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摘要:大体积的混凝土工程一直都在建筑施工的过程中被广泛运用,但是我国的建筑施工水平和国际水平还有一定的差距,所以还有很多方面需要完善。所以大体积混凝土在是哦概念股的过程中还存在着诸多方面的质量通病,从而也就会严重影响建筑工程本身的质量。本文主要通过结合实际的案例具体分析水运工程大体积混凝土裂纹预防和控制措施,希望能够给大家更多的参考性意见。
关键词:水运工程;大体积施工;混凝土裂纹;预防措施
引言:随着经济和时代的不断发展,越来越多类型的混凝土构件将会被广泛运用于各类施工的过程中。大体积混凝土结构的施工已经在中高层建筑和大型商场中被广泛运用,并取得了很不错的效果。但是由于混凝土本身的脆性极高,所以极其容易在使用的过程中产生裂缝。更会因此会给人以强烈的视觉冲击,更会之后降低结构本身的承载能力[1]。因此,尤其需要研究大体积混凝土裂缝控制技术,以便使得施工过程能够更加顺利地进行。
1.大体积混凝土的概念
根据《大体积混凝土施工规范》的规定:如果混凝土本身的结构尺寸就很小,甚至小于1m,那么内部的凝胶材料就会因此出现水化的现象。在这样的背景下,混凝土内部也不会因此出现收缩的现象。但是,混凝土的表面却容易形成有害的裂缝。通常,这样一类情况都会出现在大体积混凝土的施工过程中。
2.水运工程大体积混凝土产生裂纹的原因
2.1水泥在水化的过程中会释放出多余的热量
水泥在使用的过程中都会释放出大量的热量,这使得混凝土的内部会在短时间内迅速升温。一般而言,混凝土浇筑完的1-3天时间内都会因此产生大量的热。在接下来的3-5天时间内,其内部的温度则会迅速升高到最高。另外,外部温度的变化也会直接影响到内部的情况[2]。混凝土体积越大,其内部的温度和热量也就越高。如果内部的温度过高就会因此出现膨胀的现象。一旦内外部的温差无法更好地被控制,混凝土就会因此产生裂缝。所以,在施工的过程中,尤其需要调节内外温度。
2.2塑性收缩产生的裂缝
混凝土浇筑施工完成之后,接着就会进入可塑期。在混凝土凝结的过程中,内部存在的水分会在最短的时间内被蒸发。因此,内部就会产生所谓的内应力。如果蒸发的速率远远大于沁水的速率,就会在局部出现塑性收缩开裂的现象。在大风和干热的天气非常容易因此出现内部收缩的现象。但裂缝多呈现中间宽而两端细的现象。且大多数裂缝都不太连贯。收缩性裂缝如图1所示。
2.3外部环境温度变化产生裂缝
温度的改变也会使得混凝土本身产生裂缝。大多数大体积混凝土的水化热温度都处于一个较高的水平。浇筑的温度和混凝土的通风环境不同都会直接使得混凝土产生裂缝。因此,从长远发展的角度来看,外界的温度也会使得混凝土的浇筑温度有所变化。混凝土由于受不了内外的温差进而产生裂缝。
只有对混凝土内外的温度进行同时控制,才能够使得内外的温度始终保持平衡,这样才能够在第一时间防止裂纹的产生。因为温差产生的裂纹如图2所示。
3.预防水运工程中大体积混凝土裂缝的主要措施
大多数的裂纹尤其会出现在大体积混凝土施工的过程中。因此,只有在施工的过程中采用非常科学的措施来减少裂缝的数量,才能够在最大的基础上减少裂缝的产生。
3.1从设计方面着手
一方面需要科学地设计混凝土的强度,另外一方面则要尽可能地采用小直径和高密度的配筋方式,只有这样才能够更好地减少混凝土内部的收缩。此外,随着混凝土内部强度和抗压强度的不断提升,如果抗压强度加大到了一定的程度,其拉压的比例就会有效降低,因此也就没有办法更好地抵抗裂缝的产生。
