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建筑工程中出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫,將會給建筑工程帶來嚴重的安全隱患。如果在建筑施工過程中忽視混凝土裂縫問題而單純地提高結(jié)構(gòu)的承載能力,將會出現(xiàn)意想不到的問題,甚至會對人們的生命財產(chǎn)安全造成影響。
混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是建筑結(jié)構(gòu)漏水的主要原因之一,同時也是建筑結(jié)構(gòu)投入使用時令人十分頭疼的問題。如果混凝土結(jié)構(gòu)裂縫長期被水侵蝕,最終會對結(jié)構(gòu)的安全性和防水的耐久性都產(chǎn)生負面影響。
混凝土出現(xiàn)的裂縫會使混凝土內(nèi)部金屬部件裸露在空氣中,最終被逐漸腐蝕,進而使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化。而混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化最終對混凝土的耐久性和沖擊強度產(chǎn)生不利影響。
產(chǎn)生溫度裂縫主要是由溫差導致的,在混凝土澆筑初期會出現(xiàn)大量的水化熱現(xiàn)象,因為混凝土是熱的不良導體,再加上大體積混凝土的結(jié)構(gòu)斷面很厚,表面系數(shù)較小,這就導致水泥產(chǎn)生的熱量不容易散失,都聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部。一旦混凝土內(nèi)部的水化熱無法散發(fā)出去,會導致其越積越高,而混凝土表面的溫度就是當時的環(huán)境溫度,這就導致了內(nèi)外溫差,如果內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期所形成的拉應(yīng)力大于混凝土的抗壓強度,就會造成混凝土的裂縫問題。
收縮開裂屬于混凝土比較常見的技術(shù)問題,主要就是由于施工人員的混凝土養(yǎng)護工作不夠合理,施工人員需要在施工結(jié)束之后,正確選擇潮濕以及覆蓋處理養(yǎng)護措施,混凝土有著水分揮發(fā)比較快的特點,要是水分揮發(fā)較快就會使得混凝土產(chǎn)生開裂的情況,而且因為天氣因素持續(xù)變化,也比較容易造成混凝土水分流失的情況。所以在進行大體積養(yǎng)護工作的時候,可以選擇保濕以及保溫兩種措施。
施工原材料的質(zhì)量也會造成大體積混凝土澆筑裂縫的重要成因之一。混凝土是一種按照一定比例將水泥、水以及添加劑混合而成的混合材料,當水泥和水發(fā)生反應(yīng)時,它會釋放出一定量的熱量。當外部環(huán)境溫度發(fā)生變化時,混凝土就非常容易出現(xiàn)裂縫,水泥與水發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量將直接作用于混凝土內(nèi)部,在內(nèi)外溫差的影響下,混凝土會受到向外的拉應(yīng)力和向內(nèi)的壓應(yīng)力這兩種力的影響,在這兩種力的雙重作用下,混凝土便極其容易出現(xiàn)裂縫問題。
在選擇粗骨料的時候,需要增加粗骨料粒徑,因為粗骨料要是有著較大的粒徑,就能夠更好地進行級配,而且可以減少表面積和孔隙率,降低水化熱,避免產(chǎn)生裂縫的情況;在選擇細骨料的過程中,需要選擇級配好的中粗砂和中砂,優(yōu)先選擇中粗砂,主要就是把表面積和孔隙率減少當作基礎(chǔ),顯著減少水泥用量和混凝土的用水量,在這個時期,需要增強對于砂子含泥量的控制,要是含泥量較大,就會產(chǎn)生收縮變形的情況。
在水泥材料水化熱過程中,會產(chǎn)生大量的熱量,對此,在水泥材料選擇方面,應(yīng)盡量選擇低熱或者中熱的水泥材料,同時嚴格控制混凝土中水泥用量,并加入一定量的活性細摻料,有效控制混凝土材料溫升,提高混凝土結(jié)構(gòu)硬化后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。對于粗骨料,應(yīng)選擇粒徑比較大,并且級配良好的石子,減少混凝土泌水現(xiàn)象的發(fā)生。對于擇細骨料,應(yīng)采用中粗砂,并注意嚴格控制粒徑的均勻性。
有效防止裂縫的產(chǎn)生最根本的措施就是全方位地控制混凝土的溫度,從混凝土本身入手,混凝土的配制過程是一個放熱的過程,放出熱量的多少與選擇的水泥種類有很大的關(guān)系,為了有效地減少水泥與水作用時產(chǎn)生的熱量,施工人員最好選擇低熱硅酸鹽水泥,這種水泥與普通水泥相比放出的熱量更少,而且在配制混凝土的過程中這種水泥還能發(fā)揮一定的微膨脹作用,這對于減少混凝土裂縫也是很有幫助的。
在對大體積混凝土進行拆模的過程中,相關(guān)的技術(shù)人員需要注意對其溫度進行實時的測量以及監(jiān)控。通常情況下來講,只有當混凝土表面溫度同內(nèi)部溫度差低于25℃時,才能夠開展混凝土側(cè)模拆除作業(yè)。如果這二者之間的溫度差大于25℃,那么就需要相關(guān)的技術(shù)人員對混凝土采取保溫措施,從而縮小二者之間的溫度差,然后在繼續(xù)進行拆模作業(yè)。
根據(jù)混凝土設(shè)計的強度要求,選擇合理的原材料,對混凝土配合比進行優(yōu)化,從而降低混凝土的絕熱溫升,提高抗拉強度,增大極限拉伸變形能力,降低線膨脹系數(shù)。在澆筑混凝土時,可以采用分層或推移式連續(xù)澆筑方式。為了對體積較大的混凝土的內(nèi)外溫差進行降低,在混凝土澆筑過程中一般會使用分塊澆筑的方式。在混凝土進行拌制、運輸時,必須滿足連續(xù)澆筑施工的要求,并實現(xiàn)混凝土出罐溫度的最小化。
總的來說,大體積混凝土澆筑裂縫產(chǎn)生的原因是比較復(fù)雜的,這其中不僅有外界環(huán)境的影響,而且還有原材料和后期養(yǎng)護工作的影響,為了有效解決這一問題,水利水電工程的相關(guān)施工人員應(yīng)高度重視,做好混凝土配制過程中溫度的控制,加強原材料質(zhì)量的把控,選擇專業(yè)的施工人員并做好后期的養(yǎng)護工作。