港口航道工程大體積混凝土施工裂縫原因及處理

(中交二航局第三工程有限公司 江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

一、引言

大體積混凝土在施工時經(jīng)常出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象給港口航道工程建設(shè)帶來了很多難題?；炷磷鳛楦劭诤降拦こ淌┕そㄔO(shè)的重要材料，施工質(zhì)量的好壞對整個工程質(zhì)量有直接影響。伴隨我國現(xiàn)代化社會的快速發(fā)展，我國港口和航運等貿(mào)易獲得快速發(fā)展，但是在很多港口和航道工程建設(shè)過程中總是會發(fā)生大體積混凝土裂縫情況。

因此，面對這種情況，施工人員一定要充分認識這種情況，并以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平和有關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ)對出現(xiàn)的問題進行分析和研究，對裂縫問題進行科學(xué)有效地管理和控制。

二、港口航道工程大體積混凝土裂縫出現(xiàn)的原因

(一)混凝土內(nèi)外部的溫度差

混凝土內(nèi)部和外部的溫度差是造成大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵因素。完成混凝土澆筑工作后，內(nèi)外溫度差主要包括三個時期，分別是混凝土澆筑初期、混凝土內(nèi)部溫度最高期、混凝土拆模前后三個時期。

混凝土澆筑初期，因為混凝土導(dǎo)熱性較差，所有物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的水化熱都會在混凝土內(nèi)部聚集。伴隨混凝土內(nèi)部溫度不斷上升，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫度差異過大時，就會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹力，內(nèi)部變形程度會大于外部變形程度。

(二)水化作用產(chǎn)生的影響

施工完成之后混凝土，由于其內(nèi)部吸收了較多的水分，因此發(fā)生水化作用，由此引發(fā)的后果就是導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，一旦收縮的力度大于混凝土能夠抗拒的最大拉力，混凝土就會出現(xiàn)裂縫。在大體積混凝土中，這種現(xiàn)象愈加明顯，大體積混凝土能夠吸收更多的水分，所引發(fā)的應(yīng)力更大，這就導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的概率大大增加。

(三)由于混凝土收縮導(dǎo)致裂縫發(fā)生

大體積混凝土施工裂縫出現(xiàn)的主要原因是由于混凝土收縮引發(fā)的，收縮裂縫包含很多種類，經(jīng)常出現(xiàn)的收縮裂縫主要包括干燥收縮、自身收縮和塑性收縮。

在混凝土硬化之后，由于外部環(huán)境比較干燥，會造成混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)，由于混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)過多，造成混凝土內(nèi)外部收縮變形現(xiàn)象的發(fā)生，因此引發(fā)裂縫的出現(xiàn)。

干燥收縮裂縫和塑性裂縫原理一致，都是因為水分蒸發(fā)導(dǎo)致的，當(dāng)大體積混凝土中水分蒸發(fā)量超過混凝土泌水量，在大體積混凝土表面就會發(fā)生塑性收縮裂縫，如果外界環(huán)境的溫度比較高或者選擇的水泥活太大，就會大大增加大體積混凝土表面收縮裂縫出現(xiàn)的程度，造成大體積混凝土表面產(chǎn)生裂縫。在外力條件下，大體積混凝土表面會產(chǎn)生不同程度裂縫，同時由于裂縫不斷增多，水分蒸發(fā)的速度不斷加快，造成裂縫不斷變大。和干燥收縮和塑性收縮裂縫不同，自身收縮是由于大體積混凝土自身發(fā)生水化熱導(dǎo)致的變化，同時和水泥的成分、集料彈性模量都有關(guān)系。

(四)其他外部因素引發(fā)的溫度裂縫

在港口航道工程大體積混凝土施工過程中，混凝土還會受到外部負載、化學(xué)反應(yīng)等其他因素的影響導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，在混凝土結(jié)構(gòu)沒有完全成型之前，如果受到過量的外部負載時，混凝土中的堿骨料會造成混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，引發(fā)混凝土體積增加，進一步造成大體積混凝土施工過程中的裂縫出現(xiàn)。

