【摘要】隨著建筑工程施工技術(shù)的飛速發(fā)展,大體積混凝土施工應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本文就大體積混凝土施工溫度裂縫問(wèn)題淺談一下施工過(guò)程中質(zhì)量管理與控制。
關(guān)鍵字:大體積混凝土;溫度裂縫;質(zhì)量控制
引言
導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要原因?yàn)椋核嘣谒^(guò)程中所釋放的水化熱產(chǎn)生的溫度變化以及混凝土自身的收縮作用,產(chǎn)生的很大的收縮應(yīng)力或者溫度應(yīng)力。而這些裂縫將會(huì)給工程帶來(lái)不同程度的破壞,甚者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文從水泥品種及用量選擇、骨料的選擇以及混凝土出機(jī)溫度控制等幾個(gè)方面入手進(jìn)行探討。
一、水泥品種的選擇及用量控制
針對(duì)以往施工過(guò)程中做遇到的問(wèn)題進(jìn)行綜合分析,不難得出這樣的結(jié)論:導(dǎo)致大體積混凝土裂縫的原因主要是由混凝土的導(dǎo)熱性能較差,以至于水泥水化熱所產(chǎn)生的溫度不能及時(shí)散去,使得混凝土出現(xiàn)早期溫度上升、后期溫度下降的現(xiàn)象。因此,針對(duì)水泥水化熱,制定降低混凝土內(nèi)外溫差,對(duì)減少溫度應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生積極地作用。
首先,由于水化熱是導(dǎo)致混凝土溫度上升的主要原因,所以應(yīng)選用水化熱低的水泥品種,目前通常采用的有摻加粉煤灰的普通硅酸鹽水泥、強(qiáng)度等級(jí)為42.5MPa的礦渣硅酸鹽水泥;其次是針對(duì)水泥用量進(jìn)行設(shè)計(jì)與控制。一般來(lái)講大體積混凝土作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu),并不需要很高的強(qiáng)度,為又有利于保證混凝土的使用強(qiáng)度以及耐久性,降低大體積混凝土內(nèi)外部由于水化熱所引起的溫度應(yīng)力,一般情況下大體積混凝土外部水泥用量相對(duì)內(nèi)部較高,具體用量遵照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)而定;第三,選用適度的水泥細(xì)度,事實(shí)證明,水泥細(xì)度影響水泥水化熱的釋放速率,值得注意的是,在提高水泥細(xì)度的同時(shí)還要保證足夠的強(qiáng)度,否則強(qiáng)度下降過(guò)多會(huì)導(dǎo)致混凝土的放熱量增加;第四,充分地利用混凝土的后期強(qiáng)度,一方面在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的前提下,盡量減少水泥用量。另一方面,可以根據(jù)具體的實(shí)際情況,針對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及剛度進(jìn)行校驗(yàn),在取得相關(guān)部門的認(rèn)可時(shí),采用相應(yīng)的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度;第五,摻加外加料,在大體積混凝土施工過(guò)程中,一般采用泵送的形式,實(shí)踐證明,在施工過(guò)程中保證混凝土及配的前提下,摻加適量的外加料,以此來(lái)改善混凝土的特性,是一項(xiàng)重要的技術(shù)措施。常用的外加料有外加劑(如引氣減水劑、緩凝劑等)、外摻料(如粉煤灰、火山灰質(zhì)混合料)。
二、骨料的選擇
由于大體積混凝土所需要的強(qiáng)度并不是很高,大約為85%的質(zhì)量主要由砂石料構(gòu)成。因此,一般遵循就地取材的原則正確、合理的選用砂石料對(duì)提高混凝土質(zhì)量、降低水泥用量、降低水化熱以及減少工程的成本有著重要的作用。
