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摘要:大体积砼是世界上使用最多的建筑材料,无论是摩天大楼还是跨海大桥,都使用砼。其高强度和低成本使其成为建筑不可缺少的建筑材料。但随着时间的推移,在自然环境的影响下,无论砼多么坚固,都会出现裂缝,这将对建筑的美观和安全产生严重影响。特别是桥梁、建筑物等,即使是一个小裂缝,最终也可能导致重大事故。因此,本文着重分析了大体积砼施工裂缝的控制技术。
关键词:大体积砼;裂缝;控制技术
在施工项目的施工过程中,对项目的稳定性、坚固性、强度提出了明确的要求。在施工的同时,由于施工项目在湿度和温度的影响上有较大的差异,而在实际工作中,由于自然条件和地理因素,在浇筑技术和施工技术上的误差,会出现大体积砼裂缝,而砼出现裂缝将直接影响到工程建设的整体质量。众所周知,大体积砼施工在建筑工程中得到了广泛的应用。大体积砼的施工质量将直接影响到整个民用建筑的施工,并起到至关重要的作用。
1大体积砼裂缝类型
在建筑工程施工过程中,大体积砼结构裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。微裂缝是指宽度在2-5Pm范围内。微裂缝可分为以下几类:一是粘接裂缝:这种类型的裂缝是砼结构中砂浆与粘结面之间的裂缝。第二、水泥石裂缝:这种裂缝是通过砼结构中的砂浆而产生的裂缝。第三,骨料裂缝:这种裂缝是由砼结构中穿过骨料的裂缝引起的。一般情况下,大体积砼结构中出现细观裂缝时,裂缝大多分布不均匀、不一致,不会影响结构性能。宏观裂纹是在微观裂纹的基础上发展起来的,宽度在0.05mm以上。原因可以归纳为以下三点:一是大体积砼结构的外荷载超出了承重范围。二是大体积砼结构二次响应引起的裂缝,即实际砼结构与设计模型不一致。第三,大体积砼结构变形引起的裂缝,即温度变化、不均匀沉降、收缩膨胀等各种因素使砼结构的拉应力增大。一旦超过结构的抗拉强度,就会在结构表面造成宏观裂纹。
2大体积砼裂缝产生的原因
2.1水泥水热化影响
水泥的水热化是砼裂缝形成的根本原因。主要是指砼产生大量需要释放的热量,由于结构的限制,砼的内热难以消散,导致砼本身热量偏高,与外部收缩相互制约并产生张力。当拉力超过砼时,在砼承受能力范围内就会出现裂缝。
2.2外部气温影响
砼在浇筑过程中受外界温度的影响较大。如果浇筑时外部温度过高,则需要将砼浇筑温度调高。这对其内部散热非常不利,高温会使砼表面蒸发更快,出现塑性状态,内外温差大,会使砼产生裂缝。
2.3收缩裂缝
砼在凝结时会出现收缩现象,体积会变小,在正常没有外力作用的时候,砼会自然变形,但如果有外力介入的情况下,砼会受到外力的制约,从而形成拉应力,会导致砼裂缝。
3大体积砼裂缝的预防措施
3.1原材料方面的预防措施
严格控制原材料检验的所有过程。水泥、粗、细集料、外加剂等必须按规定检验后方可使用。严格禁止使用不符合标准的原材料,从而有效降低砼出现裂缝的风险。(2)控制水泥的选择是防止砼裂缝的关键环节。在选择水泥时,一定要选择低水热化的水泥,水泥用量不应超过规范的要求。(3)粉煤灰具有水热化低的特点。加入粉煤灰具有良好的和易性,因此在搅拌和混凝时,可以用一部分粉煤灰代替水泥,可以有效降低砼的水热化,从而降低砼开裂的风险。但是,如果掺入过多的粉煤灰,会降低砼的强度,并容易在表面形成伸缩缝。因此,在掺加粉煤灰时,一定要按照标准比重进行,切记要过。(4)骨料的重点是严格控制骨料的种类和含砂量。否则,砼中的水化热会增加。首先,选用优质的中粗级砂。中粗砂可以很好地减少水热作用,减少裂缝,主要是因为其孔隙度小,所以可以减少。其次,要控制砂中含泥量。如果砂土中含泥量大,容易使砼变形,造成裂缝。对于细骨料,选用洁净的中粗砂;最后,增大粗集料的粒径。
