土木工程建筑中大体积混凝土结构施工及裂缝控制研究

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土木工程建筑中大体积混凝土结构施工及裂缝控制研究

发布时间:2022-05-16T07:46:04.006Z 来源:《建筑实践》2021年36期 作者: 张伟鹏

[导读] 在城市化进程不断推进的过程中,建筑工程的施工建设水平与建筑使用质量受到人们的广泛关注。

张伟鹏

中咨工程管理咨询有限公司西安分公司 陕西西安710000

摘要:在城市化进程不断推进的过程中,建筑工程的施工建设水平与建筑使用质量受到人们的广泛关注。在当前建筑建设期间,大体积混凝土结构的应用范围较广,但容易由于施工问题而产生裂缝,影响建筑安全性。基于此,本文结合土木工程中的大体积混凝土结构在

施工期间产生裂缝的原因进行分析,并对该裂缝的具体控制措施展开深入探讨和研究,供相关从业者参考。

关键词:大体积混凝土;土木工程;混凝土裂缝

引言:在当前工程项目的建设期间,大体积混凝土结构的应用在一定程度上满足了建筑工程的设计需求,但在应用期间,混凝土材料会在施工期间产生一定的裂缝问题,若不及时解决很可能对建筑外形、内部结构、工期等方面造成影响,所以,对于大体积混凝土结构在

施工过程中产生裂缝的原因进行分析,并采取针对性治理的手段,最大程度地减少裂缝现象的出现,以此为提高建筑质量打下坚实基础。

一、大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因

(一)气温变化

混凝土材料在水化过程中会产生一定热量,加强对混凝土材料的温度控制力度非常关键,否则会使得混凝土的施工质量低于建设要求。大体积混凝土结构的内部进行水化环节需要一定的时间,在这个期间若外部的气温低于水化要求,或在短时间内温度大幅度降低,都

会在很大程度上造成大体积混凝土材料的内部结构与外部产生较大温差,同时,由于温度的应力持续增强,也会在很大程度上加剧混凝土

裂缝的生成速度。温差较大是引发温度应力的原因之一,一旦与空气接触的材料外部气温较高,大体积混凝土的散热难度则相应加大(结

构内部的最高温度甚至可以达到60℃),所以,外部气温的变化管控非常关键[1]。

(二)混凝土材料的收缩

大体积混凝土结构的主要材料是混凝土,在开展施工建设工作中,为确保混凝土材料能够在浇筑作业后通过凝结作用,为提高建筑结构质量提供稳定支持,该材料的内部水分含量的控制环节十分关键。混凝土的最佳水分含量水平为两成,但在实际施工期间,通常不会考

虑到混凝土的水分含量,使得养护期间混凝土材料中的水分大量蒸发,混凝土的收缩程度非常明显,最终产生裂缝,严重影响后续施工环

节的开展和施工质量。

(三)水化热情况

水泥材料的硬化是促使大体积混凝土结构达到稳定性要求的重要过程,在水泥的硬化期间需要消耗30%的水分,同时其他剩余的水分会被直接蒸发,但若在水分蒸发期间产生异常现象,水泥材料就会生成一定的自缩值,造成混凝土收缩,导致此类现象的原因主要与材料

有关,在该材料的使用后期,混凝土中的废渣自缩值会明显增长。还有,由于大体积混凝土材料中的矿物掺和比较高,以及外加剂的比例

(包括减水剂、膨胀剂),水灰比、骨料类型和骨料掺和比都会对混凝土的自缩情况产生一定影响。

二、大体积混凝土结构的裂缝控制措施分析

(一)加大温度应力的控制水平

1.外部温度控制

在浇筑混凝土材料的过程中,相关施工人员需对外部温度的变化加大重视力度,尽可能地减少外部温度变化对混凝土结构产生的影响。例如,在较为炎热的夏天,混凝土会因为浇筑温度的上升而生成温度应力,这会影响混凝土结构的稳定性。所以,在浇筑过程中,相

关人员需加大对外部温度的控制,并且尽可能的选择在适合的温度下开工,充分考虑混凝土质量的变化情况。

2.内部约束力

温度因素对大体积混凝土结构产生了非常明显的约束力,混凝土的刚度也会受到该因素的影响,技术人员需加大对温度应力影响因素的控制。在大体积混凝土材料中,其内部温差产生明显变化的时间通常在完成浇筑作业的72h内,在这段时间中,施工人员需充分做好混凝

