摘要:在建筑工程领域中大体积混凝土结构已经得到了广泛的应用,其使用规模日益上升。如何对建筑工程中大体积混凝土的结构温度裂缝进行控制,一直都是从事建筑工程研究者所关注的关键问题。如果对温度裂缝的控制力度不足,控制方法不正确,极易导致工程出现严重的、不可挽回的损失。本文将从建筑工程施工角度出发,在描述大体积混凝土基本概念的同时深刻的探究混凝土温度裂缝出现的原因,最后提出大体积混凝土温度裂缝控制的技术手段。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;温度裂缝;控制技术
1 大体积混凝土的基本概念
在对大体积混凝土进行定义时,不同的国家或机构采取的定义方式是不同的。美国混凝土学会(ACI)、日本建筑学会、大体积混凝土施工规范(GB50496-2009)均是按照自己的研究成果对大体积混凝土进行定义的。但是彼此之间对大体积混凝土定义的侧重点是不同的。对众多文献进行总结,可知在混凝土的几何尺寸、温度差导致的混凝土应力变化以及混凝土裂缝控制措施等方面对大体积混凝土进行定义是比较严谨的:现场浇筑的大体积混凝土结构尺寸较大,并采取相应的防止措施对温度差值过大和降低温度应力,最大程度的减少混凝土开裂的混凝土结构。
2 温度应力、温度裂缝以及温度应力的危害
通过对相关文献进行分析可知混凝土的温度应力产生的时间一般为30天,该阶段混凝土内部温度与外部环境之间的温度存在差值,这种温度差对混凝土内部产生的应力被称为混凝土的温度应力。对于大体积混凝土而言,现场浇筑的过程中混凝土内部温度上升的较快,在降温的过程中混凝土发生迅速的收缩。但是先被浇筑的混凝土已经对构件产生了一定的约束力,这种约束力会对混凝土的变形产生较大的影响。
在大体积混凝土设计的过程中一般情况下不会设置钢筋,这样温度应力产生的温度裂缝就会对混凝土的外表面的美观性带来影响,此外,大体积混凝土表面或孔位处设置的钢筋会发生不同程度的锈蚀,混凝土出现碳化现象,混凝土的自身强度发生明显的降低。
3 大体积混凝土温度裂缝控制技术分析
3.1 材料控制技术分析
大体积混凝土出现温度裂缝的一个主要的原因就是温度应力数值大于混凝土自身的抗拉强度,因此可以从加强混凝土原材料性能角度分析混凝土裂缝控制技方法,从而大幅度的提升混凝土的抗裂性能、混凝土的体积稳定性以及抗渗性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对大体积混凝土进行配置时可以考虑以下几个方面:
(1)优先选用低水化热的胶凝材料体系:在对大体积混凝土进行配置时使用水胶比适中的材料体系和掺加适量的矿物掺合料,由此来有效的降低水泥的使用量;选用低或中等水化热的水泥,在材料性能方面降低大体积混凝土浇筑过程中产生的温度最大值;在对掺合料进行选择时可以考虑材料组分均匀的、各项材料性能均衡的粉煤灰等材料;
(2)添加优质的、高性能的减水剂:高性能的减水剂能够有效的降低拌和过程中水的使用量和水泥的使用量,并改善混凝土的和易性,增强混凝土的性能;
(3)骨料:选用级配良好的、粒径较大、颗粒形状良好的骨料。在使用骨料之前对骨料中的泥沙进行洗净,去除骨料表面的水分,粗骨料和细骨料的含砂率应控制在0.5%和2%以下。性能良好的骨料能够有效的降低混凝土收缩变形量;
(4)降低混凝土的塌落度:在满足混凝土施工质量的前提下尽量降低混凝土的塌落度,提升大体积混凝土的抗裂性能。
3.2 对混凝土现场浇筑温度进行控制
大体积混凝土中所使用的水泥量很大,水泥与水反应后产生的水化热会促使混凝土内部产生较大的温度。但是混凝土本身对热量的传递性能较差,过高的温度会对混凝土的整体性能带来极大的影响。本文将主要介绍一种通过水管水冷技术降低混凝土浇筑温度的方法,这种方法能够大幅度提升施工速度和快速降低混凝土内部热量。该方法在使用的过程中首先在混凝土中埋设多个水管,将水管连接成网状,然后将冷水引入水管中通过冷水将混凝土中的热量带出。冷水需要在施工现场采取深层地下水,并准备至少2台以上的水泵进行抽水。这种方法被广泛的应用于降低水利工程中大坝混凝土温度施工过程中,并取得了不错的效果。
3.3 施工过程中对温度裂缝进行控制
(1)混凝土的浇筑与振捣
大体积混凝土的浇筑与振捣过程中注意使用正确的、规范的方法可以有效的减少裂缝出现的概率。首先,在对混凝土进行浇筑的过程中按照规定的厚度、浇筑顺序和浇筑方向进行浇筑,采用的都是分层浇筑的方法。在使用分层法浇筑混凝土的过程中使用振捣棒进行振捣,振捣的过程中使用快插慢拔的方法,每次振捣的深度不得小于接触面的10到20厘米。需要确保在下层混凝土初凝之前在进行一次振捣作业。
(2)混凝土的养护
在对混凝土进行养护时需要从湿度和温度两个方面进行考虑,因此在养护期间需要保持混凝土表面的湿润程度。在气温较低的地区需要覆盖草垫子,在气温较高的地区需要经常洒水,并覆盖保鲜膜。
4 结语
建筑工程大体积混凝土的施工质量严重的影响着整个水利工程的安全性和稳定性。尤其是对于大体积混凝土而言,温度应力导致的温度裂缝对工程质量的影响是巨大的。本文对水利工程中大体积混凝土结构温度裂缝的控制技术进行了详细的分析,提出了几点控制措施。
参考文献
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[3]赵薇.大体积混凝土结构温度裂缝控制技术措施[J].江西建材,2011(01):44-46.
论文作者:张国焰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/6
标签:混凝土论文; 温度论文; 体积论文; 裂缝论文; 骨料论文; 应力论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;