3.2施工方面的预防措施
3.2.1控制好砼浇筑过程中的质量
在浇筑的过程中要对砼进行均匀的振捣,振捣到砼表面泛浆为最佳效果,并且在完成浇筑后,要抹平并压实砼的表面,这样就能对砼裂缝起很好的预防作用。此外,砼需要分层进行浇筑,要在上层砼凝结前与下层的砼进行紧密贴合,才能保证砼的整体刚性,使其不易开裂。
3.2.2控制好砼的浇筑时间
浇筑砼对时间和室外温度要求很严格,尽可能地避开炎热天气,避免阳光对砼进行暴晒,最好是选择夏季夜间施工,这样可以预防砼裂缝的产生。
3.3温度保护措施
温度是导致大体积砼开裂的主要原因。在完成浇筑后,砼里的水分就会出现蒸发和干缩现象,而砼内部水分蒸发较慢,表面水分蒸发快,因此砼表面干缩会受到内部的制约。这种情况下在砼会产生拉应力,如果此时外部气温急剧下降或者大风天气的话,就使砼的温度降低,加快了其干缩程度,使其内外拉应力过大。从而导致了砼裂缝的产生,因此对大体积砼进行有效温度控制保护措施,是预防砼裂缝的关键手段之一。
3.4保养
对砼进行科学的保养也是有效地预防其裂缝的工序之一,在浇筑完后的12-18h之内,要对砼进行浇水保养,这样能使砼处于湿润状态,这样能增强砼的稳定性,使砼不易出现裂缝。
4大体积砼裂缝的处理方法
4.1表面覆盖法修补裂缝
表面覆盖法的修复对象主要是大体积砼表面上的裂缝和无法深入裂缝内部。在施工过程中主要是用涂抹材料,对砼表面上的裂缝处进行涂抹处理,使其表面裂缝得以修复。具体方法是,先将砼表面附着物清理干净,然后用水洗净,等到砼充分干燥后,再将材料均匀涂抹覆盖在砼表面,从而达到修补缝隙的目的。
4.2灌浆、嵌缝修补法
灌浆法是将补缝材料用压送器灌入砼裂缝中去,这样不但可以修补裂缝,还能很好地保持砼的整体性,非常适用于修补对砼有整体要求的工程项目,也是现在应用最广泛的修补方法。嵌缝修补法是沿着砼裂缝进行开槽,然后在槽中嵌上补缝材料,这样也可以达到补缝的目的。嵌缝修补法施工起来简单方便,也是现在常见的一种修补砼裂缝的方法。
4.3结构加固法
当裂缝的宽度和深度已经严重影响到砼内部结构时,就需要用结构加固法进行修补。结构加固法对加固设计和加固技术以及施工条件都有严格要求,因此在采用结构加固法时,一定要对加固的建筑物进行反复的推算,确保设计、技术和施工条件都符合安全标准方可实行。其主要分为加大截面、粘钢、外包钢、低压注浆以及预力加固等方法。
4.4砼置换法
由于砼损坏而导致大体积砼出现裂缝的时候,就可以用砼置换法来解决问题。具体操作是,把建筑物上原有已经损坏的砼清除干净,然后换上新的砼,这样就把原有的砼裂缝给替换掉了,这种方法的缺点是施工中需进行长时间的湿作业,所以只适用于受压区砼强度偏低的建筑。
4.5仿生自愈法
仿生自愈合法是一种新型裂缝修补方法,是模仿动植物身上自愈功能而产生的。它是在砼中添加复合材料,这种复合材料在正常情况下不会发生任何作用,当砼出现裂缝时,水分进入砼后就会跟水分结合出现化学反应生成填充物,从而达到填充裂缝的目的。
综上所述,就目前来看,要想解决大体积砼裂缝问题就得从预防开始做起,从选择原材料开始抓起,严格把控砼浇筑过程中的每一项环节,这样才能使砼在日后的使用中不易开裂。而对于已经存在裂缝的大体积砼,就要具体分析产生裂缝的原因,并根据原因找到相应的对策进行处理,只有解决了大体积砼裂缝的问题,才能保证工程的质量,保证人民的安全。
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