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大體積混凝土裂縫形成的原因與控制措施

時間:2020-08-24 09:13作者:符澤沖
本文導讀:這是一篇關于大體積混凝土裂縫形成的原因與控制措施的文章,自21世紀以來,隨著國民經濟的高速、高質量發展,中國加強了基礎設施的投資和建設。各種橋梁、高層建筑和大型復雜項目不斷涌現,這使得大量應用在實際工程中的應用越來越廣泛。

  摘    要: 隨著國民經濟的飛速發展,各種大型復雜項目不斷涌現,大體積混凝土的澆筑已成為施工過程中的重要組成部分。由于各種應力因素,大體積混凝土施工中容易出現裂縫,不僅會影響施工項目的美觀性能,還會影響其質量。因此,有必要加強和控制建設項目大體積混凝土的施工。本文介紹了大體積混凝土防裂技術,包括施工技術分析、成因分析和控制措施。通過文獻綜述,可以了解相關領域的研究現狀,從而為今后的相關項目提供理論依據。對于相關領域科研工作者和同行業工作人員具有十分重要的參考意義。

  關鍵詞: 房屋建筑; 大體積混凝土; 施工技術;

  0、 引言

  自21世紀以來,隨著國民經濟的高速、高質量發展,中國加強了基礎設施的投資和建設。各種橋梁、高層建筑和大型復雜項目不斷涌現,這使得大量應用在實際工程中的應用越來越廣泛。眾所周知,大體積混凝土的施工周期長,對環境的敏感和巨大的水化熱導致在施工過程中容易發生大體積混凝土的溫度裂縫。因此,防止和固化大體積混凝土中的尺寸裂縫已成為大型建筑結構中不可避免的問題。在大體積混凝土的施工中,良好地控制溫升是抑制溫度裂縫的關鍵。因此,加強大體積混凝土溫度裂縫的控制具有重要的理論和現實意義。本文總結了一些相關技術,以為工程師提供該領域的見識,包括建筑技術分析、原因分析和控制措施。

  1、 大體積混凝土施工工藝分析

  通過對近年來大體積混凝土施工技術的分析,可以概括出三個方面:(1)材料的選擇。材料質量和性能對大體積混凝土的質量有重要影響。因此,我們不僅應控制基本材料的性能,而且還應優化大體積混凝土施工中的配合比。(2)完善分析技術。在大體積混凝土施工中,技術上的完善可以確保整個施工的一致性。通過上述過程也可以達到工程監控的標準和規范,這強調了對整體大體積混凝土施工進行控制的重要性。(3)在大體積混凝土的建筑中,我們需要應用一些現代的先進技術,包括溫度測量技術和配合比控制技術。這些技術可以有效規避大體積混凝土質量的影響因素,從而進一步提高其質量。

  2、 大體積混凝土裂縫形成的原因分析

  2.1、 溫度裂紋

  混凝土的溫度裂縫來自水泥水化放熱和陽光直射,從而導致內部和外部溫度失衡,通過收縮或膨脹產生溫度應力。如果溫度應力超過設計拉伸強度,則會產生裂紋。水化熱使混凝土的內部溫度升高,導致溫差大,并且混凝土的內部應力持續升高,如果拉伸應力超過設計應力,就會導致表面張力應力的產生和產生裂紋。根據中國設計規范《大體積混凝土施工規范》(GB 50496—2012),大體積混凝土是指最小幾何尺寸大于1 m的混凝土。因此,在現代社會中,大多數建筑物在概念上屬于大體積混凝土建筑物,例如高層建筑物、水利工程、大型設備等。大體積混凝土的最小尺寸大于1 m,所以水泥的水化熱反應趨于更強烈,導致內部溫度高于外部溫度。因此,溫度應力也相當大,導致大而深的混凝土溫度裂縫,并影響結構的安全性和正常使用。

  2.2 、收縮裂紋

  大體積混凝土出現收縮裂縫的原因有兩個。首先是凝結,即混凝土固化過程中的整體體積減小,這是水的蒸發以及在混凝土固化過程中水與顆粒的逐漸結合導致的。在大多數情況下,水泥的干燥和固化主要是從表面到內部,導致混凝土中的水含量梯度。如果水分梯度不均勻地收縮,則表面混凝土的張力也會增加。一旦內部混凝土的承載壓力超過抗張強度,由于累積的收縮而產生收縮裂紋。其次,集水量的減少不能忽略。當混凝土固化時,地表水會蒸發大量熱量,從而導致混凝土體積收縮。在此過程中,表面的水分流失速度很快,導致混凝土表面的壓力增加,從而導致收縮變形。如果表面混凝土的拉力超過設計抗拉強度,也會發生裂縫。
 

大體積混凝土裂縫形成的原因與控制措施
 

  2.3 、鋼筋腐蝕

  在大體積混凝土施工項目中,混凝土施工質量不完善,例如缺乏混凝土的致密性、孔眼、點蝕表面、表面裂縫或鋼筋混凝土保護層厚度不足。因此,外部二氧化碳將通過保護層擴散到增強材料的表面,從而引起增強材料的腐蝕。在這種鋼腐蝕過程中,混凝土裂縫沿鋼裂縫的方向擴展,最終破壞了整體結構。因此,為了有效防止鋼的腐蝕,有必要加強對混凝土澆筑密度、裂縫和鋼保護層厚度的控制。澆筑混凝土時,還應提高混凝土的施工質量,并應控制混凝土的密度及其保護層的厚度。通過這種方式,可以嚴格減少外部二氧化碳的侵入,以提高防止鋼腐蝕的能力。

