工民建混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制研究

文/鄭利昌 山東經(jīng)典建設(shè)工程有限公司 山東濟(jì)寧 272100

1、概述

在工民建工程項(xiàng)目混凝土施工當(dāng)中，由于其大體積混凝土的結(jié)構(gòu)性裂縫容易導(dǎo)致滲漏，并對(duì)工民建工程結(jié)構(gòu)的正常使用功能、工民建設(shè)計(jì)指標(biāo)、外形的美觀以及設(shè)計(jì)使用年限等諸多方面造成一定程度的不利影響，因此，工民建工程的混凝土施工技術(shù)管理人員就應(yīng)當(dāng)從根本上進(jìn)行工民建工程大體積混凝土工程的混凝土施工管理工作，從而防止大體積混凝土開裂滲漏等問(wèn)題的出現(xiàn)。另外，為了使得工民建工程大體積混凝土施工中的裂縫寬度能夠保持在合理可控的范圍以內(nèi)，乃至對(duì)于一些特別重要或關(guān)鍵的部位而言甚至要根除裂縫的現(xiàn)象，就非常有必要對(duì)于其開裂滲漏的原因進(jìn)行科學(xué)地分析和研究，把握其裂縫的特點(diǎn)與機(jī)理，從而最終在工民建工程大體積混凝土工程的設(shè)計(jì)與混凝土施工中采取有針對(duì)性的抗裂防滲的混凝土施工措施，以此來(lái)使得其設(shè)計(jì)中的相關(guān)指標(biāo)能夠得到有效實(shí)現(xiàn)。本文簡(jiǎn)要地探討了大體積混凝土施工在工民建工程中的技術(shù)應(yīng)用，并對(duì)其所產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫的原因進(jìn)行了一定的分析，從而相應(yīng)地提出了幾點(diǎn)混凝土施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)性裂縫防治措施。

2、工民建工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大

為了提高工民建工程的穩(wěn)定性和韌性，需要向工民建工程里面加入混凝土。但是，在向工民建工程澆灌混凝土和混凝土澆灌完成之后，混凝土?xí)l(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，使得工民建工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度上升。工民建工程和外界溫度差異過(guò)大會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生力的作用，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部無(wú)法形成一個(gè)統(tǒng)一的整體?，F(xiàn)階段，在工民建工程中使用的混凝土鋼筋質(zhì)量嚴(yán)重短缺，從而導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力全部由混凝土結(jié)構(gòu)承擔(dān)，不利于工民建工程的質(zhì)量提高。

2.2 混凝土收縮

由于在澆灌混凝土的過(guò)程使用的都是混合好的混凝土，含有的水分較多。在光照和風(fēng)的作用下，工民建工程中混凝土的水分減少，從而體積收縮，產(chǎn)生形變。但是，由于混凝土本身還有鋼筋結(jié)構(gòu)，所以在鋼筋的支持下，有一部分混凝土形狀不會(huì)發(fā)生變化。這就導(dǎo)致混凝土拉應(yīng)力進(jìn)一步變大，如果超過(guò)最大承載力，將會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

2.3 溫度突變

使用混凝土完成工民建工程澆灌后，由于光照的影響，使得工民建工程的側(cè)面接受的關(guān)照面積明顯多于其他地方。高強(qiáng)度和大面積的光照導(dǎo)致工民建工程內(nèi)部混凝土的溫度急劇上升。工民建工程表面的混凝土溫度升高，但是內(nèi)部卻變化非常微小，出現(xiàn)溫度差，產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)然，有時(shí)候外界氣溫驟降，例如大雨過(guò)后，導(dǎo)致工民建工程表面的混凝土溫度下降，工民建工程內(nèi)部溫度變化不大，也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。久而久之，就會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫。

3、工民建工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫控制措施

3.1 設(shè)計(jì)優(yōu)化

所以，在進(jìn)行工民建工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分的考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件，還要加強(qiáng)對(duì)工民建工程混凝土薄弱位置進(jìn)行修復(fù)和鞏固，避免由于溫度差的造成混凝土產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)變力，從而影響工民建工程的整體機(jī)構(gòu)。與此同時(shí)，對(duì)于鋼筋的選取要進(jìn)行一定的注意，要選取保護(hù)層厚度較小的，這樣不會(huì)因?yàn)楸Ｗo(hù)層厚而出現(xiàn)溫度裂縫的現(xiàn)象；除此之外，設(shè)置后澆帶和伸縮縫的方法對(duì)大體積的混凝土進(jìn)行小的分割，同時(shí)還可以設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)與形狀，以此對(duì)混凝土的散熱面積進(jìn)行擴(kuò)大，從而避免其內(nèi)部溫度的升高過(guò)快，從而減少應(yīng)力的集中情況并防止溫度裂縫的產(chǎn)生；同時(shí)在設(shè)計(jì)中還應(yīng)盡量采用二次澆注的方法來(lái)進(jìn)行混凝土的混凝土施工，并在二次澆注時(shí)加設(shè)聚丙烯纖維網(wǎng)或者鋼筋網(wǎng)來(lái)提高混凝土的抗拉能力。

