2020年大體積混凝土裂縫成因及防治措施的建筑工程論文

1、大體積混凝土裂縫成因及防治措施的建筑工程論文當(dāng)前，建筑工程中一個繞不開的重要話題就是大體積混凝土施工，其主要特征就是體積大、水泥釋放大量水化熱，表面系數(shù)不高且內(nèi)部溫度上升快。 要是混凝土內(nèi)外溫差變化急劇， 混凝土就會出現(xiàn)裂縫，威脅建筑結(jié)構(gòu)的安全，不利于工程施工的順利開展。因此，研究大體積混凝土裂縫問題并進(jìn)行有效地質(zhì)量控制十分必要。大體積混凝土體積相對較大， 一次性完成澆筑。在施工過程中，由于超負(fù)荷的溫度應(yīng)力的存在， 常常會出現(xiàn)裂縫。 裂縫根據(jù)大小的不同可以分為宏觀裂縫和微觀裂縫兩種。 其中，宏觀裂縫可以用肉眼直接觀察到，對建筑物的施工質(zhì)量有很大威脅； 微觀裂縫一般不會影響工程的施工質(zhì)量， 但是

2、，微觀裂縫可能會在某些因素的作用下發(fā)展成宏觀裂縫，從而影響施工質(zhì)量。因此，在大體積混凝 +32 程的施工過程中，控制裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展就成為質(zhì)量控制的關(guān)鍵所在。 想要控制裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展就要找出在大體積混凝土施工過程中裂縫的成因及發(fā)展規(guī)律，從而降低裂縫出現(xiàn)的概率； 對于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫要及時的進(jìn)行處理，從而保證大體積混凝土的施工質(zhì)量。導(dǎo)致大體積混凝土施工過程中裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力的存在。 而溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力產(chǎn)生的主要原因可以歸納為以下四個方面。2.1混凝土的材料組成大體積混凝土工程在混凝土澆筑初期容易產(chǎn)生較高的水化熱，水化熱在混凝土內(nèi)部積聚使混凝土內(nèi)部溫度遠(yuǎn)大于表面

3、溫度， 內(nèi)外溫差的存在會產(chǎn)生溫度應(yīng)力， 使混凝土內(nèi)部受壓外部受拉， 而當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土抗壓強(qiáng)度時，就會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。水化熱的程度與水泥種類及其用量密切相關(guān)，不同的混合比、骨料級配等也會不同程度的影響水化熱程度。從微觀上分析，可以將大體積混凝土看作由粗骨料和硬化水泥砂漿兩種主要材料構(gòu)成。水泥在水化作用之后逐漸凝結(jié)、硬化，在這個過程中，水泥漿失水收縮變形遠(yuǎn)大于粗骨料的收縮變形， 收縮變形差的存在會使粗骨料受壓，砂漿受拉，應(yīng)力分布圖見圖 1，以致骨料界面產(chǎn)生微裂縫， 繼而在某些因素的作用下發(fā)展成宏觀裂縫。 混凝土中水泥用量越大，收縮變形量越大；骨料粒徑、含量越大，則收縮變形量越小。配置混凝土?xí)r使

4、用的各種添加劑也會不同程度的影響收縮量。因此，在大體積混凝土工程中， 混凝土材料的選擇會直接影響到裂縫的產(chǎn)生。另外，不合格的建筑材料在使用過程中極易發(fā)生性能劣化，從而影響混凝土的施工質(zhì)量。2.2環(huán)境條件環(huán)境溫度和濕度的變化會在混凝土內(nèi)部形成變化不均勻的溫度場和濕度場，促使內(nèi)部微裂縫的發(fā)展，進(jìn)而形成表面的宏觀裂縫。大體積混凝土工程施工時， 如果遇到連續(xù)的低溫天氣， 混凝土澆筑后就會因為內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生混凝土裂縫。 連續(xù)陰雨天氣下， 過多的雨水會滲入混凝土內(nèi)部，影響混凝土的凝固，造成微小裂縫的擴(kuò)展?；炷翝仓蠹皶r完善的養(yǎng)護(hù)可以減小收縮變形。2.3施工工藝在大體積混凝土的施工過程中，混凝土的澆

5、筑、振搗和后期養(yǎng)護(hù)都與裂縫的產(chǎn)生息息相關(guān)。 一般大體積混凝土分層澆筑時， 不同層面的混凝土由于溫度、 荷載的不同而容易產(chǎn)生深層裂縫， 不正確的振搗方式也會造成混凝土分層開裂。2.4外部荷載大體積混凝土需要充分的時間凝固。在混凝土沒有完全凝固之前，要避免在混凝土模板上堆放重物，防止混凝土板面局部受力過大而產(chǎn)生裂縫，如圖 2 所示。同時，如果混凝土沒有完全凝固就過早拆模，混凝土板面就會因為受到內(nèi)部膨脹力的作用而產(chǎn)生裂縫。通過以上分析可知，大體積混凝土的裂縫控制需要從消除溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力方面人手， 而溫度應(yīng)力與收縮應(yīng)力和建筑材料的選擇及施工工藝有著直接的聯(lián)系。 因此，想要解決大體積混凝土施工中的裂

