大体积混凝土浇筑施工刍议
摘要:随着我国经济的迅速发展,人们的物质生活水平有了很大程度的提升,各种大型的建筑物日益兴建,而在大型建筑施工中,混凝土往往一次浇筑量非常的大,这种一次性浇筑混凝土非常大的施工往往在混凝土表面很容易出现裂缝,裂缝的出现将会导致很严重的后果。因此如何在大体积混凝土浇筑施工过程中避免裂缝的出现显的尤为重要。本文主要就大体积混凝土浇筑施工过程中产生裂缝的原因进行了分析,针对裂缝产生的原因提出了一些避免产生裂缝的措施。
关键字:混凝土、浇筑、裂缝
一、导致出现裂缝的原因
防止混凝土表面出现裂缝是大体积混凝土浇筑施工过程中的主要技术难点。导致在大体积混泥土浇筑过程中出现裂缝的主要原因包括以下几个方面:
1、混凝土收缩
所谓混凝土收缩是指混凝土在空气当中硬结时其体积将会减小。导致混凝土在硬结时出现体积减小的原因主要是水分的蒸发,混凝土当中的水泥水化用水只占水泥重量的2成左右,在大体积混凝土浇筑硬化后,拌合水中多于水分的蒸发就导致了体积减小。混凝土的收缩大概需要4个月的时间才能稳定下来,这是一个相当长的过程。而在一定条件下混凝土的收缩又是一个可逆的过程,也就是说当出现收缩后的混凝土处于水饱和的环境当中,其体积将会膨胀。在不受外力的情况下混凝土将会自发的变形,而受到外力的情况时,混凝土中将会产生拉应力,正是这种拉应力的产生导致了混凝土表面出现裂缝。温度收缩、
干燥收缩、塑性收缩是大体积混凝土浇筑施工中导致混凝土表面产生裂缝的三种收缩。
2、水泥水化热
水泥在水化过程当中将会产生大量的热能,产热的高峰期大约是在浇筑后的7小时,产生的热量在混凝土中很难扩散出来,这就导致了混凝土内部温度急剧升高,可以达到70摄氏度,这种现象在大体积混凝土浇筑施工中更加的严重。由于对于大体积混凝土浇筑来说,其表面与其内部的散热能力不一样,内部的散热显然要比表面差很远,这就导致混凝土内部温度非常高,内部和表面就形成了温度差,这种温度差导致混凝土内部产生压应力,表面出现拉应力,如果混凝土所能承受最大的拉应力小于表面出现的拉应力,就将会在混凝土的表面出现裂缝。
3、各种温度变化
混凝土内部的温度由很多因素决定,主要包括结构的散热温度、水泥水化热的绝热温升、浇筑温度等。而温升值又由很多因素决定,主要包括大体积混凝土的散热条件、用水量、水泥的品种等。为了最大程度的发挥混凝土的松弛抵消应力的作用,与此同时,为了有效的避免在大体积混凝土浇筑后的硬化初期出现过大的应力,必须控制混凝土降温的速度。在混凝土硬化过程中必须将混凝土内外温差控制在25摄氏度以内,将降温的速度控制在1.5摄氏度每小时。外界温度决定了浇筑温度,外界温度越高,浇筑温度也会越高,当外界温度降低时,这就将会导致混凝土内外温度差增大,使得混凝土内外温度梯度增大,产生更大的应力,导致其表面出现裂缝。由于混凝土具有抗压强度高,抗拉强度低的特点,往往温度升高混凝土体积膨胀对混凝土不会产生大的影响,关键是在降温过程中,干燥收缩和降温收缩叠加在一起,往往会导致裂缝的出现,最初产生细微的裂缝,而这细微的裂缝就将会导致应力的集中,进而导致最初细微的裂缝逐渐加长加宽,出现大的裂缝。
4、其他因素
混凝土的配合比不好,将会导致混凝土出现塑性沉降裂缝,一般混凝土出现塑性沉降主要是在混凝土的配合当中,粗骨料数量不够、砂率及水灰比例不当、粗骨料级配不连续等导致的。施工建筑物的基础不均匀的沉降也会导致混凝土表面出现裂缝,随着建筑物的基础沉降的不断增大,裂缝也将会不断的扩大,这种扩大的势头只有在建筑物基础下沉稳定之后才会停止。同时水泥当中的活性骨料的活性氧化硅与水泥当中的碱发生化学反应也将导致混凝土表面出现裂缝。