  2.4、 鋼筋腐蝕

  凍脹裂縫主要發生在冬季。當溫度低于零時,混凝土中的水分含量太大,容易凍結。因此,混凝土的體積膨脹會膨脹并最終導致裂縫。如果在低溫季節進行施工,必須加強預應力孔的絕緣措施。否則,在預應力孔灌漿后,凍脹裂縫很容易沿管道方向出現。凍脹裂縫和溫度裂縫的產生條件有很大的不同,前者主要影響北方的寒冷地區,因此,該地區的工程師應給予更多的關注。另外,在寒冷地區長期暴露后,大體積混凝土比其他零件容易引起較高的表面溫度,從而局部拉伸應力增加并且出現裂紋。另外,在雷暴等極端天氣下,大體積混凝土的表面溫度下降很快,而內部溫度沒有明顯變化,這也導致內部和外部之間的溫度梯度。因此,在實際施工過程中,水化熱較低的品種更適用,水泥用量也應嚴格控制。大體積混凝土養護過程中,應采取保溫和控溫措施。如果這些措施在冬天不能很好地執行,由于外部環境溫度的變化,混凝土表面也可能突然出現冷卻和加熱的問題,會導致裂縫。

  3 、大體積混凝土裂縫的控制措施

  3.1 、準備施工技術

  在混凝土施工過程中,有必要采取具體措施,根據實際情況,組織技術質量部門組織論證施工方案,以明確技術標準和質量要求。如果使用商品混凝土,則應加強商品混凝土的技術提交,以確保商品混凝土的使用符合相關要求。施工現場臨時鋪設水、電,并提供適當的垂直和水平運輸工具,以確;炷潦┕さ捻樌M行。另外,有必要配備足夠的材料進行混凝土維護,并事先繪制和安排溫度測量點的平面布置圖,還必須預先準備以確保后續混凝土施工的溫度控制效果。

  3.2、 加強物資比管理

  在滿足設計和規格要求的基礎上,大體積混凝土施工應將混凝土的水化熱和收縮性能降至最低。相關措施包括合理選擇原料,選擇水化熱低的水泥以降低水化熱的影響,添加合理的減水劑,降低水灰比,控制砂含量。在設計混凝土配合比時,應注意水灰比和含砂量。根據各種原料配合比的實驗分析,發現水灰比越大,含水量越大,干燥后混凝土越容易產生氣孔,導致整體質量變脆;炷敛⒁鹆芽p,因此應降低水灰比。另外,含砂量是影響水泥混凝土稠度的重要因素。如果水灰比足夠小且含砂量太高,則會導致水泥漿減少,砂層變厚,并降低混凝土的耐磨性和整體硬度。另外,如果使用膨脹劑和其他添加劑,則必須知道添加劑在材料混合過程中的性能。然后,選擇添加劑的類型并在施工前進行實驗,以根據實驗效果優化配置。

  3.3 、加強大體積混凝土的溫度控制

  在混凝土攪拌過程中,應降低混凝土攪拌材料的初始溫度。在攪拌混凝土時,可以將冰屑添加到攪拌水中以降低攪拌水的溫度。在高溫天氣下,應在沙石場中設置遮蔭處,以避免日光照射在粗骨料上并降低沙石的溫度。同時,用冷水洗凈石頭以達到冷卻效果。在混凝土運輸過程中,將濕麻袋包裹在運輸罐車和抽水管周圍,并噴灑冷水。在澆筑之前,對混凝土結構的基礎或模板進行沖洗和冷卻以控制混凝土的溫度,然后再澆入模板。冷卻管埋在混凝土結構中,循環冷卻水用于通過循環水帶走一部分熱量。如果混凝土溫度很高,應力太大,很容易導致溫度裂縫。

  3.4 、提高混凝土澆筑質量,加強維修管理

  首先,在鋼筋混凝土施工過程中應加強施工質量管理,確保已安裝的鋼筋骨架在鋼筋混凝土保護層的有效厚度下具有固定可靠的位置。其次,澆筑混凝土應振動,以確;炷两Y構的密實性;炷翝仓瓿珊,可通過二次振動清除水和空隙,并減少初始凝固裂紋。此外,混凝土已及時澆注以采取保溫,防潮和其他維護控制措施。在夏季(高溫季節)施工期間,應盡早灑混凝土并進行維護,并用草編袋覆蓋并進行保濕。此外,應在混凝土表面采取潤濕措施,以防止混凝土水分蒸發過快。在冬季施工中,混凝土的外部溫度較低,并且外部溫度環境變化很大,因此用于建筑的模板可以采用熱傳導。對于低系數的隔熱模板,必須及時用隔熱材料覆蓋混凝土的頂面,以免造成霜凍損害,并確;炷恋谋砻鏈囟炔坏陀谡D毯陀不臏囟。

  4、 結束語

  總結了大體積混凝土裂縫的問題,包括大體積混凝土的施工工藝分析,大體積混凝土裂縫形成的原因分析和大體積混凝土裂縫的控制措施。通過總結,讀者可以更好地理解大體積混凝土施工過程中的裂縫成因及控制技術,為今后的工程實踐提供參考。

  參考文獻

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