3.2从材料方面着手
可以通过选择合适的水泥品种、掺和聊和外加剂来有效地降低水化热,从而有效地降低收缩性。内部的骨料种类会对混凝土本身的强度和耐久性产生较大的影响。如果混凝土内部的水灰比小于0.55,则混凝土骨料的尺寸也会因此增大,混凝土内部的抗压强度则会因此降低[1]。相关研究也表明,混凝土的拉伸极限和骨料的粒径也会有直接的关系,粒径越大,其抗拉伸的能力会变得更低。
3.3合理控制整体温度
可以采用以下几个措施来控制混凝土内部的温度。第一,如果是在温度比较高的天气进行施工,则一定要用一定量的冰水来进行搅拌,以便能够更好地降低整体温度。必要时一定要将冷凝水的管道埋入混凝土内部。这样水在快速流动的过程中就能够更好地吸热,内部的热量也能够在最短的时间内被降低。第三,对大体积的混凝土一定要进行合理的养护和科学的管理。
另外,也可以采用布设冷水管的方式来进行降温。主要需要注意以下几个方面。第一,在水管系统进行调水试压的过程中,一定要仔细检查每个水龙头,只有这样才能够保证整个管路不会发生漏水的现象。第二,在浇筑混凝土的过程中尤其需要全面保护管路,只有这样才能够保证供水的连续性。第三,采用回旋的形式来布置冷却水管,并让每个水管都适当保持1-2米的距离。在之后,也要根据构件的高度来布置冷水管的层数,并让其层间距保持在1米左右。注意采用梅花型的方式来使得水管相互错开。第四,运用专用的检测仪来及时测试水流的速度和温度。当混凝土内外的温度小于20度时,则应该在第一时间停止供水的工作。最后,也一定要做好冷水管的封堵和防护措施。
3.4重视混凝土的后期养护工作
当混凝土刚被浇筑完毕之后,前期的混凝土还一直处于升温的阶段,不仅温度弹性较小,此时应该在保持混凝土表面湿润的基础上尽可能地减少覆盖物,只有通过有效的散热才能够降低内部的温度。随着时间的推移,混凝土表面的温度就会开始降低。此时温度的应力就一直处于较高的水平。只有通过运用有效的保温措施才能够控制降温的速度。必要时,要将其降温的速率控制在2.0C/d以内。
在混凝土最终凝固之后,也需要及时对混凝土表面采用洒水的措施来进行养护。必要时可以将草帘、塑料薄膜和其他保温材料覆盖在混凝土上方。结合外界环境温度变化的情况,也可以采用相应的措施来改变混凝土四周的环境温度。这样一方面能够降低混凝土内部的温度,另外一方面也能够改善混凝土表面的温度。
3.5有效重视混凝土浇筑过程
需要通过控制混凝土浇筑的过程来控制混凝土表面的裂缝。通常情况下,需要采用分层和分段的方式来进行混凝土浇筑。主要有以下几个注意点:第一,一定要在第一层混凝土还没有开始凝结时就开始进行浇筑,并一直到浇筑过程得以结束。一定要从物体结构较短的一边开始浇筑,之后再沿着长边进行浇筑。第三,如果要进行分层和分段浇筑时,可以先将其分成两个部分或者三个部分进行处理。这种先中间浇筑后两端浇筑的方式比较适合运用于大体积混凝土施工的过程中。
结语:越来越多的专家会在将来很长的一段时间内开始研究大体积混凝土结构内部产生的裂缝问题。在实际操作的过程中,一定要通过采用合适的预防措施来有效地防止混凝土裂缝的产生,这对我国的混凝土施工也有很积极的作用。
参考文献:
[1]曹军师.防止大体积混凝土开裂的温控措施[J].铁道标准设计通讯,2015(3):169-174
[2]冯芸,张缨.浅谈大体积混凝土裂缝的原因及预防措施[J].陕西建筑,2016(3):69-73
[3]李爱玲.谈大体积混凝土裂缝的控制[J].陕西建筑,2015(06):129-134