建筑工程大體積混凝土裂縫控制與防治分析

/建筑工程大體積混凝土裂縫限制和防治分析摘要：隨著城市化建設進程的加快，高層建筑已經(jīng)成為了城市建筑的主體?，F(xiàn)階段高層建筑工程施工中，還存有諸多問題，尤其是大體積混凝土施工技術，在高層建筑大體積混凝土施工中常常會出現(xiàn)溫度裂縫和表面質量等問題，這些問題的存在將會對建筑工程的質量及性能造成嚴峻的影響，甚至產(chǎn)生嚴峻的平安隱患。為此本文主要對大體積混凝土裂縫產(chǎn)生緣由及限制、防治措施進行了分析和探究。關鍵詞：混凝土；裂縫；限制一、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的緣由1、干縮裂縫干縮裂縫是因為混凝土內外部水分蒸發(fā)程度的不同，進而引發(fā)不同程度變形的結果。混凝土受外部因素的影響，表面水分損失過快，則變形較大；內部濕度變更較小，變形程度較小，較大的表面干縮變形是因為受到混凝土的內部束縛，產(chǎn)生較大的拉應力，從而產(chǎn)生裂縫。混凝土的相對濕度越低，水泥漿體的干縮性越大，越簡潔產(chǎn)生干縮裂縫?；炷粮煽s程度主要和混凝土的水灰比、水泥的用量、水泥的成分、外加劑的用量有關。2、塑性收縮裂縫塑性收縮是混凝土在完成澆筑后且尚在塑性狀態(tài)下發(fā)生的收縮，常常會發(fā)生在施工過程中，在混凝土澆筑后4-5小時左右，因為此時水泥的水化反應激烈，會出現(xiàn)水分快速蒸發(fā)和泌水現(xiàn)象，混凝土失水收縮。塑性收縮裂縫通常在干熱或大風天氣出現(xiàn)，裂縫多呈兩端細、中間寬，且長短不一，互不連貫的狀態(tài)。常發(fā)生在混凝土表面積較大的面上，裂縫較短的一般長20～30cm，裂縫較長的則可達2～3m，寬約1～5mm，深度一般3～10cm，通常延長不到混凝土板的邊緣。為減小混凝土的塑性收縮，在施工過程中，應當要合理限制把握好水灰比，避開長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗確定要密實，豎向變截面處理要分層澆筑。3、溫度裂縫混凝土具有熱脹冷縮的性質，當混凝土的外部環(huán)境或內部結構的溫度發(fā)生變更時，混凝土將會發(fā)生變形，若變形遭到約束，則會在其結構內產(chǎn)生拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面便會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多數(shù)狀況下回發(fā)生在混凝土施工后最初3～5天。二、大體積混凝土裂縫的限制技術應用1、合理選擇原材料，優(yōu)化混凝土協(xié)作比為降低混凝土的水化熱，提高混凝土的性能，限制混凝土溫差裂縫以及干縮裂縫，須要嚴格限制和把關混凝土原材料的選用。（1）水泥水化熱是產(chǎn)生大體積混凝土裂縫的主要溫度因素，因此在選擇水泥時，要優(yōu)先考慮水化熱低、抗凍融性、耐磨性、凝合時間長、收縮小、具有微膨脹的水泥，因為這一種類的水泥在水化膨脹期會產(chǎn)生相應的預壓應力，而在水化后期預壓應力部分會抵消溫度徐變應力，削減混凝土內的拉應力，提高混凝土的抗裂實力。（2）摻入混合材料，在混凝土中用確定量的粉煤灰來代替部分水泥，則可以削減混凝土中的水泥用量，并且能夠改善混凝土的粘塑性，并延遲混凝土水化熱，因此在混凝土中摻入適量的粉煤灰，可以改善混凝土的后期強度，在其早期的抗拉輕度以及早期的極限拉伸值有小幅度的降低，對防止大體積混凝土裂縫起到很好的作用。因此，在工程中，常用粉煤灰做外摻料。（3）摻加外加劑。在混凝土中摻加的外加劑，也要選擇減水率高、坍落度損失小、摻量低、適量引氣、和低堿水泥適應性好的外加劑。減水劑是最常見的也是最常用的外加劑，它具有減水的作用。