首先,針對(duì)粗骨料的選擇,一般以自然的、連續(xù)級(jí)配的粗骨料為主,以便較少混凝土配置過(guò)程中的用水量、提高混凝土的和易性和強(qiáng)度。在選擇粗骨料的粒徑時(shí),應(yīng)根據(jù)施工條件。盡量的選擇粒徑較大以及級(jí)配較好的石子。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)選用粒徑為5-40mm的石子比2-20mm的石子,每立方米可以減少水泥用量15kg,而且當(dāng)水灰比一定時(shí),混凝土的溫度可以降低2℃,水泥用量可以節(jié)約高達(dá)20kg。但是,在實(shí)際的施工過(guò)程中,骨料粒徑不可無(wú)限制的增大,這是由于骨料粒徑越大,越容易引起混凝土的離析,進(jìn)而影響混凝土的質(zhì)量,此時(shí)只有經(jīng)過(guò)試驗(yàn)并結(jié)合具體的施工條件與施工工藝來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)確定一個(gè)最佳的粒徑,一般認(rèn)為粗骨料粒徑不應(yīng)超過(guò)鋼筋凈間距的2/3,素混凝土板厚的1/2,構(gòu)建斷面最小尺寸的1/4。大體積混凝土用粗骨料技術(shù)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)如下表所示:
其次,細(xì)骨料的選擇,大體積混凝土的細(xì)料應(yīng)滿足國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,一般宜采用中、粗砂,瓷都模數(shù)為2.6-2.9范圍內(nèi)。由于在現(xiàn)階段混凝土施工一般都以管道的形式進(jìn)行輸送,管道形式多樣,這樣就會(huì)導(dǎo)致骨料間的位置發(fā)生變化,此時(shí)如果混凝土中的砂漿量不足就會(huì)導(dǎo)致堵塞現(xiàn)象,所以混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),可以適當(dāng)?shù)奶岣呱奥?。大體積混凝土用細(xì)骨料技術(shù)質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)如下表所示。
第三,骨料的質(zhì)量要求。骨料的質(zhì)量直接的關(guān)系到混凝土的質(zhì)量,比如骨料中含泥量過(guò)大,對(duì)混凝土的強(qiáng)度、徐變或者抗凍性杜都會(huì)造成一定的影響,尤其是對(duì)混凝土收縮性的影響,增加混凝土的收縮,導(dǎo)致混凝土的抗拉性能降低,因此,應(yīng)重點(diǎn)對(duì)骨料的進(jìn)行控制。
三、控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度
控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度對(duì)降低混凝土的總溫升,減小內(nèi)外溫差。首先,影響混凝土的出機(jī)溫度的主要因素有石子的溫度、砂的溫度以及水泥的溫度,針對(duì)上述因素最有效的辦法就是降低砂、石的溫度,如搭設(shè)簡(jiǎn)易的遮陽(yáng)裝置,或者在拌合的過(guò)程中使用冷卻水或者冰屑;其次,控制混凝土的澆注溫度,一般來(lái)講,溫度越低對(duì)降低混凝土內(nèi)外溫差就越有利,在實(shí)際的工程施工過(guò)程中,澆注溫度規(guī)定一般不超過(guò)35℃為宜,也就是說(shuō)應(yīng)該選擇合理的澆筑時(shí)間,制定科學(xué)的澆筑方案,并進(jìn)一步的加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù);第三,延緩混凝土的降溫速率,此控制措施主要是為了防止表面裂縫,也就是說(shuō)在施工的過(guò)程中盡量的減少混凝土的暴露面以及暴露時(shí)間,尤其是冬天澆筑混凝土?xí)r應(yīng)避免直接接觸寒冷空氣,從而減少好殘生裂縫的可能性。在大體積混凝土澆筑后,應(yīng)加強(qiáng)表面的保溫、保濕養(yǎng)護(hù),以適當(dāng)?shù)牟艁?lái)哦加以覆蓋,以減少升溫階段的內(nèi)外溫差,以防止表面產(chǎn)生裂縫,促進(jìn)水泥順利水化,防止產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力,提高混凝土的抗拉伸強(qiáng)度。
結(jié)語(yǔ):
造成混凝土溫度李峰的原因有很多,在施工過(guò)程中我們要從各方面入手,做到事前控制。在未來(lái)工程技術(shù)發(fā)展過(guò)程中,針對(duì)大體積混凝土,應(yīng)對(duì)溫度應(yīng)力做進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),防止溫度變形裂縫以任何形式的開展,將繼續(xù)是大體積混凝土施工中研究的重要課題。
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