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建筑工程中出現混凝土結構裂縫,將會給建筑工程帶來嚴重的安全隱患。如果在建筑施工過程中忽視混凝土裂縫問題而單純地提高結構的承載能力,將會出現意想不到的問題,甚至會對人們的生命財產安全造成影響。
混凝土結構出現裂縫是建筑結構漏水的主要原因之一,同時也是建筑結構投入使用時令人十分頭疼的問題。如果混凝土結構裂縫長期被水侵蝕,最終會對結構的安全性和防水的耐久性都產生負面影響。
混凝土出現的裂縫會使混凝土內部金屬部件裸露在空氣中,最終被逐漸腐蝕,進而使混凝土內部結構產生變化。而混凝土內部結構的變化最終對混凝土的耐久性和沖擊強度產生不利影響。
產生溫度裂縫主要是由溫差導致的,在混凝土澆筑初期會出現大量的水化熱現象,因為混凝土是熱的不良導體,再加上大體積混凝土的結構斷面很厚,表面系數較小,這就導致水泥產生的熱量不容易散失,都聚集在結構內部。一旦混凝土內部的水化熱無法散發出去,會導致其越積越高,而混凝土表面的溫度就是當時的環境溫度,這就導致了內外溫差,如果內外溫差在混凝土凝結初期所形成的拉應力大于混凝土的抗壓強度,就會造成混凝土的裂縫問題。
收縮開裂屬于混凝土比較常見的技術問題,主要就是由于施工人員的混凝土養護工作不夠合理,施工人員需要在施工結束之后,正確選擇潮濕以及覆蓋處理養護措施,混凝土有著水分揮發比較快的特點,要是水分揮發較快就會使得混凝土產生開裂的情況,而且因為天氣因素持續變化,也比較容易造成混凝土水分流失的情況。所以在進行大體積養護工作的時候,可以選擇保濕以及保溫兩種措施。
施工原材料的質量也會造成大體積混凝土澆筑裂縫的重要成因之一。混凝土是一種按照一定比例將水泥、水以及添加劑混合而成的混合材料,當水泥和水發生反應時,它會釋放出一定量的熱量。當外部環境溫度發生變化時,混凝土就非常容易出現裂縫,水泥與水發生反應所產生的熱量將直接作用于混凝土內部,在內外溫差的影響下,混凝土會受到向外的拉應力和向內的壓應力這兩種力的影響,在這兩種力的雙重作用下,混凝土便極其容易出現裂縫問題。
在選擇粗骨料的時候,需要增加粗骨料粒徑,因為粗骨料要是有著較大的粒徑,就能夠更好地進行級配,而且可以減少表面積和孔隙率,降低水化熱,避免產生裂縫的情況;在選擇細骨料的過程中,需要選擇級配好的中粗砂和中砂,優先選擇中粗砂,主要就是把表面積和孔隙率減少當作基礎,顯著減少水泥用量和混凝土的用水量,在這個時期,需要增強對于砂子含泥量的控制,要是含泥量較大,就會產生收縮變形的情況。
在水泥材料水化熱過程中,會產生大量的熱量,對此,在水泥材料選擇方面,應盡量選擇低熱或者中熱的水泥材料,同時嚴格控制混凝土中水泥用量,并加入一定量的活性細摻料,有效控制混凝土材料溫升,提高混凝土結構硬化后的結構穩定性。對于粗骨料,應選擇粒徑比較大,并且級配良好的石子,減少混凝土泌水現象的發生。對于擇細骨料,應采用中粗砂,并注意嚴格控制粒徑的均勻性。
有效防止裂縫的產生最根本的措施就是全方位地控制混凝土的溫度,從混凝土本身入手,混凝土的配制過程是一個放熱的過程,放出熱量的多少與選擇的水泥種類有很大的關系,為了有效地減少水泥與水作用時產生的熱量,施工人員最好選擇低熱硅酸鹽水泥,這種水泥與普通水泥相比放出的熱量更少,而且在配制混凝土的過程中這種水泥還能發揮一定的微膨脹作用,這對于減少混凝土裂縫也是很有幫助的。
在對大體積混凝土進行拆模的過程中,相關的技術人員需要注意對其溫度進行實時的測量以及監控。通常情況下來講,只有當混凝土表面溫度同內部溫度差低于25℃時,才能夠開展混凝土側模拆除作業。如果這二者之間的溫度差大于25℃,那么就需要相關的技術人員對混凝土采取保溫措施,從而縮小二者之間的溫度差,然后在繼續進行拆模作業。
根據混凝土設計的強度要求,選擇合理的原材料,對混凝土配合比進行優化,從而降低混凝土的絕熱溫升,提高抗拉強度,增大極限拉伸變形能力,降低線膨脹系數。在澆筑混凝土時,可以采用分層或推移式連續澆筑方式。為了對體積較大的混凝土的內外溫差進行降低,在混凝土澆筑過程中一般會使用分塊澆筑的方式。在混凝土進行拌制、運輸時,必須滿足連續澆筑施工的要求,并實現混凝土出罐溫度的最小化。
總的來說,大體積混凝土澆筑裂縫產生的原因是比較復雜的,這其中不僅有外界環境的影響,而且還有原材料和后期養護工作的影響,為了有效解決這一問題,水利水電工程的相關施工人員應高度重視,做好混凝土配制過程中溫度的控制,加強原材料質量的把控,選擇專業的施工人員并做好后期的養護工作。