摘要:随着我国经济建设步伐的加快,现代化的大型工程逐渐增多,如现代化大型桥梁的兴建,大型承台、墩柱、箱梁等结构物也不断进入人们视野。大体积混凝土施工质量应当引起人们的重视,特别是大体积混凝土浇筑温控和外观质量控制。大体积混凝土工程条件复杂,整体性要求高,而且不允许有施工缝进行连续浇筑。因此,要做好大体积混凝土浇筑的温度控制和表面防护,防止出现裂缝问题。
关键词:大体积混凝土;浇筑温控;外观质量控制
引言
自城市化建设进程不断加快,国内的经济水平不断提高,逐渐加大了大型现代化工程项目的修建数量以及修建规模。随着大型墩柱、桥梁以及承台的不断增多,人们越来越关注大体积混凝土在其中所发挥出的作用,随之人们便逐步提高了对大体积混凝土施工质量的要求,尤其是对于大体积混凝土外观质量以及浇筑温度控制这两部分内容,要求更甚。复杂的施工难度,艰苦的施工条件,不断增加的施工要求,在施工现场是杜绝有连续性浇筑的情况出现的。
1大体积混凝土温度裂缝的形成和发展
混凝土浇筑后,由于水泥在水化凝结过程中,要散发大量的水化热,因此使混凝土体积膨胀,待达到最高温度后,随着热量向外部介质散发,混凝土温度下降,体积随之收缩。由于混凝土浇筑在基岩或混凝土上,它们的初始温度条件不同,物理力学性能也有差别。混凝土的温度变形,在基岩面上受到基岩约束而产生应力。在基岩部位,混凝土的收缩受基岩约束,将产生很大的拉应力,如果超过混凝土的极限抗拉强度,将出现基础贯穿裂缝。在脱离基岩约束部位,如果混凝土的最高温度与外部介质的温差过大,内部热的混凝土约束,外部冷混凝土的收缩,即内部温度场呈非线性分布,也可能出现深层裂缝或表面裂缝。最可能和最危险的情况,是早期的表面裂缝成为薄弱点,在继续降温过程中继续发展,形成具有破坏性的深层裂缝。混凝土表面裂缝多数发生在浇筑初期,初期的表面温度骤降是引起表面裂缝的主要原因。当日平均气温在2-4d内连续下降6-9℃,未满28d龄期的混凝土在暴露表面,可能产生裂缝。因为气温骤降在混凝土表层形成很陡的温度梯度,而混凝土为热量的不良导体,这时内部混凝土仍处于高温降段,严重限制表面混凝土的急剧收缩,使混凝土的徐变不能发挥作用。龄期3-5d的混凝土拆模使表层混凝土突然暴露在较冷的空气中,也相当于一次气温骤降。因此,拆模后必须立即进行保温。
美国混凝土学会杂志(A.C.I)的资料统计:“一个缓慢的降温,混凝土承受的数值(可考虑在几个星期内发生的)比陡降甚至可以大3-4倍,由于很缓慢的降温,徐变作用大约可以减小混凝土的变形量2/3左右”。因此,气温骤降,很容易在混凝土表层产生裂缝,如果这些裂缝是出现在基岩附近。受基岩约束作用,将在这些裂缝的部位形成应力集中,逐步发展成基础贯穿裂缝。如果这些裂缝出现在脱离基础约束范围以外,在经历一个比较长降温过程以后,内部温度仍较高,混凝土内部形成非线性温度场,从而使裂缝向纵深发展,形成深层裂缝。要避免以上两种严重危害性裂缝的产生,首先要防止表面裂缝,实施表面保护,降低混凝土表面与内部的温差,同时必须保护混凝土的早期抗拉强度,使之具有一定的抗裂能力。
2关于大体积混凝土浇筑温控的办法
2.1水泥选择恰当
为了有效地对大体积混凝土的浇筑温度进行控制就要对水泥进行选用,因为水泥具有自身的特性,其与水进行反应能够产生大量的热气,极可能导致大体积混凝土的温度持续升高。所以在对水泥的选用上一定要具有合理性,尽量选择水化热较低的水泥,这样在对大体积混凝土进行浇筑中十分适用。并且,还可以选择那些具备较长凝结时间的水泥,一旦无法使用到具有低水化热能力的水泥,就必须采用高水化热的水泥,那么在使用的过程中一定要采取相应的措施,其主要方法是,向混凝土中添加合理的掺和料、外加剂等,通过上述方法,能够对水泥中的水化热进行有效的控制。
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2.2混凝土浇筑温度的持续性降低
