【摘 要】混凝土結(jié)構(gòu)是水工建筑中的重要結(jié)構(gòu)單元,如果混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題,將會嚴(yán)重影響到水工建筑的整體質(zhì)量,埋下較為嚴(yán)重的安全隱患,造成較為嚴(yán)重的安全事故。本文就水工建筑砼的溫度裂縫問題開展分析和論述,列出了砼裂縫問題的原因,并提出了合理的預(yù)防措施,希望有利于我國水工建筑行業(yè)的健康發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】水工建筑;砼溫度裂縫;原因
水工建筑,是我國重要公共設(shè)施建設(shè),用以含蓄水源、加強(qiáng)水資源的有效利用。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水工建筑工程項(xiàng)目的逐漸增多,促進(jìn)了我國水工建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。砼溫度裂縫問題一直以來都是水工建筑工程的主要問題,影響也最為嚴(yán)重,因此,我們必須采取較為有效的處理措施,預(yù)防砼溫度裂縫的出現(xiàn),確保施工建筑的正常使用。
一、砼裂縫原因分析
在水工建筑施工過程中,由于砼體積較大,澆筑時水化反應(yīng)會在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量,而由于表面散熱速度較快,導(dǎo)致內(nèi)外溫差較大,使得砼內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超出砼結(jié)構(gòu)所能承受的最大限度,就會造成砼溫度裂縫,導(dǎo)致工程質(zhì)量問題。
(一)施工材料質(zhì)量問題
施工材料質(zhì)量問題,是工程施工項(xiàng)目最關(guān)注的問題之一。在施工過程中,如果工程管理人員沒有嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量,致使問題材料參與工程施工建設(shè),將會造成施工工程項(xiàng)目出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題,最終導(dǎo)致相關(guān)事故問題的發(fā)展。對于混凝土結(jié)構(gòu)來說,施工材料質(zhì)量問題也是導(dǎo)致砼裂縫的主要原因。
(二)水泥品質(zhì)問題
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,水泥品質(zhì)越逐漸增多,以滿足于不同工程建設(shè)需求,因此,水泥品質(zhì)的選擇工作也越來越重要,如果水泥品種選取不當(dāng),將會嚴(yán)重影響到工程施工質(zhì)量,導(dǎo)致較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題,影響水工建筑的正常使用效果。
(三)溫度變化影響
在砼結(jié)構(gòu)硬化過程中,砼結(jié)構(gòu)中的熱量會不斷上升,從而導(dǎo)致砼表面出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。當(dāng)砼結(jié)構(gòu)表面問題受到外界環(huán)境影響,表面溫度下降后,造成里外溫差過大,就會造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生膨脹現(xiàn)象,外部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮效果,由于混凝土結(jié)構(gòu)溫度擴(kuò)散時受到嚴(yán)重制約,以及老砼結(jié)構(gòu)的束縛,就會使砼內(nèi)部受到嚴(yán)重的應(yīng)力作用,當(dāng)這股拉力超出混凝土結(jié)果所能承受抗拉強(qiáng)力之后,就會使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題。
(四)水分影響
當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)硬化過程中,混凝土材料中的多余水分就會從混凝土中排出,出現(xiàn)不同程度上的水分離現(xiàn)象,這是一種常見的物理現(xiàn)象,但是如果處理不當(dāng),就會使得混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)嚴(yán)重的泌水問題,最終導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題,嚴(yán)重的,還會造成表面結(jié)構(gòu)的脫皮。
砼在硬化過程中,只有少數(shù)水分會參與相關(guān)水化反應(yīng),促進(jìn)混凝土的硬化,但是其余水分則需要由混凝土結(jié)構(gòu)釋放出來,從而完成整個硬化過程。一般來說,混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分將會以水蒸氣的形式慢慢由空隙排除,因此,內(nèi)部結(jié)構(gòu)的濕度變化會很小且很慢,但是對于混凝土表面結(jié)構(gòu)來說,則濕度較大,且變化較為劇烈。如果在工程施工過程中,施工人員沒有采取合理的保養(yǎng)措施,劇烈的濕度變化容易導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。
(五)水分結(jié)冰