3.2 材料控制

混凝土水化熱的大量釋放是導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因，所以大體積混凝土顯然應(yīng)當(dāng)盡量選擇水化熱較低的水泥，并通過(guò)摻加粉煤灰等摻合料的方式來(lái)盡量減少水泥的用量。對(duì)于混凝土的粗骨料，則應(yīng)選用級(jí)配良好、強(qiáng)度高和粒徑大的粗骨料，以降低混凝土的收縮變形，同時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格控制其含泥量及其它有害物質(zhì)的含量。對(duì)于混凝土的細(xì)骨料，則應(yīng)在滿足泵送的前提下，盡量選用細(xì)砂或中砂，從而通過(guò)獲得較小的表面積和空隙率的方式在一定程度上降低水泥的用量。另外還可以通過(guò)摻加外加劑的方式來(lái)提高混凝土的和易性，降低水灰比，以及相應(yīng)地增大同齡期混凝土的抗拉能力。

3.3 混凝土施工控制

改變混凝土成分配比，在干硬性混凝土中摻入塑化劑或者引氣劑，降低水泥使用量；混凝土攪拌過(guò)程中，進(jìn)行冷處理，降低其澆筑溫度；高溫天氣澆筑混凝土，需要減少澆筑厚度，確保澆筑厚度在500mm 以下，有助于散熱；膨脹劑的品種和摻入量的選擇需要通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，最后挑選最佳配置；第二層混凝土澆筑盡量在第一層混凝土初凝之前進(jìn)行；根據(jù)工民建混凝土澆筑面積大小，將一些數(shù)量的溫度測(cè)量裝置安裝在混凝土上中下部，定時(shí)測(cè)量和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，一般來(lái)說(shuō)，混凝土澆筑的第1-4天，每次測(cè)量時(shí)間間隔為2 小時(shí)，第5-7 天，測(cè)量時(shí)間間隔為4 小時(shí)，第8-15 天，測(cè)量時(shí)間間隔為一天，盡量將混凝土內(nèi)外溫差保持在25℃以下，一旦出現(xiàn)溫差過(guò)大，需要借助專業(yè)的養(yǎng)護(hù)手段來(lái)縮小內(nèi)外溫差。

3.4 冷卻管降溫

為了保證混凝土在硬化過(guò)程中的內(nèi)部溫度過(guò)大，可以在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部預(yù)先鋪設(shè)冷卻管路，在混凝土澆注完成之后即可進(jìn)行通水循環(huán)冷卻，管內(nèi)的水流量通?？刂圃?.5m3/h 左右（進(jìn)水溫度低于10℃時(shí)），若進(jìn)水溫度偏高，則水流量也應(yīng)加快。冷卻管的出水應(yīng)排放到不影響混凝土施工的部位當(dāng)混凝土整體初凝之后則可視情況利用該出水進(jìn)行蓄水保溫養(yǎng)護(hù)。當(dāng)然在混凝土養(yǎng)護(hù)完成之后，為了不使中空的冷卻管對(duì)混凝土的強(qiáng)度及其他產(chǎn)生影響，因此對(duì)其進(jìn)行注漿和壓漿的工作，通常采用真空壓漿。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，大體積混凝土施工是工民建工程項(xiàng)目混凝土施工當(dāng)中的關(guān)鍵之一，因此，在工民建工程項(xiàng)目混凝土施工中，其大體積混凝土工程往往都被作為一項(xiàng)最為重要的質(zhì)量控制點(diǎn)來(lái)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，并在其混凝土施工全過(guò)程中都被予以重點(diǎn)監(jiān)控。而大體積混凝土施工作為工民建工程混凝土施工質(zhì)量與混凝土施工安全管控的關(guān)鍵項(xiàng)目之一，決來(lái)不得半點(diǎn)馬虎，必須做到計(jì)劃充分、貫徹堅(jiān)決、落實(shí)細(xì)致?？偠灾?，作為一個(gè)工民建工程混凝土施工技術(shù)管理人員，在工民建工程大體積混凝土施工的技術(shù)管理過(guò)程中，務(wù)必做到認(rèn)真細(xì)致、精益求精，既不能弄虛作假，也要杜絕瑕疵和錯(cuò)誤。只要混凝土施工技術(shù)管理人員能夠踏實(shí)完成上述工作，工民建工程大體積混凝土施工質(zhì)量乃至裂縫防治的圓滿實(shí)現(xiàn)都是可以得到確保的。

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