1 土木工程大體積混凝土結構施工中的裂縫成因
1.1 混凝土內外溫差過大
澆注混凝土直至澆注完畢,因為大量的水化熱會在水化時產生,剛開始時會因為混凝土聚集大量水化熱,因而內部熱量不易揮發,進而造成混凝土中內外溫差過大,同時在混凝土的內部產生強烈的拉應力,導致拉應力比此齡期的混凝土容許拉應力大很多時,會形成溫度裂縫。另外,再加上通常大體積的混凝土配置鋼筋沒有深入到內部,因而由混凝土承擔因過大的內外溫差產生的拉應力,導致更容易產生溫度裂縫。
1.2 混凝土收縮
然而伴隨著初期大量水熱化混凝土的漸漸消失,混凝土在后期會逐漸蒸發 內部自由水,在外力不影響的條件下,混凝土會伴隨著硬結而自發的形成收縮和變形,但是,當這種收縮變形產生時會因為內部鋼筋的影響而受限,進而大量的拉應力會產生在混凝土當中,如果混凝土承擔不了該拉應力時,就會產生溫度裂縫。
1.3 溫度突變
在土木工程中,待澆注完畢主梁,因為太陽會暴曬主梁的側面,所以這部分的混凝土的溫度顯然比其他地方的要高,進而造成內部溫度上升呈現非線性,使得主梁因為自己的限制產生過大的局部拉應力,進而因此產生溫度裂縫;除此之外,因為暴雨、陣雨以及冷空氣等氣候變化原因,澆注完畢的混凝土表面溫度會驟降,進而導致內外溫度形成梯形,如果溫度應力達到一定的高溫,就會產生溫度裂縫。
2 土木工程大體積混凝土結構施工技術分析
2.1 設計優化
在設計土木工程的時候,必須結合工程當地的氣候情況正確選擇混凝土配合比,而且還要布置適量的溫度鋼筋在易產生溫度裂縫的地方,以此和拉應力抗衡,與此同時,選擇在規定范圍內厚度最小的鋼筋保護層,防止由于過大厚度保護層而產生的溫度裂縫;除此之外,在劃分大體積混凝土的過程中,必須利用后澆帶和伸縮縫的正確設置來進行規則的分隔,同時還要根據科學設計的混凝土結構形狀,擴大混凝土水化熱的散熱范圍,進而防止加快增加其內部溫度,進而分散應力,減小產生溫度裂縫的可能性;而且,還要最大限度使用二次澆注的方法設計和施工混凝土,而且,在進行二次澆注的過程中為了增加混凝土抗拉能力,必須在其中添加聚丙烯纖維網或者鋼筋網。
2.2 材料控制
大 體 積 的 混 凝 土 之會有 溫 度 裂 縫 產生,原因在于混凝土釋放大量的水化熱,因此,盡可能使用水熱化程度較低的水泥在大體積的混凝土當中,為了最大限度使用較少用量的水泥,還可以利用摻合料的方式,比如可以添加一些粉煤灰等。就混凝土的粗骨料的選擇而言,盡可能使用級配良好、強度高和粒徑大的粗骨 料,可以有效防止混凝土產生收縮變形的現象,與此同時,也不會忽視含泥量和其他有害物質的含量的控制。而在混凝土的細骨料的選擇上,就必須符合泵送的要求,盡可能使用細砂或者中砂,這樣可以保證以最小的表面積和空隙率充分減少使用水泥的用量。除此之外,為了更好地增加同齡期混凝土的抗拉能力,還可以采用摻加外加劑的方式進行,有效提高了混凝土的和易性,減少水灰配比。
2.3 施工控制
在實際施工混凝土澆注時,試驗人員的職責是根據現場的情況,及時跟蹤坍落度和和易性變化現象并隨時測量,根據結果上報攪拌站并及時進行處理。對于混凝土搗固人員來說,要經過嚴格的培訓,考核通過之后才能夠上崗,并且要權責明晰,分工明確,特別是要由專職人員搗鼓和處理鋼筋集中的地方、端模、拐(死)角等,技術人員和施工員要跟班指揮現場。通過插入式的為主要方式進行混凝土振搗,插入振搗最佳厚度為30cm,以垂直等距離插入到下層間距在60cm以內,高度大約為5~10cm.施工人員必須邊振搗邊觀察,盡可能避免漏振或過振等現象。
2.4 冷卻管降溫
利用提前鋪冷卻管路在混凝土結構內部中,以此降低在硬化時混凝土內部的溫度,保證腳注混凝土完畢后通水循環冷卻的正常實施,冷卻管路中的水量的范圍不能超過1.5m3/h,如果管內為過高水溫,那么也會加快水流的速度和流量。施工的部位不能因為冷卻管的出水而受到影響,如果混凝土總體初步凝固,那么可以酌情通過該出水進行保溫養護。待混凝土養護的步驟結束,為保證混凝土的強度以及其他不受中空的冷卻管的影響,所以下一步一般利用真空壓漿的方式完成注漿和壓漿的工作。
3 結語
綜上所述,在土木工程中,只有充分做好大體積混凝土結構施工技術措施,才能有效防止裂縫的產生,確保工程質量和安全。
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