混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中,如果外界溫度較低,就會容易使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分結(jié)冰,體積發(fā)生膨脹,到體積膨脹指數(shù)達(dá)到一定程度的時候,就會使得外部結(jié)構(gòu)無法承受內(nèi)部結(jié)構(gòu)的膨脹系數(shù),最終導(dǎo)致內(nèi)部壓力直接破壞混凝土表層結(jié)構(gòu),出現(xiàn)裂縫問題。此外,如果混凝土結(jié)構(gòu)不均勻,水灰比例不協(xié)調(diào),抗拉力系數(shù)不固定,也會使得工程施工薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)裂縫問題,從而導(dǎo)致整體混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問題,從而影響到正常施工進(jìn)度。
二、溫度應(yīng)力分析
溫度應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要原因。溫度應(yīng)力是由水泥放熱所產(chǎn)生的,水泥是構(gòu)成混凝土結(jié)構(gòu)的主體材料,混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完畢,需要一個較長的硬化過程,而硬化過程中就會進(jìn)行大量的放熱,是內(nèi)部熱量不斷升高,水分的不斷擴(kuò)散,使內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的影響,而這個過程大約持續(xù)30天左右。在混凝土結(jié)構(gòu)硬化的中后期,溫度應(yīng)力的產(chǎn)生則主要是由于外界溫度變化所造成的,外界溫度的不斷變化,也會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,并同內(nèi)部殘余應(yīng)力相疊加,從而影響混凝土整體結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致溫度裂縫的生成。
三、防止溫度裂縫生產(chǎn)的主要措施
(一)加強(qiáng)砼入模溫度控制
為降低混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部溫度的差異,降低大體積砼的總溫升,應(yīng)該注意控制砼的入模溫度,避免砼溫度裂縫的產(chǎn)生。 砼的最高入模溫度要控制在35℃以內(nèi),砼的入模溫度一定同砼的出現(xiàn)溫度向?qū)?yīng),當(dāng)然也受運(yùn)輸工具、運(yùn)距以及工程施工氣候的影響,因此,我們要重視這些環(huán)節(jié)的保溫效果。在砼入模之前,要用水沖洗模板達(dá)到降溫的作用,同時在泵管處包裹麻布,最終,在入模之后添加遮蓋物品防止暴曬對溫度的影響。
(二)加強(qiáng)砼的養(yǎng)護(hù)工作
當(dāng)大體積砼入模之后,應(yīng)該加強(qiáng)砼的養(yǎng)護(hù)工作,避免風(fēng)吹日曬等外部環(huán)境對砼的影響,防止表面裂縫的生成。在實(shí)際工程施工過程中,先用長刮尺將砼浮漿表面刮平,并用鐵滾動筒在表面碾壓2遍,最后用木抹子磨平并壓實(shí),使砼表面均勻且光滑,能夠有效防止泌水收縮所造成的表面裂縫。同時,砼的表層保養(yǎng)措施要充分,這類保溫材料應(yīng)該選擇木模、草袋、木屑以及干砂等價格低廉、導(dǎo)熱系數(shù)小、且易于操作的材料,如果條件允許,也可以采用海綿作為保溫膜,操作步驟如下:在砼表面初步凝固之后,在表面上覆蓋12mm厚、1500mm×2000mm的海綿兩塊,等砼最終凝固上再向上附加一層塑料薄膜,能夠起到非常有效的保溫作用,海綿薄膜能夠用作對上部結(jié)構(gòu)支膜的縫隙的阻塞,有效避免的材料的浪費(fèi)。
如果砼澆筑時外界氣溫較低,不利于砼的凝固,我們需要采取相應(yīng)的保溫措施,以及升溫手段,確保砼的內(nèi)外溫差,將溫度控制在25℃以內(nèi)。常用的措施有在砼的表面不間斷的澆熱水,維持內(nèi)外溫度的平衡,如果溫差較大,則采取升高水溫或者用碘鎢燈照射的手段,避免質(zhì)量問題的出現(xiàn)。
(三)改善結(jié)構(gòu)約束條件
在混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中,可以對工程施工進(jìn)行合理的調(diào)整,改變工程施工順序和施工流程,從而有效避免應(yīng)力作用對混凝土結(jié)構(gòu)的影響。比如,在工程施工過程中,如果混凝土結(jié)構(gòu)較大且厚度較大,這時,我們可以采取分層、分塊的施工手段,分層進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工,能夠有效降低應(yīng)力作用和內(nèi)部溫度對混凝土結(jié)構(gòu)的影響,從而有效避免溫度裂縫的生成。分層澆筑的間歇期應(yīng)該控制在5~7天以內(nèi),并且要做好砼分層層面的結(jié)合工作,保證砼的整體性能。在施工過程中,要保證每層砼的澆筑厚度保持在300~400mm以內(nèi),并且要保證砼的均勻上升,循序漸進(jìn),確保分層澆筑的有效性和安全性。分塊混凝土結(jié)構(gòu)施工,同樣能夠有效約束溫度應(yīng)力的大小,避免溫度應(yīng)力過大而造成結(jié)構(gòu)的損傷。在工程施工過程中,我們還應(yīng)該盡量選用外加劑效果較為穩(wěn)定的水泥材料,改善混凝土性能,提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力。
總結(jié):
混凝土結(jié)構(gòu)溫度,將嚴(yán)重影響到水工建筑的整體施工效果,混凝土結(jié)構(gòu)的溫度裂縫,將容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)極易受到外界水分的影響,導(dǎo)致水工建筑出現(xiàn)滲漏以及坍塌問題的出現(xiàn),給周圍居民人身財產(chǎn)安全造成極為嚴(yán)重的影響。因此,我們在工程施工過程中,一定要加強(qiáng)對溫度裂縫的重視,加強(qiáng)混凝土施工技術(shù),減少外界溫度對混凝土結(jié)構(gòu)的影響,從而有效避免砼溫度裂縫的出現(xiàn),確保水工建筑工程的使用效果和施工質(zhì)量。
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