超长大体积混凝土施工中的裂缝控制措施.docx

超长大体积混凝土施工中的裂缝控制措施目录引言11 .超长大体积混凝土开裂机理12 .超长大体积混凝土裂缝问题的主要诱发原因22. 1.结构温度裂缝23. 2.表面收缩裂缝34. 3.设计管理不科学33.超长大体积混凝土施工中的裂缝控制措施33.1. 合理配筋33. 2.设置应力缓和沟43. 3.缓冲层43. 4.合理选择施工材料53. 5.施工过程控制要点63. 6.重视施工过程温度控制73. 7.混凝土保温及养护管理85. 8.混凝土裂缝控制措施96. 结语9引言超长大体积混凝土在建筑工程中较为常见，但此类材料的抗拉水平较差，一旦材料受力不匀称，就会导致建筑出现不规则裂缝，降低整体构件的承载力及稳定性。为了降低混凝土裂缝对材料、建筑本身性能的不利影响，施工人员需要结合已有的经验和资料进行总结，通过消除混凝土裂缝对整体工程的不利影响，尤其是要总结诱发裂缝的原因，并给予加强、预防控制，再根据现有的案例确定预防性管理体系，规避裂缝带来的安全隐患问题，这也能提高整体工程的经济效益。1 .超长大体积混凝土开裂机理超长大体积混凝土开裂问题的主要诱发因素是混凝土自身性能及其他因素两方面。具体来讲，超长大体积混凝土开裂机理如下。(1)混凝土成型过程中受到外界温度的影响，致使材料的体出现一定变化。未添加抗渗材料混凝土的抗渗水平相对较差，非常容易受到高渗透性、侵蚀性溶液的影响，降低混凝土的功能性。(2)当混凝土内部的温度出现剧烈变化时，混凝土的体积势会发生一定变化。例如，水泥搅拌过程中会出现水热反应，大量的水化热会导致混凝土内外温差过大，影响材料的影响。温度变化幅度会随着混凝土浇筑作业开展出现一定变化，故需要施工人员加强对材料的养护作业。(3)材料收缩问题会影响大体积混凝土的功能性，尤其是材料的收缩性能(干燥、自收缩、塑性、化学、温度、沉降)会直接影响混凝土的收缩成型。因此，施工人员需要结合当地的生态环境及降水因素、温湿度等条件，在细致的观察实践中确定混凝土收缩、开裂问题的影响因素。(4)混凝土徐变现象也是工程中比较容易出现的，特别是徐变过程具有两面性特点，其一是可以控制水化热产生的温度应力，其二是可以增加混凝土形变的幅度。(5)实际工程中所使用的其他物料也会影响混凝土的功能性，如水泥的细化水平会影响材料的收缩水平，并且混凝土裂缝大小会随着水泥使用量的增加而不断增加。另外，骨料(粗骨料、细骨料)的含砂量也与混凝土裂缝的出现有直接的关系。相关研究显示，在实际工程中添加适当减水剂，可以促使混凝土水胶比增加，该过程可以避免混凝土的化学收缩问题，这也说明加入适量外加剂也可以全面提高混凝土的质量，但工程中也要注意结合施工现场环境进行针对性管理。2 .超长大体积混凝土裂缝问题的主要诱发原因2.1. 结构温度裂缝超大体积混凝土中有一定含量的胶凝材料水泥，其在一定条件下会散发大量的热量，出现水化热化学反应。在此过程中，此类材料的厚度相对较大，需要进行整体浇筑处理，故需要在浇筑中使用振捣器进行密实操作，促使混凝土在空间内形成一个闭环的空间，该过程会限制混凝土内部水化热的散失。因此，在混凝土凝结过程中，材料的水化热会不断释放，并且会随着混凝土内部温度的升高而不断升高。另外，混凝土表层的温度也会受到外界水蒸气含量、浇水措施、保湿措施的影响，而结构混凝土裂缝可能会导致混凝土内部出现一个由内至外的温度梯度。当混凝土表层受到内部压力、拉应力的影响时，混凝土的强度就会受到一定影响，此时混凝土内部压力增长与混凝土强度增长不切合，进而导致钢筋内部的握裹力不足，而该问题会影响混凝土的拉应力。一旦材料表面压力远大于材料表面的拉应力，混凝土会出现由外至内的裂缝，此类裂缝表现为表面体积较大，内部裂缝体积较小，严重时材料的裂缝会导致材料损毁的情况。2. 2.