土的养护作业,以此保证混凝土的材料质量。养护期间,相关部门可以建立轮班制管理制度,每个处于轮班制度中的工作人员都需要对混

凝土材料的状况开展周期性测量并准确记录,根据实际情况高效开展养护措施,保证混凝土质量。养护工作的内容主要包括对混凝土湿度

以及温度的调节,确保混凝土材料处于适合的状态,将各类变量因素控制在合理的范围内,确保混凝土材料的强度能够达到最高,同时又

极大地减少裂缝的产生。

大体积混凝土结构在夏、冬两季所运用的养护措施不同,一般来说,夏季温度较高,通常采取蓄水、流水等方式对混凝土进行保护,减少混凝土内部水分的蒸发。而冬季温度较低,主要采取材料中覆盖麻袋的方式或对混凝土照射碘钨灯的方式进行养护。养护工作的开展

期间,相关人员需结合实际情况选择合适的方案,并作出适当调整[2]。

(二)加大混凝土材料的抗裂性能

对于混凝土结构的裂缝而言,材料本身的抗裂性能若可以得到针对性增强,也会起到非常明显减少裂缝现象的作用。在混凝土抗裂性能的提高方法中,主要从以下几方面开展。

1.适量加入添加剂

在混凝土中适当加入添加剂材料,能够对混凝土自缩情况产生有效控制,从当前情况来看,使用较为常见的添加剂类型有减水剂、膨胀剂等,在使用过程中,施工人员需严格根据添加的投放规范标准执行,确保混凝土自缩值能够控制在合理范围内即可。

2.注重新型材料

新型的混凝土材料在强度、抗裂性能方面较为突出,能够对大体积混凝土结构的稳定性起到一定的促进作用,从当前新型材料类型来看,主要包括活性微粒型、纤维增强型以及轻质型混凝土材料。

在混凝土材料中,科学的增加配筋,也能够对提高混凝土内部抗裂性能起到有效作用。 3.科学配比混凝土原材料

对于大体积混凝土结构而言,其内部的主要构成材料之间的配比科学程度能够对混凝土实际的抗裂作用产生直接影响。确保配比的科学性是增强该材料抗裂性能的重要前提与基础。所以,在正式施工之前,相关技术人员需对混凝土材料的配比予以充分了解,通过计算对

各原料的比例进行精准控制,减少浪费的同时还能在最大限度上提高混凝土强度,保证建设、施工质量。还有,在混凝土材料的搅拌环

节,必须时刻注意材料的搅拌均匀性,减少材料离析情况的出现几率。

(三)降低混凝土材料的水化热程度

在土木工程的建设过程中,大体积混凝土结构可以起到稳固建筑物的重要作用,所以,在对混凝土材料的运用过程中,混凝土材料的水化热强度的控制十分关键。水化热作用产生于水泥材料,而水化热的程度与材料类型有着一定关联,相关部门在对水泥材料进行选择的

过程中,水泥材料应尽可能地选择水化热程度较低的材料,例如矿渣水泥、硅酸盐水泥。在某工程中有施工部门采取矿渣硅酸盐水泥作为

原材料,使用后的水化热温度始终可以控制在42℃-52℃之间,尽可能地减少与地区温度之间的差异,只有这样才能对大体积混凝土结构内

部和外部的温度差进行有效控制,进而减少裂缝的产生几率,从根本上提高建筑的稳定性和结构安全性,促使建筑的使用寿命能够进一步

延长,保障人们的居住质量[3]。

三、结论:总的来看,在土木工程中,大体积混凝土结构施工技术的运用范围十分广泛,该结构能够对建筑物的稳定性起到非常明显的提

高作用,而在施工期间必须加大对混凝土材料的管控力度,尽可能地减少混凝土裂缝现象的出现。其中,通过提高混凝土配合比的科学性

或加强对温度、湿度的控制等工作的开展,能够有效防止混凝土裂缝的产生。

参考文献:

[1]陆胜锋.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术研究[J].住宅与房地产,2021(05):190-191.

[2]杜娟.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析[J].居舍,2021(06):38-39.

[3]郭晓娜,张玉林.土木工程建筑中大体积混凝土结构施工技术的应用[J].砖瓦,2021(02):172-173.