此外，要盡可能地削減用水量，拌合用水也應接受干凈的自來水或符合要求的井水。2、混凝土協(xié)作比設計的優(yōu)化大體積混凝土協(xié)作比的設計原則是在滿足混凝土強度和密實性的前提下，盡量削減水泥用量，削減水泥水熱化的釋放和減緩釋放速度。通常狀況下，我們長接受“雙摻”或“三摻”的手段，即接受外粉煤灰或膨脹劑取代部分水泥，這樣可有效地削減水泥用量，從而達到降低混凝土的內外溫差的目的。我們一般會選用良好級配的骨料，要嚴格限制砂石骨料的含泥量，降低水灰比，并且要在保證混凝土弧度及流淌的條件下，盡可能地節(jié)約水泥，削減水化熱，以降低混凝土絕熱溫升，降低混凝土所受的拉應力。細骨料也應選用質地堅實、級協(xié)作理、吸水率低、孔隙率小的干凈自然河砂，不宜選用人工砂、山砂及海砂。粗骨料則應選用級協(xié)作理、粒形良好、質地勻整堅實、線膨脹系數(shù)小的干凈碎石，也可接受碎卵石，不宜接受砂巖碎石。3、大體積混凝土冷卻管施工時要合理布設冷卻水管大體積混凝土結構簡潔產(chǎn)生裂縫，因此必需在施工過程中對混凝土內部溫度加以限制。在實踐中接受埋設冷卻水管的方式，以防止混凝土產(chǎn)生裂縫，以下四種措施可有效防止大體積混凝土溫度裂縫的發(fā)生：第一，接受低發(fā)熱量的混凝土協(xié)作比；其次，埋設冷卻水管并通過循環(huán)冷水降溫；第三，混凝土養(yǎng)護期間的溫度監(jiān)控；第四，混凝土外部的保溫養(yǎng)護。在混凝土的內部，埋設連通比表面積大、熱交換效率高的金屬薄壁管，通水循環(huán)流通，通過調整水流量及流速，限制商品混凝土內部溫升速率，能夠有效地解決大體積商品混凝土溫度裂縫問題。本工程在承臺大體積商品混凝土冷卻管施工過程中，綜合考慮商品混凝土的入模溫度、商品混凝土水化熱的發(fā)展變更規(guī)律、養(yǎng)護條件、通水散熱等因素，施工措施到位，實現(xiàn)了商品混凝土的內表溫差不超過25℃；拆模時內外溫差小于25℃；最大降溫速率要小于2.0℃/d的商品混凝土的溫控目標。4、大體積混凝土溫度監(jiān)測大體積混凝土施工中的一個重要環(huán)節(jié)便是溫度限制，溫度限制也是防止大體積混凝土溫度裂縫的關鍵因素?；炷了疅峄蜌鉁卦斐傻臉嫾炔繎κ且鸹炷灵_裂的諸多因素其中的一個主要因素。為了限制混凝土裂縫的產(chǎn)生，這就要求對原材料，混凝土的拌合、入模、澆筑溫度進行系統(tǒng)的檢測，并且在混凝土成型之后，對其內部的溫度進行監(jiān)測。通過視察混凝土內部的溫度變更，實行有效措施，將內外溫差限制在允許的范圍之內，對大體積混凝土溫差裂縫的限制大致可分為施工前、施工中、施工后的多種措施。5、混凝土保溫順養(yǎng)護剛澆筑的混凝土具有強度低、抗壓實力小、易變形等特點，假如遇到溫濕度條件不利的狀況，混凝土表面就簡潔發(fā)生冷縮裂縫和干縮裂縫。大體積混凝土的保溫養(yǎng)護措施確定要使混凝土澆筑塊的里外溫差和降溫速度，滿足溫控的指標要求。此外，還應依據(jù)溫度應力加以限制確定。防止混凝土表面裂縫的發(fā)生，以及減小混凝土表面和內部溫差是加強混凝土保溫的目的。在常溫亦或是負溫條件下施工，混凝土表面都須要覆蓋保溫層。常溫保溫層可以對混凝土表面溫度起到緩沖作用，比如大氣溫度化或雨水攻擊的溫度。而負溫保溫層是依據(jù)工程項目的地點、氣溫以及混凝土內外溫差等條件設計的。但是，負溫保溫層必需設置不透風的材料覆蓋層，只有這樣，才能發(fā)揮其本能作用，提高混凝土的表面抗裂實力。三、結束語綜上所述，影響大體積混凝土裂縫的因素很多，縱然大體積混凝土很簡潔產(chǎn)生裂縫，但是只要加以限制和防治，就盡可能能避開大體積混凝土裂縫。大量的試驗、科學探討以及成功的工程案例都表明，只要在選擇材料、設計、施工工藝以及后期的養(yǎng)護和防控過程中充分考慮多種因素的影響，并在施工過程中，多視察、多比較，多思索，具體問題具體分析，結合各種限制和防治措施