表面收缩裂缝在施工过程中，混凝土可以进行水化热反应，但是如果施工人员无法对其进行必要的养护，可能会导致混凝土表面的水分在水化热消耗的过程中蒸发散失，致使混凝土表面快速达到“失水”状态，这一问题也会导致混凝土出现干缩裂缝问题。在此过程中，混凝土本身也可自行收缩，内部自由水也会转移至关键区域，此时水泥不易失水，但凝结水化反应中会导致胶凝孔液面降低，局部混凝土表面的胶凝孔液面温度散失、体积减小，出现一定裂缝。目前，混凝土表面伸缩裂缝的深度在5cm左右，长度在50Cm左右，形状相对不规则。3. 3.设计管理不科学在超大体积混凝土的设计施工中，如果原材料使用不当，或者是所采用的施工工艺不合规，如水泥的型号、细度、骨料级配参数等项目与预期存在一定出入，且过程中材料的含水量控制不规范，尤其是搅拌不科学，就会激发混凝土裂缝情况。另外，如果浇筑振捣、离析、钢筋保护等项目不符合相关理论依据，均会导致材料出现严重的裂缝。3.超长大体积混凝土施工中的裂缝控制措施3. 1.合理配筋在构造设计方面进行合理配筋，对混凝土结构的抗裂有很大作用。工程实践证明，当混凝土墙板的厚度为40060Omm时，采取增加配置构造钢筋的方法，可使构造筋起到温度筋的作用，能有效提高混凝土的抗裂性能。配置的构造筋应尽可能采用小直径、小间距。例如配置直径614mm、间距控制在100150mm.按全截面对称配筋比较合理，这样可大大提高抵抗贯穿性开裂的能力。进行全截面配筋，含筋率应控制在0.3%0.5%之间为好。对于大体积混凝土，构造筋对控制贯穿性裂缝作用不太明显，但沿混凝土表面配置钢筋，可提高面层抗表面降温的影响和干缩。3. 2.设置应力缓和沟设置应力缓和沟，即在结构的表面，每隔一定距离（一般约为结构厚度的1/5）设一条沟，设置应力缓和沟后，可将结构表面的拉应力减少20%50%,可有效地防止表面裂缝。这种方法是日本清水建筑工程公司研究出的一种防止大体积混凝土开裂的方法。应力缓和沟的形式，如图311所示。图3-11结构表面的应力缓和沟形式一应力凝和沟3. 3.缓冲层在高、低底板交接处和底板地梁等处，用3050mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料做垂直隔离层，如图3所示，以缓冲基础收缩时的侧向压力。(a)高、低底板交接处(b)底板地梁处缓冲层示意图、二3Z口里Z7!亘J3. 4.合理选择施工材料为了消除裂缝对混凝土的影响，施工人员需要重视材料的控制支持，通过确定水泥、砂浆、钢筋、骨料(粗骨料、细骨料)的使用要点，结合裂缝控制措施，确定合理的管理及控制措施，为现场作业提供有力的措施。具体来讲，施工人员需要注意以下几点。口)混凝土配比优化期间，施工人员需要参照合适的参数依据和参数标准，在合理的控制支持下做好混凝土的优化管理工作，尤其是要统计施工过程中温湿度、降水量、地质环境等参数指标，在合理的配合管理过程中确定混凝土的使用计划，以期在节约材料的过程中降低裂缝对工程的不利影响。在此过程中，施工人员需要探讨超长大体积混凝土的适用区域，根据材料的装配位置选择高质量的水泥材料，同时结合地区的生态环境、气候特征、土壤环境落实必要的控制计划，保证水泥的型号、水化热、抗渗水平均满足相关管理需求，同时管理人员也要选择供应资质健全、货源稳定的厂家采购材料。(2)水泥使用中，施工人员需要选择低热水泥进行作业，其原因是此类水泥所含有的熟料矿物较少，故水泥中活性Sio2、活性A12O3以及活性Ca(OH)2的进程相对较慢。因此，施工人员需要选择高质量的水泥，保证凝结后期同一批号的硅酸盐水泥的核心强度。同时，施工人员也可使用低热矿渣水泥及粉煤灰进行实践作业，通过巩固混凝土结构本身的抵抗能力，有利于消除干缩反应对实际工程的影响，以期在提高材料抗腐蚀性、耐磨水平的过程中优化裂缝控制方案。(3)集料选择中，施工人员需要选择可连续、自然使用的粗骨料，通过确定粗骨料的粒径，将其大小控制在规范的范围内，以期提高混凝土本身的强度，降低裂缝的发生概率。