建筑工程大体积混凝土裂缝控制与防治分析

/建筑工程大体积混凝土裂缝限制和防治分析摘要：随着城市化建设进程的加快，高层建筑已经成为了城市建筑的主体。现阶段高层建筑工程施工中，还存有诸多问题，尤其是大体积混凝土施工技术，在高层建筑大体积混凝土施工中常常会出现温度裂缝和表面质量等问题，这些问题的存在将会对建筑工程的质量及性能造成严峻的影响，甚至产生严峻的平安隐患。为此本文主要对大体积混凝土裂缝产生缘由及限制、防治措施进行了分析和探究。关键词：混凝土；裂缝；限制一、大体积混凝土裂缝产生的缘由1、干缩裂缝干缩裂缝是因为混凝土内外部水分蒸发程度的不同，进而引发不同程度变形的结果。混凝土受外部因素的影响，表面水分损失过快，则变形较大；内部湿度变更较小，变形程度较小，较大的表面干缩变形是因为受到混凝土的内部束缚，产生较大的拉应力，从而产生裂缝。混凝土的相对湿度越低，水泥浆体的干缩性越大，越简洁产生干缩裂缝。混凝土干缩程度主要和混凝土的水灰比、水泥的用量、水泥的成分、外加剂的用量有关。2、塑性收缩裂缝塑性收缩是混凝土在完成浇筑后且尚在塑性状态下发生的收缩，常常会发生在施工过程中，在混凝土浇筑后4-5小时左右，因为此时水泥的水化反应激烈，会出现水分快速蒸发和泌水现象，混凝土失水收缩。塑性收缩裂缝通常在干热或大风天气出现，裂缝多呈两端细、中间宽，且长短不一，互不连贯的状态。常发生在混凝土表面积较大的面上，裂缝较短的一般长20～30cm，裂缝较长的则可达2～3m，宽约1～5mm，深度一般3～10cm，通常延长不到混凝土板的边缘。为减小混凝土的塑性收缩，在施工过程中，应当要合理限制把握好水灰比，避开长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣确定要密实，竖向变截面处理要分层浇筑。3、温度裂缝混凝土具有热胀冷缩的性质，当混凝土的外部环境或内部结构的温度发生变更时，混凝土将会发生变形，若变形遭到约束，则会在其结构内产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面便会产生裂缝，这种裂缝多数状况下回发生在混凝土施工后最初3～5天。二、大体积混凝土裂缝的限制技术应用1、合理选择原材料，优化混凝土协作比为降低混凝土的水化热，提高混凝土的性能，限制混凝土温差裂缝以及干缩裂缝，须要严格限制和把关混凝土原材料的选用。（1）水泥水化热是产生大体积混凝土裂缝的主要温度因素，因此在选择水泥时，要优先考虑水化热低、抗冻融性、耐磨性、凝合时间长、收缩小、具有微膨胀的水泥，因为这一种类的水泥在水化膨胀期会产生相应的预压应力，而在水化后期预压应力部分会抵消温度徐变应力，削减混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂实力。（2）掺入混合材料，在混凝土中用确定量的粉煤灰来代替部分水泥，则可以削减混凝土中的水泥用量，并且能够改善混凝土的粘塑性，并延迟混凝土水化热，因此在混凝土中掺入适量的粉煤灰，可以改善混凝土的后期强度，在其早期的抗拉轻度以及早期的极限拉伸值有小幅度的降低，对防止大体积混凝土裂缝起到很好的作用。因此，在工程中，常用粉煤灰做外掺料。（3）掺加外加剂。在混凝土中掺加的外加剂，也要选择减水率高、坍落度损失小、掺量低、适量引气、和低碱水泥适应性好的外加剂。减水剂是最常见的也是最常用的外加剂，它具有减水的作用。此外，要尽可能地削减用水量，拌合用水也应接受干净的自来水或符合要求的井水。