浅谈大体积混凝土温度裂缝控制技术及应用论文_闫晓鹏,李著方

浅谈大体积混凝土温度裂缝控制技术及应用论文_闫晓鹏,李著方

中交隧道工程局有限公司 北京 100102

摘要:混凝土作为施工常用的材料之一,其质量问题直接影响着整个工程的质量。随着人们生活水平的提升,人们对建筑的质量问题更加重视、建筑外观的艺术性有了更高的要求。大体积混凝土的技术要求较高,非常容易出现裂缝,建筑物的质量安全得不到保障。要想提升我国建筑事业的整体水平,就要在温度裂缝的控制上做充分研究。笔者就从我国在此方面的现状和出现温度裂缝的原因进行分析,提出一些建议。

关键词:大体积混凝土;温度裂缝;控制技术;应用

引言

我国建筑行业水平较先前有着明显的提升,但在提升的过程中也遇到一些难以解决的问题,这严重阻碍了我国建筑行业的发展与进步。关于大体积混凝土施工就存在着一些技术上的难题。其中施工过程中的温度裂缝问题不容忽视,这关系到混凝土的质量,以及建筑的安全问题。若该技术施工过程中出现问题,后期将难以更改。本研究就对此问题的应对措施做简要分析。

1温度应力与温度裂缝

在大体积混凝土结构中,温度应力是导致产生裂缝的重要原因。混凝土温度应力的时间大约在30d,在早期阶段,影响到混凝土的绝热温升的因素有两种,一种是混凝土单位体积中使用的水泥量,另一种是使用的水泥的品种,此外,随着混凝土的龄期,并按照指数关系逐渐增加,混凝土龄期不断增长,这一阶段的弹性模量也不断增高。中期应力阶段从早期结束时开始,并等待冷却,一直到达到稳定温度,这一阶段的混凝土性能越来越稳定,并且弹性模量没有发生较大变化。晚期应力为最后阶段,从中期结束开始,一直到后期进行使用时为止,这时对温度应力产生影响的因素也有两种,一种是外界的气温,另一种是水温的变化。每一阶段的温度应力都是在上一个阶段的基础上,各个阶段的温度应力相加产生的结果就是产生比较大的拉应力,从而导致温度裂缝。各个阶段的温度应力向作用的结果是产生温度裂缝。而混凝土的材料不够坚固,比较脆,抗拉的强度比较低,也不具有较好的拉伸能力,在进行短期加载时,极限拉伸变形会更小,因此,大体积混凝土结构设计中一般不需要有拉应力出现,而大体积混凝土结构中也没有钢筋,即使有钢筋,也是在孔洞处,或者在表面,钢筋非常少,如果有拉应力出现,只能由混凝土自身承受,使用的脆性混凝土一般不具有较好的抗拉性,这就很容易有裂缝产生。混凝土结构开裂既会使结构的外观受到影响,还会导致强度降低,钢筋锈蚀等,使结构的耐久性缩短,其正常使用受到影响,因此,要重视温度应力导致的温度裂缝问题,使混凝土开裂能够得到减少。

2大体积混凝土的发展和出现裂缝的原因分析

2.1温度变化和养护不到位

除了在施工过程中水泥水化产生的水化热导致温度差异,自然界的温度也会在一定程度上导致温度裂缝的产生。倘若在冬天,外界温度较低的情况下施工,在混凝土浇筑时产生的热量较大。这就导致大体积混凝土的温度急剧上升和急剧下降。从而促进温度裂缝的产生。从防护方面来讲,在面对恶劣天气,如大风、严寒等天气,混凝土的水分散失较快,从一定程度上导致大体积混凝土温度裂缝的产生。

2.2配合比的设计因素

水泥的用量影响到温度裂缝,为了使水泥的用量能够减少,可以在使用中、低水化热水泥的基础上,并对一些矿渣粉及粉煤灰进行掺加,对温度裂缝进行较好的控制。如果一些地区没有掺加矿渣粉的条件,一般采取单掺配制的技术,但是这一技术使用的水泥比较多,会增加混凝土的温升。近些年来,我国的许多地区都具备了进行双掺的技术条件,对矿渣粉及粉煤灰都进行掺加,能够有效减小大体积混凝土浇筑的温升。减水剂在混凝土的配合比中起着重要作用,选择的外加剂起着关键的作用,要控制好配合比,选择合适的外加剂。