此外，高质量的粗骨料也能降低水资源的实际消耗，达到抑制水化放热的目的。细骨料选择过程中，施工人员需要规范确定中砂、粗砂等材料的使用标准，将材料的细度模数控制在2.8左右，同时应用较大的细度模数及平均颗粒直径，达到控制温度、降低材料收缩幅度的目的，以期消除裂缝问题的安全隐患。集料选择期间，工作人员也要使用相关技术进行含泥量的控制管理，一旦含泥量大于相关标准，势必会影响混凝土的稳定性、抗腐蚀性及强度。由此可见，施工人员需要根据粗骨料、细骨料的使用确定含泥量，如粗骨料需要控制在10%以内，细骨料需要控制在3%以内。(4)外加剂使用中，工作人员需要确定混凝土结构中木质素磺酸钙的分散情况，通过控制材料的张力参数，适度、适量地加入部分外加剂，可以进一步提高混凝土的和易性，也能抑制备用水散失的情况，以期在提高混凝土强度的过程中降低水化热反应带来的隐患。在材料配比过程中，工作人员需要优化施工方案、施工规范的设计工作，通过在反复、科学的实验过程中保证混凝土流动及强度参数，有效降低水泥、水资源的使用，优化混凝土的配比要点，提高混凝土本身的强度及功能性。4. 5.施工过程控制要点在裂缝防治过程中，工作人员需要结合标书合同、内业资料确定合理的施工标准及施工方案，通过保证项目在既定的标准内实施，再完善相关管理方案，有利于提高过程控制的有效性。具体来讲，施工人员需要注意以下几点。(1)浇筑作业前，施工人员需要统计作业面的位置，侧重对浇筑区域进行清洁，同时根据现有的实践标准和操作规范确定钢筋的绑扎要点。在此过程中，工作人员需要优化模板的支立管理工作，在保证模板稳定性的基础上进行综合干预，并在关键区域涂抹一层高质量的脱模剂，为后续的作业提供有力的帮助。完成浇筑作业后，施工人员也要做好裂缝防治工作，通过采用分层浇筑的方式进行实践作业，在斜接技术的支持下进行振捣管理，消除裂缝控制的不利影响。(2)混凝土搅拌运输作业中，施工人员需要统计与混凝土相关的水灰比、和易性等指标，在满足施工技术标准的过程中进行含水量控制，消除混凝土离析问题的直接影响。在此过程中，工作人员需要将搅拌后的混凝土运输至作业面，完成入模浇筑管理。总之，在现场作业过程中，施工人员要尽可能规避离析、灰浆含量降低、材料坍落度不足等问题。一旦材料出现离析问题，施工人员应立即确定二次拌合计划，然后进行入模处理。由于夏季天气温度较高，故施工人员要统计混凝士使用过程对运输罐的影响，通过在运输车外部包裹一层透气性的帆布，可降低混凝土表面的温度指标。(3)混凝土施工作业中，施工人员需要利用机械振捣、分层浇筑的方式进行实践作业，该技术可以促使材料中的水化热急速挥发，故施工人员在分层浇筑作业中将振捣棒置入下层混凝土当中，突破各个层级之间的接缝影响。在此过程中，施工人员需要参照既定的浇筑方案确定浇筑加护，在记录施工标准、施工时间的过程中促使各个区域的混凝土紧紧结合，消除冷缝问题的影响。需要注意的是，构件关键区域的钢筋量较大，可能会增加施工浇筑的难度，尤其是浇筑过程中容易被粗骨料格挡，故施工人员要确定细骨料、水泥的使用标准，积极处理钢筋缝隙，提高混凝土强度指标。同时，施工人员也要对浇筑区域节点进行加强处理，即在每间隔50Cm区域预留一个可被振捣的部位，规避混凝土裂缝安全隐患。需要注意的是，施工人员也要随时确定混凝土钢筋保护层的厚度指标，规避保护层使用不合理对混凝土抗拉强度的影响，控制边缘混凝土裂缝放大的问题。3. 6.重视施工过程温度控制优化施工过程中温度控制的实践标准，通过统计当地环境对混凝土裂缝的影响，在施工过程控制中做好内部温度管理工作，有利于提高温变规律控制的质量。具体来讲，施工人员需要注意以下几点。(1)施工人员需要做好超长大体积混凝土温度监测点位的布置工作，通过结合我国现有的标准及参照依据确定至少12个监测点位，方便结合既定管理依据确定裂缝控制计划。例如