2、混凝土协作比设计的优化大体积混凝土协作比的设计原则是在满足混凝土强度和密实性的前提下，尽量削减水泥用量，削减水泥水热化的释放和减缓释放速度。通常状况下，我们长接受“双掺”或“三掺”的手段，即接受外粉煤灰或膨胀剂取代部分水泥，这样可有效地削减水泥用量，从而达到降低混凝土的内外温差的目的。我们一般会选用良好级配的骨料，要严格限制砂石骨料的含泥量，降低水灰比，并且要在保证混凝土弧度及流淌的条件下，尽可能地节约水泥，削减水化热，以降低混凝土绝热温升，降低混凝土所受的拉应力。细骨料也应选用质地坚实、级协作理、吸水率低、孔隙率小的干净自然河砂，不宜选用人工砂、山砂及海砂。粗骨料则应选用级协作理、粒形良好、质地匀整坚实、线膨胀系数小的干净碎石，也可接受碎卵石，不宜接受砂岩碎石。3、大体积混凝土冷却管施工时要合理布设冷却水管大体积混凝土结构简洁产生裂缝，因此必需在施工过程中对混凝土内部温度加以限制。在实践中接受埋设冷却水管的方式，以防止混凝土产生裂缝，以下四种措施可有效防止大体积混凝土温度裂缝的发生：第一，接受低发热量的混凝土协作比；其次，埋设冷却水管并通过循环冷水降温；第三，混凝土养护期间的温度监控；第四，混凝土外部的保温养护。在混凝土的内部，埋设连通比表面积大、热交换效率高的金属薄壁管，通水循环流通，通过调整水流量及流速，限制商品混凝土内部温升速率，能够有效地解决大体积商品混凝土温度裂缝问题。本工程在承台大体积商品混凝土冷却管施工过程中，综合考虑商品混凝土的入模温度、商品混凝土水化热的发展变更规律、养护条件、通水散热等因素，施工措施到位，实现了商品混凝土的内表温差不超过25℃；拆模时内外温差小于25℃；最大降温速率要小于2.0℃/d的商品混凝土的温控目标。4、大体积混凝土温度监测大体积混凝土施工中的一个重要环节便是温度限制，温度限制也是防止大体积混凝土温度裂缝的关键因素。混凝土水热化和气温造成的构件内部应力是引起混凝土开裂的诸多因素其中的一个主要因素。为了限制混凝土裂缝的产生，这就要求对原材料，混凝土的拌合、入模、浇筑温度进行系统的检测，并且在混凝土成型之后，对其内部的温度进行监测。通过视察混凝土内部的温度变更，实行有效措施，将内外温差限制在允许的范围之内，对大体积混凝土温差裂缝的限制大致可分为施工前、施工中、施工后的多种措施。5、混凝土保温顺养护刚浇筑的混凝土具有强度低、抗压实力小、易变形等特点，假如遇到温湿度条件不利的状况，混凝土表面就简洁发生冷缩裂缝和干缩裂缝。大体积混凝土的保温养护措施确定要使混凝土浇筑块的里外温差和降温速度，满足温控的指标要求。此外，还应依据温度应力加以限制确定。防止混凝土表面裂缝的发生，以及减小混凝土表面和内部温差是加强混凝土保温的目的。在常温亦或是负温条件下施工，混凝土表面都须要覆盖保温层。常温保温层可以对混凝土表面温度起到缓冲作用，比如大气温度化或雨水攻击的温度。而负温保温层是依据工程项目的地点、气温以及混凝土内外温差等条件设计的。但是，负温保温层必需设置不透风的材料覆盖层，只有这样，才能发挥其本能作用，提高混凝土的表面抗裂实力。三、结束语综上所述，影响大体积混凝土裂缝的因素很多，纵然大体积混凝土很简洁产生裂缝，但是只要加以限制和防治，就尽可能能避开大体积混凝土裂缝。大量的试验、科学探讨以及成功的工程案例都表明，只要在选择材料、设计、施工工艺以及后期的养护和防控过程中充分考虑多种因素的影响，并在施工过程中，多视察、多比较，多思索，具体问题具体分析，结合各种限制和防治措施