6、縫問題，進(jìn)行良好的質(zhì)量控制， 就要從合理選擇建筑材料和堅持科學(xué)的施工工藝兩方面做起。3.1合理選擇建筑材料混凝土建筑材料的合理選擇主要包括水泥、骨料級配、外加劑、摻合料等方面：（ 1）水泥的水化熱作用是大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因之一。因此，在施工過程中應(yīng)盡量選用低水化熱的水泥來進(jìn)行混凝土的配置。其次，在滿足混凝土強(qiáng)度的前提下，盡量降低水泥的用量。（ 2）選擇合適的骨料級配以降低水泥用量， 提高混凝土和易性，降低水化熱釋放的速度，控制混凝土的升溫。為控制裂縫產(chǎn)生，粗骨料可以采用粒徑范圍 5mm-20mm的碎石，含泥量不超過 1%；細(xì)骨料則采用粒徑范圍在 0.15mmSmm級配良好的中砂，含泥

7、量不超過 2%。（ 3）隨著科技的發(fā)展， 作為混凝土重要組分的外加劑應(yīng)用不斷增加。合理利用外加劑也可以很好地控制裂縫發(fā)展。因此，在滿足強(qiáng)度的要求下，應(yīng)優(yōu)化混凝土配合比， 利用外加劑提高混凝土的抗裂性能。例如在大體積混凝土中適當(dāng)添加膨脹劑， 混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹應(yīng)力可以抵消部分收縮應(yīng)力，提高混凝土的抗裂強(qiáng)度。（ 4）混凝土中加入粉煤灰、 礦渣粉等摻合料可以減少水泥和水的用量，從而改善混凝土抗裂性能。因而，在大體積混凝土中可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式， 降低水泥的水化熱， 提高抗?jié)B抗裂能力。（ 5）在混凝土中摻入一定數(shù)量的分散的短纖維所形成的纖維混凝土可以增強(qiáng)混凝土抵抗裂縫開展的能力。 建筑材料

8、是減少大體積混凝土裂縫問題的關(guān)鍵所在， 施工企業(yè)要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定選擇建筑材料，做好材料驗收工作，堅決不能采用劣質(zhì)材料。建筑材料在存儲期間也要重視選擇合適的存儲環(huán)境， 防治存儲不當(dāng)而造成的材料質(zhì)量下降問題。還要定期檢查材料， 一旦發(fā)現(xiàn)材料過期或性能不達(dá)標(biāo)就要堅決棄用。3.2堅持科學(xué)的施工工藝大體積混凝土中，建筑材料的特性決定了結(jié)構(gòu)是否容易產(chǎn)生裂縫，施工工藝則是裂縫問題的主要人為因素：（ 1）根據(jù)工程的具體情況， 通過計算溫度應(yīng)力來確定混凝土澆筑方式?？梢赃x取夜間進(jìn)行澆筑工作，從而減小溫差應(yīng)力，減少裂縫的產(chǎn)生。澆筑時據(jù)混凝土泵送產(chǎn)生的坡度， 在混凝土卸點和坡角處布置振搗點，確?；炷琳駥?。因混凝

9、土的流動性很大，泵送混凝土澆筑完畢之后，為消除混凝土表面裂縫，要在混凝土初凝之后、終凝之前進(jìn)行二次振搗， 提高混凝土防水性能。 充分的振搗可以有效減少結(jié)構(gòu)性裂縫。混凝土澆筑、振搗之后產(chǎn)生的泌水和浮漿要及時清除。（ 2）在整個施工過程中要做好對溫度的測量、控制工作。采用先進(jìn)的測溫裝置做好溫度記錄， 可以全面、準(zhǔn)確的掌握大體積混凝土內(nèi)部的實時溫度變化， 技術(shù)人員可以利用測量結(jié)果制定、 實施相應(yīng)的溫控措施。（ 3）重視大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)工作， 即混凝土的保溫和保濕工作。技術(shù)人員應(yīng)保證養(yǎng)護(hù)工作的連續(xù)性。施工環(huán)節(jié)中，施工人員應(yīng)嚴(yán)格按施工要求做好每個環(huán)節(jié)的工作：均勻攪拌混凝土并控制攪拌時間， 混凝土澆筑工作應(yīng)選擇專業(yè)的施工人員，把握好每道工序之間的間隔時間，保證澆筑質(zhì)量，按照規(guī)定的時間進(jìn)行拆模工作。 微小裂縫雖然不會對建筑的受力造成影響， 但是對建筑的整體性和耐久性會產(chǎn)生一定的影響， 是隱藏的安全隱患。 施工人員在施工的各個環(huán)節(jié)要盡可能的控制裂縫的發(fā)展。在施工本工程的大體積混凝土?xí)r， 要想解決好混凝土裂縫問題，就應(yīng)該在設(shè)計、材