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建筑工程大体积混凝土温度裂缝控制研究

穆萌萌 王琳

山东众泰聚力建筑安装工程有限公司,山东聊城,252800

摘要: 中国社会经济快速发展的背景为建筑业提供了新的发展机遇。混凝土是建筑中常用的材料,其施工质量对建筑工程有很大的影响。混凝土是建筑施工必不可少的工程建筑材料。在实际工程中,经常进行大体积混凝土浇筑。大体积混凝土浇筑作业安全水平高,施工质量要求高。施工中操作不当容易造成不同程度的质量问题。温度裂缝是大体积混凝土施工中常见的问题之一,它与混凝土砌块体积大、内部散热困难直接相关。在此基础上,详细分析了建筑工程大体积混凝土温度裂缝的控制措施。
关键词: 建筑工程;大体积混凝土;温度裂缝;控制
DOI:10.12721/ccn.2021.157091
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大体积混凝土在浇筑过程中容易因水化而产生大量热量。如果内部热量不能及时释放或温度分布不均匀,很可能因内外温差过大而导致温度裂缝。加强内外温差的控制,可以降低大体积混凝土在施工过程中出现裂缝的概率,采取有效措施冷却和控制混凝土收缩,坚持预防为主的原则,严格控制原材料,施工技术和维护措施。在混凝土施工中,材料、机械设备、施工工艺和施工环境都会影响混凝土施工质量,容易导致混凝土结构产生裂缝。它不仅会影响建筑工程的外观,而且会带来严重的安全威胁。为了更好地抑制裂缝,保证建筑工程施工质量,需要科学合理的防治技术。基于此,对建筑施工中混凝土裂缝产生的原因及防治技术进行分析研究尤为必要。

1大体积混凝土概述

大体积混凝土在中国有两种定义。一是根据混凝土的结构尺寸,将实体尺寸大于1m的大体积混凝土称为大体积混凝土;二是根据混凝土的性质,将因水化热产生有害裂缝的混凝土称为大体积混凝土。大体积混凝土具有结构大、尺寸大、承载力强、防水、钢筋布置密度高、裂缝概率大、安全性高、混凝土设计标号高、水泥用量大、收缩变形概率大、浇筑量大、施工时间长等特点,施工技术高,受季节和温度影响大。

2大体积混凝土温度裂缝的成因及危害

2.1大体积混凝土产生温度裂缝的原因

2.1.1约束作用

大体积混凝土浇筑完成之后结构不同会导致混凝土内部发生约束作用,最后产生温度裂缝,因此混凝土浇筑过程中保持结构均匀非常重要。

2.1.2钢筋锈蚀引发的裂缝

在建筑施工中,如果混凝土质量不达标或保护层厚度不足,混凝土会在二氧化碳的侵蚀下碳化,降低钢筋周围混凝土的碱度。或选用氯离子含量高的水配制混凝土。混凝土浇筑后,氯离子会粘附在钢筋表面,破坏钢筋的氧化膜,水、氧等会与钢筋发生反应,导致钢筋锈蚀,形成氢氧化铁。氢氧化铁的体积是原钢筋体积的2-4倍,从而在周围形成膨胀应力,混凝土的开裂和剥落将沿钢筋布置方向形成裂缝,破坏结构的稳定性。

2.2大体积混凝土温度裂缝的危害

目前,我国对基本建设项目的需求正在逐步增加,建设规模正在扩大。大体积混凝土浇筑技术在建筑工程中得到广泛应用。在这种情况下,温度裂缝越来越受到研究人员和施工技术人员的重视。建筑工程大体积混凝土结构的温度裂缝将严重影响建筑物的质量和外观。如果裂缝较大,也会降低建筑物的安全性、稳定性和使用性能。建筑物的稳定性和坚固性与大体积混凝土结构的质量密切相关。如果大体积混凝土结构的性能良好,建筑物的稳定性将得到改善。如果大体积混凝土结构的整体性较强,低等级地震等轻微地质灾害基本不会影响建筑物的稳定性,可以有效保障使用者的生命财产安全。如果结构中存在严重的温度裂缝,将降低结构的完整性,一旦发生地质灾害,将造成严重事故。

