樊亮
摘 要:大體積混凝土具有體積大、表面系數小、水化熱集中以及散熱性差等特點,施工過程中容易產生裂縫,需要對其進行嚴格的質量控制。基于此,文章總結了大體積混凝土裂縫的成因,并以此提出具體解決措施,如原材料配合比控制、澆筑質量控制和養護監理控制等,希望為相關工程提供可行性的參考意見。
關鍵詞:大體積混凝土 裂縫 水化熱
隨著社會的進步,當前建筑物的功能越來越多,越來越多的大型、高層、新型建筑物出現在大眾的視野范圍內,這類建筑物的建筑離不開大體積混凝土的應用。與一般構件混凝土相比,大體積混凝土施工質量的控制要求更高。應用大體積混凝土結構開展施工的過程中,最為常見的問題就是裂縫問題,一旦出現裂縫,監理工程師必須全面、仔細的分析裂縫的產生原因,采取必要的應對辦法。本文首先對大體積混凝土出現裂縫的原因進行了具體的分析,然后介紹了如何采取有效的策略避免大體積混凝土出現裂縫問題。
1.大體積混凝土特點
大體積混凝土體積相對較大,表面系數較小,內部水泥遇水所產生的水化熱較為集中,導致內部升溫速度較快。因為大體積混凝土裂縫會給整個工程帶來不可忽視的安全隱患問題,所以在施工前進行裂縫控制是相當重要的。
2.大體積混凝土裂縫產生的原因
2.1混凝土的水化熱
完成澆筑施工后,混凝土中的水泥遇到水會發生作用,釋放大量的熱量,使得混凝土內部的溫度驟增,隨之內部的應力也會有所增加,而表面拉應力也會出現變化。如果拉應力超出一定的范圍,那么裂縫問題就會發生。
2.2混凝土的收縮
混凝土完成澆筑施工后,遇到空氣發生凝結作用,這時的混凝土體積會有一定程度的縮小,混凝土在收縮的過程中,必須保證其不會受到任何外力的作用和影響,否則也會增加出現裂縫問題的幾率。
2.3外界氣溫變化的影響
開展鋼結構施工的過程中,外部環境的溫度和濕度會對混凝土質量產生較大的影響。一般來說,外部溫度和澆筑過程中混凝土內部的溫度相等,那么就是理想的狀態,但是實際施工過程并不總能達到理想狀態,如果外界溫度較低,澆筑過程中混凝土內部溫度驟增,就會和外部溫度之間產生較大的溫度差,最終導致溫度應力的出現,裂縫問題發生。
3.大體積混凝土裂縫質量監理控制措施
3.1原材料配合比控制
合理設置混凝土的配合比,適當的增加配置構造筋,提高混凝土的抗裂性能,防止混凝土結構發生突然變化導致應力過于集中。在容易發生裂縫的邊緣位置設置暗梁,暗梁設置的目的是相應部位的配筋率,達到提升鋼筋混凝土抗拉強度的作用。在設計混凝土結構的過程中,必須綜合考慮氣候特征,合理的設置后澆縫。(1)在開展施工的過程中,為了避免水泥水化熱所導致的裂縫,可以盡量選擇水化熱較低的水泥,減少混凝土內部的拉應力,切實提高混凝土的抗裂性能。(2)適當摻加粉煤灰。應用粉煤灰代替部分水泥用量,這樣操作可以有效緩解水化熱導致的混凝土裂縫問題。(3)保證骨料級配程度。盡量選擇級配程度較好的骨料,并且嚴格控制各個骨料中的含泥量。嚴格控制水灰比不能超過0.6。為了方便散熱,降低混凝土的澆筑速度,可以在混凝土中適當的添加混凝劑。(4)可以適當添加高效的引氣劑和減水劑。
3.2控制大體積混凝土澆筑過程質量
