大体积混凝土施工中裂缝的控制分析

时间:2022-09-07 10:55:03

大体积混凝土施工中裂缝的控制分析

【摘要】我国虽然现在还属于发展中的国家,但是我国的经济每年都呈现着一个迅速增长的趋势,经济的不断增长,也代表着我国各个领域也在不断的发展,最基础的领域就有工程建筑。技术的应用是工程发展的前提,大体积混凝土的技术就是支持发展的技术之一。那么显而易见我们需要对其进行有效的利用和控制。起到其应该具有的作用。

【关键词】大体积;混凝土施工;裂缝;探讨

一丶 前言

大体积混凝土技术的应用在最近几年是取得了飞速的发展,但是在现在快进度的施工要求中,难免就会出现如施工中的裂缝问题,这也是最常见的问题,这个问题能否处理十分关键,因为只有保证在施工中不会有大裂缝的出现,才能够保证施工的质量,所以必须要结合这个问题制定对应的方法措施来控制解决这个问题。

二丶大体积混凝土裂缝的常见类型

第一类就是微观裂缝,微观裂缝是最常见的一种裂缝,在大体积混凝土结构在没有正式的投入使用就出现的裂缝,虽然说这种裂缝肉眼是不能够观察出来的,但是这也要归类于大体积混凝土裂缝的一种,这种裂缝的分布范围也很广,水泥结构中,骨料结构中和水泥和骨料的结合面中,都有体现。这种裂缝的危害可大可小,如果出现在对截面影响不大的位置,那么不会造成承受力的降低,但是如果在截面上存在贯穿的现象,在使用中极有可能承受力然后结构断裂。对工程质量就会造成巨大的影响。

微观裂缝范围如果进一步扩大,直到肉眼能够看见,这个时候就定义为宏观的裂缝,宏观裂缝可以说是微观裂缝没有得到即使处理形成的,所以它的分类从结构上来看也是3类,第一类表面裂缝,冷却降温速率控制不合理就会有这种裂缝,深层裂缝是由于内部的温度降温的速率过快,受热不均匀,这样导致微观裂缝纵向扩张,就形成了深层裂缝,最后一个类型对工程质量的影响可以说是毁灭级的。对截面有贯穿作用,这样一来大体积混凝土使用中根本不能够提供均衡受力,导致不能够投入正常的使用,这3类裂缝都必须要严格控制。

三、大体积混凝土裂缝产生的原因分析

1. 之前我们提到了结构内部的温度不均匀导致了裂缝的形成,那么温度是从何而来?这个就设计到了一个化学问题,在水化的反应过程中,会释放能量,但是由于这些能量不能够释放出去,又因为内部的结构也不是完全的一致,这样就存在有的地方能量高,有的地方能量低的现象,这样一来受热不均匀,混凝土的刚性性度大,但是应力太小,只要发生了温度变化过快的情况就产生裂缝,即使这个时候裂缝不会产生,但是在后期的使用中,随着外部的作用力加强,大体积混凝土结构的强度也难以处理这个高强度变化,对应的抗应力不强,也会产生裂缝。

2. 第二个原因也是要从化学的角度来讲,涉及到一个分子间作用力的问题。任何物质在自然的状态下的内部分子间作用力是一定的,但是收到外部的环境影响就会发生改变。大体积混凝土也是这样,由于在施工中,大体积混凝土是需要在模具作用下达到规定的形态,这样一来内部作用力就变了。虽然在浇筑前期由于温度原因,拉应力变化体现不太明显,但是温度一旦降低,内部的能量降低,拉应力就增大了,由于本身结构不能够维持这个拉应力,出现不匹配就产生了裂缝。这种现象出现的原因不是在于体积结构大不大。比如说在很多实际的施工中,有的大体积的结构超过了之前的计算所得的最大值,也没有出现裂缝,有的没有超过最大值却出现了裂缝,这就表明只要收到外部约束力作用之后拉应力和抗压力强度不匹配就会出现裂缝。

3. 第三点,就是外部环境对裂缝造成影响,最关键的因素就是温度。温度对于大体积混凝土结构是非常重要的。浇筑的过程是高温的,这样一来所浇筑的结构也是高温的,但是外部的环境温度如果太低,就会造成温度差,这样就会热量急剧转移,就与之前计划的降温速率不匹配,过快降温就出现了裂缝。当然对于大体积混凝土结构的裂缝成因的影响很多,除开外部由于降温速度过快出现了裂缝这个原因以外,另外一个还在于大体积混凝土结构的内部问题,由于体积大,再加上本身结构就不是散热类型的,外部环境温度也高,巨大的温差,导致温度的叠加越来越高,这样一来内部对温度的调节作用越来越小,有的地方可能高温达到90多摄氏度,有的地方却有可能只有20多摄氏度,巨大的温度差异,再加上温度调节能力过低,这就形成了内部的结构裂缝。

四丶大体积混凝土裂缝控制的有效对策

1. 首先来处理温度的问题。可以在大体积混凝土内部加入特殊的材料来中和一下温度的变化,这样可以有效的提高内部结构对温度变化的应力,在水化的化学反应也可以进行中和,这样一来可以保证温度的变化速率趋于缓和。

其次的一个方法就是进行物理的降温。由于裂缝的成因之一就是温度的分布不够均匀,那么我们可以在浇筑水泥的时候采用有效的物理降温的方法来处理这个问题,选择正确的方式方法这样对浇筑层的每一层面结构进行压实,保证紧密程度的要求,先减少内部的微观的裂缝数量。再者降温可以在结构内部设计疏导管道,或者说也可以采取冷水降温的方式。在施工过程要严格把握施工的温度,这样可以及时的对应的做出科学合理的处理。

2.钢筋的作用不仅仅是为了保持结构,还可以有效的降低裂缝形成的几率,那么如何运用这一有效的方法,重点就是在于钢筋的结构的设计要合理,适当的增设滑动层。因为钢筋的强度大,将钢筋设计于结构内部,可以在大体积混凝土的应力不足够维持自身形态的时候,能够提供补充支持力。这样设置了滑动层,可以有效的分担混凝土的内部压力,这样即使是超出了钢筋本身的强度范围,也可以保证不会出现内部的裂缝,这对于减少裂缝的形成是很有帮助的。当然设计钢筋的添加结构的时候还要有科学的方法,要保证钢筋在整体的合理性,一般来说都是采用小直径高密度的设计理念(直径在6至14mm,间距控制在100至150mm),这样一来就可以起到相应的作用了。

3.之前提到的内外温度的差异也会导致降温的速率过快,出现裂缝,那么我们在进行浇筑的时候就对浇筑的混凝土的温度进行有效的控制,这样可以有效的避免内外温度的差异过大,导致降温速率过快,出现裂缝,根据之前的有效的数据显示,一般的浇筑的温度都应该控制在25℃以内,这样的效果最佳,所以如果不能够满足浇筑的温度,那么就需要采取物理降温的措施,降温处理之后再进行浇筑,常见的物理降温的方法就是利用冷水降温,在浇筑之前冷水降温,在浇筑的结构中也应该设计对应的冷水管道,这样一来就可以保证降温达到标准,当然施工的时间也可以考虑多在冬季进行,这个时候外界的温度低,对降温也有帮助。

六丶结束语

结合上文的探讨内容,我们可以知道,虽然在具体的大体积混凝土施工中,裂缝的出现时不可避免的,但是小裂缝,少的裂缝和大裂缝,多的裂缝对工程的实际影响是完全不同的,我们可以采取相关的方法措施来避免这种不该出现的问题,这是解决根本性的质量问题的关键,也是保证施工进度的关键。

参考文献

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