所谓的混凝土浇筑的温度实际上是指混凝土在结束浇筑、运输、振捣、卸料或平仓等一系列操作后,处于其表面50CM左右的混凝土温度。从大体积混凝土自身特性出发,越低的混凝土温度越容易对温度应力以及内外温差进行控制,这样有助于裂缝现场的减少。在正式的大体积混凝土施工操作中,混凝土内部的温度同浇筑的温度之间是紧密联系着的,若是提高10℃以上的浇筑温度,那么在混凝土内部的温度便会上升至35℃以上。因而,为了防止表面混凝土浇筑的温度过高,采取一定措施来有效方式是非常重要的。
2.3人工冷却来降温
人工冷却的降温方式较为直接,其主要有预冷和事后冷却等两种降温形式。前者主要是冷却处理原材料,但处理操作必须完成于混凝土浇筑前;后者则是在浇筑混凝土后进行的,一般情况下,是使用水管冷却法进行冷却,这是因为水管冷却的方法更加的方便有效,并且在花费成本方面也较低,对于温度有着较好的控制效果。当选择的是冷却水管法,无论是水的冷却温度、水管的管长,还是水管的通水速率等都对混凝土的冷却效果具有一定的影响,所使用的冷却水的温度一定不要过低,在进行冷却之前,要对混凝土的温差进行考虑,防止因温差过高导致的水管裂缝的情况出现。
2.4有效监控施工环境的温度
在浇筑混凝土时,浇筑的最终效果会受到气温高低的影响,若浇筑环节处于较高的气温环境中,那么最好不要对混凝土进行浇筑施工,混凝土的浇筑工作应该把时间定在较室外气温的条件下,这是因为过高的气温会影响到浇筑效果,,若室外的气温是在5到28度的情况下,是适应于对混凝土进行施工的,如果温度超过了28度,那么浇筑的温度也会随着提高,极不利于控制温度。
2.5采用分层分块的方法浇筑
在对大体积混凝土进行浇筑的过程中,如果采用分层或者分块的方式能够最大程度的减小最终的蓄热量,从而避免有温度应力或水热化积聚的问题出现。查阅大量文献资料发现,若在浇筑大体积混凝土的过程中使用的是分层分块的办法,其能够有效地将裂缝问题减少,相应的,也会持续增多浇筑后的浇筑块数量,这必然会影响到相邻浇筑块的衔接关系,最终便会增大每个浇筑块的应力温度。因而要求我们在分块浇筑的过程中,应当全方位的考虑各个影响因素,只有控制好浇筑层厚度,避免有水化升温的现象发生,才能够使温度应力降低。
2.6施工进度的安排要合理
对于大体积混凝土整个的温度控制工作而言,其中最重要的一个影响因素在于施工进度的安排和控制,经过研究发现,只有在分次分层方式的采用下有效地对施工进度进行控制,掌握好施工间隔的时间,才能够确保施工进度安排的合理性。若是存在较长的施工间隔时间,就会影响到混凝土浇筑的质量,,不仅会有垂直裂缝的情况出现在下层混凝土的接合面,而且还会形成较大的安全隐患;若是存在较短的施工间接时间,那么下层混凝土的散热极有可能没有完成,散热不及时会升高混凝土上层的温度,这也就为混凝土裂缝的出现提供了条件。
结语
总之,随着我国经济建设步伐的加快,现代化的大型工程逐渐增多,在浇筑大体积混凝土的施工时,一定要认真组织施工,落实好每个环节,认真做好浇筑过程中的温度控制和外观质量控制工作,确保大体积混凝土的质量,最终实现整体质量的提高。
参考文献
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[2]杨红军.大体积混凝土浇筑温控及外观质量控制的探讨[J].科技风,2016(21):88.
[3]单翔,李新刚,马佳,等.山砂大体积混凝土浇筑温度控制[J].城市建筑,2016(20):300~301.
论文作者:白罗杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/22
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 温度论文; 基岩论文; 水化论文; 表面论文; 《基层建设》2019年第24期论文;