(1)降低混凝土入模溫度。比如,避免在炎熱的天氣開展大體積混凝土的澆筑施工。或者可以在溫度相對較低的地下進行混凝土的拌和,還可以在混凝土中適當的加冰降低混凝溫度。(2)加強振搗,充分的處理混凝土表面。完成澆筑的混凝土在初凝階段需要進行2~3遍抹面,否則混凝土會因為泌水作用出現孔隙,混凝土的握裹力就會受到嚴重的影響,使得混凝土內部就會或多或少的出現微裂現象,而適當的增加抹面次數就可以增強混凝土密實度,切實提高混凝土的抗裂性能。(3)對于大體積混凝土,可以適當的采用連續澆筑或者臺階式澆筑的方法開展澆筑施工。采用這些方法開展混凝土澆筑的目的是保證上下層混凝土可以更好的結合在一起,有效緩解混凝土冷縫的出現。(4)充分做好表面的隔熱保護,水泥因為水化熱會釋放大量的熱量,導致混凝土內外溫差增加,這時如果混凝土急劇降溫,就會增加裂縫的產生速度,因此,完成混凝土的拆模操作后,尤其是低溫季節,應該立即采取合理的表面保護方法,避免混凝土表面溫差降低過快。(5)在開展大體積混凝土施工的過程中,一旦遇到一些較為特殊的天氣條件,需要采取必要、有效的措施,提高混凝土的養護質量:①如果是在炎熱的季節開展混凝土澆筑施工,為了避免混凝土表面水分流失的過快,需要對原材料進行遮蓋。另外為了避免水化熱所導致的裂縫現象,可以在混凝土內部埋設冷水管,通過通冷水的方式降低混凝土內部的溫度。②如果是在冬季開展混凝土澆筑施工,那么應該用熱水拌和,提高混凝土原材料的溫度,完成澆筑后的混凝土,為了避免受外界溫度的影響使得混凝土表面的溫度下降過快,增加混凝土內外溫差的差值,必須及時采取相應的保溫措施進行保溫處理。③如果在大風天氣開展混凝土的澆筑施工,那么應該采取相應的擋風措施,降低表面風干的速度,保持混凝土表面處于濕潤的狀態。④雨雪天氣不宜開展混凝土澆筑施工,如果實際施工需要,必須采取有效的防護措施,進一步保證混凝土質量。
3.3大體積混凝土養護監理控制
已經澆筑成型的混凝土結構,必須及時進行早期養護操作。而后期養護一般在表面施工完成以后,及時應用覆蓋材料覆蓋混凝土表面,避免水分蒸發。對于大體積混凝土,其養護應該分層進行,使得混凝土的溫度均勻上升。在對大體積混凝土進行養護操作的過程中,應該綜合考慮具體的氣候條件采取最合理的控溫措施;如果施工設計沒有作特殊要求,那么控制澆筑溫度必須<25℃。在養護操作中,防水養護是最為重要的,完成澆筑施工后,如果養護措施應用的不夠及時,那么混凝土內部的水分快速的流失,水泥不能進行充分的水化作用。(1)控制保濕養護的時間必須超過28d,拆除覆蓋層的過程中應該逐層進行,如果環境和混凝土之間的溫度差<20℃時,就可以將所有的覆蓋層全部拆除。(2)為了保證混凝土表面的濕潤狀態,在保濕養護過程中,必須及時檢查應經常塑料薄膜或的完整情況。(3)大體積混凝土完成澆筑施工需要開展保溫操作的時候,施工人員需要重點檢測兩個方面的內容,混凝土內部的降溫速度以及混凝土中心位置和表層位置之間的溫差,如果這兩項內容檢測結果不合格,那么應該綜合考慮項目的實際情況、具體的天氣情況等調整保溫措施。(4)完成拆模后,一旦遇到劇烈干燥、寒流共計以及突然降溫的情況,立即采取相應的養護措施進行養護,保證混凝土質量。(5)對于大體積混凝土來說,應該適當的延遲拆模時間。
4.結束語
施工實踐證明,和一般構件混凝土結構相比,大體積混凝土更容易出現裂縫問題,而導致大體積混凝土出現裂縫的原因有很多,情況也較為復雜。作為項目工程的監理工程師必須仔細、全面的分析大體積混凝土出現裂縫的原因,加強控制,降低或者消除混凝土裂縫問題,進一步保證大體積混凝土的施工質量。
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