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摘 要：大体积混凝土裂缝控制在工程建设过程中是一个很关键的技术环节,裂缝和材料选用以及质量控制、施工工艺水平、浇筑时以及后续养护期间的温度监控有着很密切的关系.文章分析了大体积混凝土裂缝产生的原因,并在此基础上分析了裂缝控制的措施,然后利用一个具体的工程实例讲述了大体积混凝土裂缝的控制工艺环节,希望对工程建设工作者的工作有一定的指导意义.
关键词：措施；原因；温度控制；监测
随着经济的快速发展以及城市化进程的迅速推进,越来越多的工程项目不断地涌现,体积庞大的混凝土结构在工程中出现的日益频繁,大体积混凝土施工质量控制就成为了工程建设者一项亟需解决的问题.大体积混凝土结构一般会出现在水力大坝、大型设备基础、地下室底板等位置.大体积混凝土结构混凝土用量大,截面尺寸较大,对于施工技术有着较高的要求,如不进行特殊的处理较易出现裂缝等质量问题.较轻的质量问题会影响结构的美观,严重的质量问题就会影响到结构安全.混凝土结构具有很强的抗压能力,但是抗拉能力较差,微弱的裂缝不会产生较大影响,本文讲述的大体积混凝土裂缝对结构有着非常致命的影响.
1 大体积混凝土裂缝出现的原因
1.1 散热对大体积混凝土裂缝的影响
混凝土浇筑时,结构体积越大,内部水化热就会越大,温升比较快,体积变化也不稳定.在混凝土浇筑后的三四天内,由于混凝土导热系数低的原因,结构体弹性模量以及强度也不大,水化热温升不会很明显.在这个阶段之后,混凝土弹性模量将会越来越大,混凝土内部抑制降温收缩的约束也会越来越强烈,拉应力急剧增大导致结构出现较为明显的裂缝.
1.2 降温阶段体积收缩受约束,导致裂缝出现
大体积混凝土结构在水化热和散热速度达到均衡时,结构体内部温度达到最高,然后水化热散热速度超过混凝土散热速度时,结构体出现体积变小收缩,产生拉应力的情况.
1.3 外界温度对混凝土裂缝的影响
随着外界温度升高,混凝土浇筑时温度也会一定程度的升高.反之,外界温度降低,混凝土浇筑时温度也会一定程度的降低.温度骤然变化会增加混凝土内部温度梯度,将会促进混凝土裂缝的产生.混凝土内部温差产生了温度应力,温差越大,温度应力也是越大.当温度应力大小超过混凝土极限抗拉值时,混凝土就会出现不同程度的裂缝.
1.4 混凝土材料抗拉能力对裂缝的影响
混凝土材料属于脆性材料,其具有较高的抗压能力,但是抗拉能力较弱.大体积混凝土温度变形在受约束时产生的拉应变较易超过极限拉应变从而产生裂缝.
2 大体积混凝土防止裂缝产生的措施分析
经过多年研究发现,大体积混凝土裂缝控制措施主要分为以下几种：减少温度变形；消除火灾减小约束程度；提高混凝土抗拉能力.
2.1 材料控制
为了减少水泥水化热过程中造成温升变化,大体积混凝土尽量采用低热矿渣水泥或者中热硅酸盐水泥,尽量不要使用普通硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥.另外,降低混凝土中的水泥含量或者延长混凝土设计龄期也可以在一定程度上减少混凝土裂缝的产生.适当加入粉煤灰不仅可以减少水的使用量,还可以有效降低混凝土的水泥用量,在一定程度上减少混凝土自身的体积收缩,经过一些数据统计分析,混凝土中添加粉煤灰还可以减少结构中的碱-骨料反应而产生的混凝土裂缝.减水剂也可以有效降低混凝土用水量以及水泥用量,添加减水剂的混凝土还可以抑制水泥的水化作用,降低水泥水化热温升,有利于降低混凝土核心温度.在混凝土试配时,选用线胀系数较小的骨料可以明显降低混凝土线胀系数,有利于混凝土温度变形的控制.混凝土核心温度变化和混凝土入模时的温度也有着一定的关联,为此尽量在室外温度较低的情况下进行混凝土浇筑.后冷以及预冷都可以降低混凝土的入模温度,在混凝土内部预埋管道,浇筑后内通低温液体冷却,这样对混凝土冷却效果明显,如果混凝土体型不厚重,可以采用表面流水的冷却方式,也有较好的效果并且经济环保.而预冷则是在施工浇筑前先降温,主要方法是在混凝土中加入冰块拌合和冷却混凝土骨料两类.随着科技的发展,微膨胀水泥研究已经进入了新的领域,微膨胀水泥可以在混凝土降温收缩过程中进行微膨胀,补偿一定的收缩量,可以起到一定的防止裂缝产生和扩大的作用.
2.2 降低约束
无法消除混凝土内部约束作用,那些弹性模量越高的混凝土,其约束程度也是越大.对于必须和老混凝土或者地基有连接的建筑物,应该降低地基基岩弹性模量.针对于那些老混凝土或者地基基岩进行脱落的建筑物,可以采用在老混凝土上面铺设沥青油毡,在地基岩石上铺设薄碎砂石等措施.
2.3 增加混凝土抗拉能力
由于当今科学水平的制约,要马上改变混凝土本身的脆性,显著提高混凝土本身的抗拉强度是不现实的,但是在当今技术水平条件下只有增加水泥浆体积以及强度,才能够提高混凝土抗拉能力,才能提高混凝土的极限拉应力.这样做的结果就是增加了水泥用量,正如前文提到的,过量添加水泥将会增加水化热,更不利于混凝土温度控制,增加混凝土出现裂缝的情况,这样做的结果是得不偿失的.合理配筋是控制混凝土裂缝的又一重要手段,对于由荷载引起的结构性裂缝主要是依靠配筋来加以控制.
3 大体积混凝土裂缝控制具体实例分析
3.1 工程概况
某写字楼属于一类民用建筑,地下二层,地上共有二十层,总建筑高度为95m,总建筑面积为29000m2,地下室建筑面积为4900m2,地上建筑面积为24100m2,占地面积为1500m2,本工程位于市区繁华地带,地下埋有高压电缆等管线,周围有浅基础的办公楼以及高层住宅楼,本建筑结构形式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,建筑物安全级别为二级,地下室底板混凝土标号为C40,抗渗等级为0.8MPa.
3.2 施工准备措施
总结:本论文可用于钢筋混凝土论文范文参考下载，钢筋混凝土相关论文写作参考研究。
参考文献：
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