3温度裂缝的控制措施

3.1合理选择水泥的品种

水泥在水化过程中会释放大量的热量,这些热量聚集在大体积混凝土结构的内部,如果无法及时释放就会产生温度裂缝。所以,降低水化热是控制温度裂缝的有效措施,在实际工程中可以选择水化热较低的水泥。硅酸盐水泥(P.Ⅰ和P.Ⅱ)和普通硅酸盐水泥(P.O)的水化热较高,水泥中的硅酸三钙(C3S)和铝酸三钙(C3A)含量偏多可降低水泥的水化热,所以,在满足设计要求的基础上可以尽量选择水化热较低的水泥。

3.2建筑工程大体积混凝土温度裂缝的监测防治措施

在建筑工程中,需要实时检测大体积混凝土的温度,并将混凝土的温度变化控制在规定范围内,以降低温度裂缝的发生概率。工作人员可使用便携式建筑电子温度计,然后使用温度探头测试不同施工环节下混凝土浇筑体的内外温差、冷却速率和环境温度,以确保大体积混凝土内外温差和冷却速度在规定范围内。

3.3保证建筑结构设计的合理性

在建筑工程施工中,科学合理的结构设计,能够更好地保证施工质量,科学混凝土裂缝。在结构设计中,需要结合建筑工程的实际受力情况合理选择混凝土强度,在保证建筑工程质量和结构稳定的基础上,尽量选择中低强度的混凝土,混凝土强度控制在C20-C35之间为最佳,避免使用高强度混凝土。在某工程施工中,为在设计源头上控制混凝土裂缝,在混凝土抗裂计算时,充分考虑了抗裂薄弱环节。对这些跨度大、体积大的梁合理布置。主要是通过改变梁纵向截面的配筋率,调整施工荷载、温度变化、应力大小等,以提升各构件的抗裂性能。

3.4大体积混凝土的浇筑措施

大体积混凝土的浇筑作业可以采用分层浇筑、推式连续浇筑、分块浇筑等多种方式进行,通过适当的方法及时将混凝土结构内部的热量散发出去。对于广场、屋面、路面等大面积混凝土工程,可设置伸缩缝或后浇带,避免温度裂缝,并控制伸缩缝或后浇带间距。采用分层浇筑或分块浇筑分步浇筑,既可降低施工操作难度,又可避免一次浇筑过大的混凝土结构,造成大量内部蓄热。如果选择分层、分块等浇筑方式,注意混凝土的振捣,确定混合料的和易性,提高混凝土结构的密实度,尽量缩短每两浇筑层之间的工作准备时间,避免因时间过长而影响两层混凝土的融合。下一层的浇筑必须在上一层混凝土初凝完成之前进行。泌水是大体积混凝土浇筑中的常见问题。浇筑过程中发现泌水应及时清理,以免泌水影响大体积混凝土结构的整体质量。

3.5开展科学合理的养护

养护是防控混凝土裂缝的主要举措,科学合理的养护能够为混凝土硬化营造湿润环境,避免表面水分散失过快形成裂缝。在建筑工程施工中,屋面板的表体比较大,高度大,风速大,水分散失快。这就要求混凝土浇筑完成之后,及时进行洒水养护,避免发生“冷桥”现象,混凝土浇筑完成12h内严禁踩踏。24h候可拆除检测设备和覆盖材料,也禁止踩踏。在养护期间内要按照外界气温变化情况,合理调整洒水量和洒水处理,为混凝土固化提供良好的环境,避免发生裂缝。

结束语

综上所述,为了更好地提高施工质量,控制混凝土裂缝,必须结合建设工程的实际情况,从结构调整、配料质量、混凝土浇筑与振捣、温度控制等方面入手,同时完善约束条件,合理养护,以遏制混凝土裂缝的发生,保证施工质量。

参考文献

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