三、控制港口航道工程大體積混凝土裂縫的措施

(一)科學(xué)合理選用施工材料

有效控制水灰比。在施工進行過程中，為了防止由于大體積混凝土中含水量過高造成混凝土發(fā)生水化熱或收縮現(xiàn)象，就一定要對材料的水灰比進行良好的控制。水泥在發(fā)生水化反應(yīng)的過程中，會釋放出大量熱量。伴隨溫度的不斷提高，大體積混凝土的表面會產(chǎn)生裂縫。因此，在粗骨料的選取過程中，盡量選取自然連續(xù)級配的粗骨料。

(二)對原料進行合理配比

混凝土的原料配比對大體積混凝土質(zhì)量能否勝任工程的需求起著至關(guān)重要的作用，并且對質(zhì)量控制起到核心因素的影響，從而保證工程的安全順利施工。在對混凝土進行施工時，工作人員要以工程實際情況為基礎(chǔ)，對原材料進行科學(xué)合理配置，從而得到一個科學(xué)的混凝土原料配比值，并對此進行嚴(yán)格落實。在混凝土施工過程中，工作人員要實際參與混凝土攪拌和后期維護工作，對原料配比的整個過程嚴(yán)格進行控制，從本質(zhì)上保證混凝土施工的科學(xué)合理性，減少混凝土裂縫產(chǎn)生的概率。

(三)對混凝土內(nèi)外溫度差進行合理控制

在施工過程中，如果出現(xiàn)大體積混凝土裂縫，就會引發(fā)安全事故的發(fā)生，給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟損失。因此施工單位一定要重視混凝土裂縫情況。如果對混凝土內(nèi)部構(gòu)成進行適當(dāng)調(diào)整，認真控制混凝土內(nèi)外差異，要從兩方面進行:①攪拌大體積混凝土的過程中，一定要嚴(yán)格控制好溫度；②在混凝土澆灌工序完成之后，合理把控溫度差。在攪拌大體積混凝土的過程中，可以實行在混凝土表面進行灑冷水的措施。

(四)對約束條件不斷進行改善

進行港口航道大體積混凝土施工過程中，技術(shù)人員應(yīng)該盡可能通過采取預(yù)應(yīng)力構(gòu)件來抵消掉混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力，從而充分發(fā)揮鋼筋和混凝土的作用，防止大體積混凝土裂縫情況的發(fā)生。在對大體積混凝土進行澆筑時，要按塊、按層科學(xué)合理進行澆筑，并且通過合理分布澆筑區(qū)域從而進一步完善約束條件。同時，也能夠通過預(yù)留溫度伸縮縫、縮短相鄰部位混凝土澆筑時間的方法來減弱約束作用，從而達到對約束條件進行改善的目的。

(五)通過添加外加劑來控制裂縫

大體積混凝土凝固以后，會有毛細孔隙、溫度裂縫、干縮裂縫等出現(xiàn)。由于受到補償預(yù)應(yīng)力的作用，會在很大程度上提升混凝土的密實性。并且添加劑中的緩凝組分會促進水化放熱變慢，促進混凝土的抗裂性、防滲性和耐久性的提升，確?；炷梁笃隗w積穩(wěn)定性的提高。

四、結(jié)束語

在港口航道大體積混凝土項目施工過程中，引發(fā)混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有很多，施工人員要以混凝土項目施工特征為基礎(chǔ)，采取科學(xué)合理的控制方法。在對大體積混凝土進行澆筑之前，工作人員要對澆筑材料溫度進行嚴(yán)格把控，在完成混凝土澆筑之后，需要通過灑冷水的方式來降低表面溫度，使內(nèi)外溫度差控制在合理范圍內(nèi)。施工單位同時要對澆筑材料的比例進行合理控制，確保材料質(zhì)量，并在施工工藝上采取一些措施，避免混凝土裂縫的出現(xiàn)。

【參考文獻】

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