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3温度裂缝控制的方法

3.1合理选用原材料

原材料的选择对于温度裂缝的控制具有决定性的意义。原料的选择包括水泥的选择和骨料的选择。水泥的选择上应当注重水泥的强度、水化热的大小和延展性好坏。针对大体积混凝土易出现温度裂缝的特点,应当选用低水化热、延展性好的中热硅酸水泥。并且要学习合理使用中热硅酸水泥,避免因施工要求不同导致工程出现质量问题。在骨料的选择方面,要考虑骨料的颗粒半径和施工要求。在大体积混凝土的施工中应当选用性能较好、颗粒半径较大的粗骨料,并且要注意在施工中要加入一些减水剂、缓凝剂等辅助原料,提高骨料的效果,减少水泥的水化热,提升工程的质量。

3.2水管冷却法

由于使用大量水泥,在水泥水化时会汇集大量热量,从而大幅度增加混凝土内部的温度,而混凝土不能够进行导热,降温也比较慢,因此,为了能够保证工程进度,在控制大体积混凝土温度时经常采用冷却水管法,也就是将一些水管提前埋在混凝土中,水管需是网状,然后管中会有冷水循环流动,可以对此进行利用使混凝土内部的稳定降低。

3.3做好保温工作,减少温差

避免环境变化导致的大体积混凝土的温度裂缝就要做好混凝土的保温保湿工作,同时降低工作环境的温差变化,从而有效降低温度裂缝的发生,防止天气寒冷导致的裂缝加大情况的发生。在混凝土完成浇筑工作后,要立即对大体积混凝土的表面进行覆膜处理,覆膜能够对混凝土起到一定的保温作用,防止温度剧烈降低,从而导致发生温度裂缝的现象。在覆膜过程中,要对其进行严格的监控,以便对工件的环境做出及时调整。

3.4对永久的变形缝进行设置

想要降低地基不均匀沉降与地震作用以及温度应力的建筑物中所产生的影响,就要在建造建筑物前,将变形后的敏感部位的结构断开,将变形缝留出,主要对不同部分的建筑物距离进行保障,并在变形当中对建筑破坏的可能性进行减小。在大规模混凝土当中设置地下室的永久变形缝,要求结构体系必需在设缝中脱开,尤其是高层与裙房中必需进行彻底脱开,防止各自沉降影响整体结构。因为地下室在土中进行深埋,变形缝构造的设计重点是对防潮与防水保障,在具体的施工过程中,工程发生地下室变形缝主要集中在止水带内埋式的构造和可卸式的构造中。

3.5循环蓄水控制法

循环蓄水控制法主要针对的是大体积混凝土基础底板施工产生的温度裂缝,由多种部分组成,包括管井降水井、循环水管道等。基础底板调温养护的用水就不用使用专门用水,可以利用基坑井点降水以及收集起来的天然雨水,将其引入到调温槽内,然后对养护水的初始温度进行调节,养护水的温度调节好之后,将其引入到基础底板混凝土表面的降温池,对养护水的温度和深度进行控制。使用这种方法,能够通过在大体积混凝土表面进行合理的循环蓄水,以对混凝土表面的温差进行控制,并且对混凝土进行养护,并且实现水资源的充分合理的利用,避免了水资源的浪费,有利于生态环境的保护。

结语

总体来讲,在混凝土技术的应用过程中,大体积混凝土的温度裂缝现象应当受到密切关注。此种现象的产生会影响工程的质量安全和寿命,给工程的安全造成隐患。所以,要从材料的选择和施工步骤以及后期的保护处理上进行改进,减少温度裂缝的产生,工程质量才能整体提升。

参考文献:

[1]李凌旭,马明昌,李水茜.大体积混凝土温度裂缝控制技术应用进展[J].价值工程,2018(4):113~115.

[2]于新亚,杨国强,袁柏,等.大体积混凝土温度裂缝控制技术在工程中的应用[J].中国建材科技,2015(5):100~102.

[3]武世地,张红亚.大体积混凝土温度裂缝控制的工程应用研究[J].安徽建筑大学学报,2015(1):17~20.

论文作者:闫晓鹏,李著方

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/24

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