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淺談土木施工中大塊混凝土出現裂紋的原因與防范
當前的建筑中,我們可以經(jīng)?吹酱篌w積的混凝土。這里的大體積混凝土與傳統意義上的混凝土結構有所不同。前者是指混凝土結構超過(guò)了1m。前者具有比后者更為復雜的工程條件,更大的工程項目施工量和結構厚度。那么二者一致的是,混凝土裂縫也可能存在于大體積混凝土中。常見(jiàn)的種類(lèi)有如下三種,即表面的裂縫、貫穿裂縫以及深層的混凝土裂縫。這些裂縫產(chǎn)生的成因較為復雜,尤其是基礎性的工程,還有可能存在著(zhù)嚴重的管理問(wèn)題。下面我們就來(lái)具體分析大體積混凝土裂縫的成因。
1、大體積混凝土裂縫的成因
1.1 外在環(huán)境——溫度、濕度
大體積混凝土裂縫的出現與土木施工現場(chǎng)的溫度、濕度關(guān)系密切。由于混凝土本身的特性,它的硬化過(guò)程中同時(shí)也是水泥和水產(chǎn)生水化反應的過(guò)程,那么在其凝固的過(guò)程中勢必會(huì )釋放一定的熱量。在混凝土的內部溫度在不斷攀升,由于大體積混凝土的橫斷截面比較大,凝固中產(chǎn)生的熱量未能及時(shí)散發(fā)出去,最終因內部的溫度高于外界空氣溫度,混凝土表面產(chǎn)生一種拉應力導致裂縫。因此,在混凝土的澆筑與養護的過(guò)程中,如果沒(méi)有把混凝土的溫度與濕度控制在規定的范圍內,就會(huì )影響混凝土的質(zhì)量。
1.2 混凝土本身的材質(zhì)和配比結構
實(shí)際上,混凝土是一種脆性結構,它的抗拉強度僅是抗壓強度的1/10。加上原材料不均勻,在澆筑過(guò)程可能也存在施工材料和技術(shù)上的問(wèn)題,所以如果短期內超出可控的變形伸縮,就會(huì )出現混凝土裂縫的情況。所謂的可控范圍,就是長(cháng)期增加負荷時(shí)的權限范圍是(1.2~2.0)×104;短期負荷的極限是(0.6~1.0)×104;炷梁弯摻钤跐仓^(guò)程中,二者的受力情況不同。前者承受的是壓應力,而后者是拉應力。這里的混凝土結構包括其配合比以及骨料、外加劑的選擇,比例的不同就可能出現收縮裂縫。
2、大體積混凝土裂縫的防治措施
2.1 關(guān)注外界環(huán)境,調整溫濕度
眾所周知,外界的溫濕度在一定程度上對混凝土中的水泥用量產(chǎn)生了巨大的影響?梢赃m當地降低混凝土中的澆筑溫度,或者是拌合混凝土的時(shí)候加水,或者用水冷卻碎石;合理規劃拆模時(shí)間,當氣溫驟降時(shí),需要做好混凝土表面的的保溫措施,以避免混凝土表面發(fā)生溫度梯度;在冬季,可以對施工中長(cháng)期暴露的混凝土表面實(shí)施保溫措施。
2.2 選擇適當的材料
在選擇材料時(shí),需要注意兩個(gè)方面的問(wèn)題。一方面,對材料及其用量的分析。水泥內的礦物成分不同就需要不同品種的水泥以及不同程度的用量。例如水泥礦物中的鋁酸三鈣發(fā)熱量和發(fā)熱速度最快,其次是硅酸三鈣,再次是硅酸二鈣。水泥的粗細也對混凝土的質(zhì)量有較大的影響,但是不會(huì )影響到最終的發(fā)熱量。另一方面,添加外加劑以改善混凝土的性能;炷林泻写罅棵毧椎,蒸發(fā)后的水分會(huì )形成一定的張力,從而導致了混凝土的干縮變形。表面張力理論認為,如果增大毛細孔道,那么表面的張力會(huì )降低,但是對混凝土的強度產(chǎn)生巨大的影響。
2.3 加強管理,提高混凝土的施工質(zhì)量
在土木施工工程中,需要落實(shí)混凝土的澆筑、振搗和施工工作,進(jìn)行嚴密的控制。例如可以進(jìn)行合理的控制,在縫與塊之間進(jìn)行大小的限制,減少混凝土的分開(kāi)長(cháng)度;適當安排施工工序,避免基礎起伏過(guò)大或者過(guò);在澆筑混凝土時(shí)候,需要加強對他們材料質(zhì)量和澆筑工藝的控制?梢蕴砑油饧觿┮愿纳苹炷恋男阅。由于混凝土當中存在著(zhù)大量的毛細孔道,待水分蒸發(fā)后,毛細管中將產(chǎn)生大量的張力,從而導致混凝土干縮變形?梢杂靡龤鈩┑韧饧觿┌鸦炷林械奈⑿馀荽党鰜(lái),反映產(chǎn)物能夠進(jìn)入分散的孔隙中,從而減低膨脹帶來(lái)的壓力。
2.4 提出應急預案,做好預防準備
貫穿裂縫因為有混凝土表面的裂縫而發(fā)展為更深層次的裂縫。這種裂縫切斷了結構的斷面,可能因此而破壞了結構的穩定性與整體性。
由于貫穿裂縫屬于較為嚴重的裂縫類(lèi)型,所以為了避免花費巨大的精力進(jìn)行修補工作,需要提前做好應急預案,把貫穿裂縫的產(chǎn)生扼殺在搖籃里。首先,要做好管理工作。尤其是管理活動(dòng)中的監督工作,嚴格按照計劃結合實(shí)際進(jìn)行施工。一旦工作中出現問(wèn)題,就應當及時(shí)反饋,采取糾偏措施。根據具體情況,利用粉煤灰等摻和料,拌合混凝土加水,或者埋設水管等降溫方法。
2.5 加強混凝土的養護,做好后期工作
混凝土的養護是土木工程的后期工作;炷劣捎谇捌谕ㄟ^(guò)水化作用,需要水分助于水泥水化的進(jìn)行。傳統的施工過(guò)程中,往往采用二次收漿,并且泌水量很大,F代的高性能混凝土很少泌水,如果溫度高或者風(fēng)力大時(shí),水分的蒸發(fā)量很大,就會(huì )在混凝土的表面出現裂縫,所以需要在最終凝結之前要進(jìn)行抹面工作。
3、小結
總而言之,由于土木施工與空氣中的溫濕度具有很大的聯(lián)系,所以大體積的混凝土裂縫存在具有不可抗力性。實(shí)踐證明,大體積的混凝土裂縫對構筑物以及施工有很大的危害。在施工中,嚴格把關(guān),從材料、外在環(huán)境、混凝土養護,做好混凝土的養護工作以及預防工作,盡量減少發(fā)生裂縫的概率,避免產(chǎn)生危害結構的裂縫。
參考文獻.
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