1引言
大体积混凝土施工在我国的港口与航道工程建设中十分普遍,而其极容易出现裂缝这一问题也是在施工过程中需要注意的重要问题,只有这样才能够保证工程施工顺利的开展,从而有效的提升项目的工程质量,为飞机与船舶的安全运行提供必要保障。
2裂缝的形成原因探析
大体积混凝土施工容易出现裂缝是从业者们都了解的,但是裂缝的具体产生原因有很多,只有从这些问题的源头入手才能够避免在港口与巷道工程中大体积混凝土施工出现裂缝,以下内容笔者将对大体积混凝土裂缝的形成原因进行分析。
2.1温差导致裂缝
混凝土主体结构的温度差很容易导致出现裂缝,例如在港口与航道工程中大体积混凝土施工中,混凝土的搅拌过程很容易导致出现大量的化学热,而混凝土由于分子结构的原因而不能够及时的将这类化学热、水化热进行发散,这就导致搅拌的混凝土内部集聚了大量的热能,但是外部的混凝土由于与空气接触,热量被发散了,这就导致混凝土的内部和外部温度产生了较大的温差。
温差产生很大的应力,堆砌的的混凝土堆内部热力膨胀的作用下回对外部混凝土产生较大的拉力,而混凝土在刚浇筑完成之后还没有固话,因此其所能够承受的应力是比较小的,在这种温度差的综合作用下导致混凝土外表被拉伸,导致出现裂缝,但是这类裂缝都处于混凝土的表皮部分,内部还没有形成裂缝。在浇筑成型之后要对支护模板进行拆除,而模板拆除之后就导致混凝土内外的温度差相差更大,这样便在浇注成型的结构内部产生拉应力,一旦这种拉应力超出了混凝土的承受范围,在浇筑的混凝土结构内部也就会产生裂缝。
大体积混凝土施工中在混凝土中所形成的温度应力主要有以下两种类型: (1)浇筑主体没有稳定的支护结构,而混凝土主体在内外温度差的作用下导致混凝土结构体本身产生很大的温度差而出现裂缝;
(2)浇筑主体由于部分边界有外力影响,因此在未固化成型之前导致浇注体的自由形变受到外力的影响,进而导致产生应力引起浇筑体出现裂缝。
2.2水泥特性的影响
由于水泥在与水接触的过程中会产生很大的热量,而在港口与巷道工程施工中要用到大量的水泥,因此在搅拌过程中就会产生很大的水化热。港口与巷道工程施工中由于浇筑体的表面积相对于浇筑主体来说是比较小的,因此水泥与水之间的化学反应所产生的大量的热很难及时散发,而长时间的热量堆积导致大体积混凝土主体内部积累了大量的热能。水泥所释放的水化热与水泥的种类是有关的,而且搅拌之后的水泥在搅拌之后的4-5天内还会连续的释放热量,因此在刚浇筑完的大体积混凝土结构中会在浇筑完成之后的第5天左右出现内部最高温度。
2.3混凝土的吸水影响
由于混凝土浇筑结构在浇筑完成之后要经过较长的静置期之后才能够固化成型,而在其固话的过程中要不断的吸收水分才能够实现水泥的水化效果。由此而言在混凝土结构浇筑完成之后混凝土的内部会出现收缩,而混凝土浇筑初期其本身的结构强度时比较弱的,这种收缩力会对混凝土结构的表面产生很大的拉力,这就会导致在大体积混凝土表面产生裂缝。
在大体积混凝土浇筑施工中由于结构中混凝土的分布不均匀,这就导致大体积混凝土内部的温度相差很大,而且在大体积混凝土内部结构中混凝土的吸水特性也存在着较大的偏差,在这些外部因素的综合作用下导致在整体浇筑结构内部所产生的拉力也会存在很大的偏差,而混凝土结构属于脆性结构,所以这种拉力就会导致混凝土的薄弱部位很容易被拉断而出现裂缝。
3对大体积混凝土施工裂缝控制的几点建议 3.1从设计角度入手解决问题
(1)由于港口与航道工程中大体积混凝土主体部位的基础荷载能力不同,因此在混凝土浇筑主体设计过程中要充分的考虑到主体结构的基础类型,对于土质松软的地区要通过深基础挖掘的方式来提升混凝土浇筑主体的稳固性能,并且可以通过设计桩基础的方式来进一步稳固混凝土基础。
(2)在港口与航道工程中大体积混凝土主体部位的板角部位要多设计辐射筋,在主体部位的混凝土设计中对于浇筑部位要设置负弯矩筋,这样便能够有效的增强板角部位的结构强度,通过负弯矩筋也能够有效的控制混凝土结构出现裂缝的问题。
3.2对混凝土的浇筑部位进行人工冷却
港口与航道工程中大体积混凝土施工中浇筑主体部位的混凝土堆积会产生大量的热,而且在浇筑部位的硬化过程中也会产生很多的热量,因此而导致混凝土浇筑部位主体内外温差较大,而大温差则导致混凝土结构由于承受较大的应力而出现裂缝。为了避免上述问题的出现,笔者建议在混凝土浇筑过程中在砌体主体内部布设一些水循环管网,这样便能够保证在混凝土硬化过程中砌体内部也能够及时的将热量散发,在浇筑施工完成之后再将冷却管网进行真空压浆来填空。
3.3做好配料、选料工作
由于不同的水泥品种所产生的热量和凝固速度是不同的,因此在港口与航道工程大体积混凝土浇筑施工中药注重水泥品牌的选择,要求我们必须选用适合工程项目地址条件、使用需求的品牌,并且要选用高质量的砂、石原料,根据混凝土浇筑施工作业规范进行混凝土配比。由于混凝土浇筑施工中所使用的混凝土需要掺杂膨胀剂,为了能够更好地保證施工质量,避免由于材料配比不合理而出现裂缝等原因,要严格的按照相关的配伍要求进行。
3.4注重浇注体的养护
港口与航道工程中大体积混凝土施工作业完成之后需要一定的时间进行固化,而在这个阶段中也是混凝土浇筑主体部位容易出现裂缝的关键时期。
3.5以温度控制杜绝开裂
由于水泥是导致混凝土出现温度差的主要因素,因此在港口与航道的大体积混凝土浇筑工程中,在条件允许的情况下可以减少水泥的使用量,避免由于水泥使用过多而导致出现浇筑主体部位的内外温差。由于混凝土对于热量的传导能力比较差,因此在大体积混凝土浇筑过程中要尽量的减少厚度较大的浇筑方式,便于热量能够及时的排出,通常限制浇筑厚度在50cm以内。在混凝土浇筑施工完成之后要对浇筑体的内外温度进行实时监测,并且根据混凝土的固化程度制定模板拆除方案,通过有效的温度控制来避免混凝土浇筑体出现裂缝。
结束语
港口与航道工程施工时比较大型的工程项目,而且直接关系到人民群众和国家的财产安全,港口与航道工程中大体积混凝土施工项目一旦出现裂缝将严重的影响工期,而且工程质量也很难得到保障,因此有关港口与航道工程中大体积混凝土施工中裂缝控制的问题研究是尤为有意义的课题,希望本文能够对相关工作者的工作有所帮助。
参考文献
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[3]鲁少林,高晓玲.水工大体积混凝土裂缝产生的原因与预防措施.水电站设计,2010,40(3).
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