二、大体积混凝土浇筑防止裂缝出现的措施
1、原材料的选取
原材料的选取包括水泥与骨料的选取,原材料选取的要点在于既要确保设计强度,同时又要降低水化热;一般在大体积混凝土浇筑施工中应该选取水化热较低的矿渣水泥,同时为了降低混凝土的温升,应该最大程度的降低混凝土当中水泥的用量,将其控制在340千克每立方米内。可以适当的用活性细掺料来替代水泥,达到在减少了水泥的用量同时又使得混凝土的坍落度与强度不会受损的目的。在细骨料的选取方面,应该选取平均粒径较大的中粗砂,选取这样的砂粒能够有效的减小混凝土的收缩,对避免裂缝产生有重要的作用。在粗骨料的选取方面,应该选取级配良好、质量优良、粒径较大的石子。选择这样的石子作为粗骨料,可以在减少用水量的同时,也减少了水泥的用量,与此同时还在很大程度上减小了混凝土的泌水与收缩现象。在大体积混凝土浇筑施工中,还可以掺入适量的减水剂,减水剂在增加混凝土的流动性的同时提高了水泥水化率,达到降低水化热的目的。
2、施工要点
混凝土入模温度控制
混凝土入模温度的控制主要是要降低混凝土入模的温度,在大体积混凝土浇筑施工中一般将混凝土入模的温度控制在18摄氏度以下。在施工过程中为了降低搅拌温度可以采用砂表面覆盖、石子洒水冷却、低温水等方法。同时还应该最大程度的缩短混凝土的运输时间,为了使得混凝土的初凝时间在6小时以上可以在混凝土当中加入适量的缓凝剂;在大体积混凝土浇筑施工中可以采取薄层浇筑的方法,达到加快热量散发的目的,使得混凝土升温期得到延长。
拆模时间控制
拆模时间取决于混凝土内外温度差,如果通过测量混凝土内外温度差在25摄氏度以内就可以进行拆模;如果通过温度测量,内外温度差在25摄氏度以上,这时不但不能进行拆模,同时还应该采取保温措施,覆盖保温材料在混凝土的表面,从而减少混凝土内外的温差。
混凝土的养护
防止裂缝的出现,养护工作不能轻视。在混凝土浇筑后的初期应该做好湿养护工作,做好混凝土的湿养护工作,对混凝土早期弹性模量的提高有显著的作用,而混凝土弹性模量的提高增强了混凝土的抗裂性,能够有效的避免干缩与降温的共同作用。对于大体积混凝土浇筑施工来说,应力将会在混凝土的干缩与降温同时发生时得到累加,如果未能有效的避免干缩与降温的共同作用,那么出现裂缝是不可避免的。因此在混凝土拆模后,应该立即采取回填土,使得基础底板部处于湿润的状态。
大体积混凝土浇筑施工,一次性浇筑的量很大、强度等级非常高、厚度非常的大,尤其在炎热的夏天进行施工,技术难度非常的大。通过采取上面的措施能够在一定程度上避免大体积混凝土浇筑施工后出现裂缝。然而避免混凝土表面出现裂缝的措施还有设计优化措施、健全施工组织管理、合理的选择配合比等,由于篇幅的问题在这就不一一阐述了。
总结:大体积混凝土浇筑施工的技术难点主要是如何防止混凝土表面产生裂缝。当混凝土处于完全自由状态时,即使出现再大的均匀收缩,混凝土的内部也不会产生拉应力,而当混凝土处于地基等约束环境中时,拉应力将会出现在其内部,而这种拉应力一旦超出了混凝土所能承受的极限,就将会导致混凝土表面出现裂缝。本文主要就大体积混凝土浇筑施工过程中产生裂缝的原因进行了分析,针对裂缝产生的原因提出了一些避免产生裂缝的措施。希望本文能引起更多的人关注大体积混凝土浇筑技术,使其良好的发展下去。
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