張燕鋒
(身份證號(hào):350125198405050049, 福建 福州 350000)
在大體積混凝土的施工過程中,造成開裂出現(xiàn)的影響因呈現(xiàn)出多樣化,例如材料與入模溫度與、降溫措施等,具有一定的復(fù)雜性,并不是因?yàn)閱我坏囊蛩貙?dǎo)致的,因此,要運(yùn)用針對(duì)性地措施對(duì)裂縫的發(fā)生幾率進(jìn)行降低,就要實(shí)施裂縫控制措施?;炷猎诮Y(jié)構(gòu)上發(fā)生開裂問題,會(huì)造成結(jié)構(gòu)沒有耐久性,因此,運(yùn)用針對(duì)性地技術(shù)措施處理溫度應(yīng)力,根據(jù)裂縫的實(shí)際情況選擇控制措施非常重要。
對(duì)于混凝土來說,是一種比較典型的脆性材料,混凝土本身的抗拉強(qiáng)度占到其抗壓強(qiáng)度的十分之一到二十分之一左右,混凝土的拉伸能力非常小,其在較短的時(shí)間內(nèi)加載的極限拉伸變形非常小,所以,規(guī)模較大的混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),需要注意的是,不能產(chǎn)生拉應(yīng)力以及小的拉應(yīng)力,但是大規(guī)模的混凝土結(jié)構(gòu)不能有效地配置鋼筋,只能在表面和孔洞位置配置較少的鋼筋,如果發(fā)生拉應(yīng)力,也就是水化熱溫度的應(yīng)力,僅僅只能對(duì)混凝土產(chǎn)生一定的依賴達(dá)到承受的目的。當(dāng)抗拉性能十分差的話,脆性混凝土很容易出現(xiàn)裂縫。規(guī)模較大的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂問題會(huì)影響其結(jié)構(gòu)外觀,與此同時(shí),會(huì)造成鋼筋銹蝕與混凝土碳化,并對(duì)強(qiáng)度有所降低,縮短耐久性等問題,對(duì)混凝土的正常使用造成影響,因此,運(yùn)用針對(duì)性地技術(shù)措施能夠?qū)囟葐栴}進(jìn)行處理。
按照“抗與放”的原則進(jìn)行,“跳倉法”的由來,是我國裂縫控制的研究人員、學(xué)者王鐵夢(mèng)教授提出的,其認(rèn)為,在施工中將大規(guī)模的混凝土施工面話費(fèi)呢為幾個(gè)不同的區(qū)域,結(jié)合“分層澆筑、隔塊施工、整體成型”的原則分布施工。當(dāng)在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)溫度應(yīng)力進(jìn)行釋放之后,可以把若干個(gè)小塊體連接在一起,形成一個(gè)整體,實(shí)現(xiàn)主要依靠混凝土的抗拉強(qiáng)度抵抗混凝土的溫度應(yīng)力的目的。蒙圈,“跳倉法”已經(jīng)被大量的在地下室底板的混凝土結(jié)構(gòu)中進(jìn)行了應(yīng)用。學(xué)者、研究人員李棟等人將“跳倉法”應(yīng)用在超長和超寬與超深的混凝土的地下結(jié)構(gòu)中。跳倉的施工技術(shù)在大體積混凝土施工中的運(yùn)用,主要體現(xiàn)在澆筑方面,呈現(xiàn)出比較好的抗?jié)B效果以及抗裂效果。在具體的施工過程中還需要注意,相鄰兩塊間的間隔時(shí)間要大于一周,其在混凝土澆筑時(shí)間方面的控制和大體積混凝土接縫應(yīng)力的處理還是存在一些不足。
結(jié)合導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生開裂問題的因素,對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行全分析,隨后,還要提出一定可行性的環(huán)節(jié)裂縫的技術(shù),這是非常重要的。對(duì)于溫度裂縫進(jìn)行控制主要從基礎(chǔ)方法與選擇材料兩個(gè)方面考慮。加之,大體積混凝土的裂縫出現(xiàn)都是和溫度應(yīng)力存在很大的關(guān)系,但是溫度應(yīng)力是從水泥水化熱中來的,因此可以運(yùn)用下列措施進(jìn)行處理。一是,科學(xué)地選擇低或中水化熱型的水泥材料,降低混凝土溫度中的峰值;二是,將混合材料適當(dāng)?shù)靥砑釉诨炷林?,主要運(yùn)用的是粉煤灰材料,可以減小水泥材料在施工中的用量,并降低混凝土的絕熱溫升;三是,適當(dāng)?shù)靥砑泳從齽┖蜏p水劑在混凝土材料中,有助于降低混凝土攪拌時(shí)的用水量與水泥用量;四是,運(yùn)用大粒徑與較好形狀的顆粒、或者是搞性能的熱學(xué),配上較好的骨料。例如,研究人員、學(xué)者王嘉楊等人結(jié)合多種文獻(xiàn)的研究,提出材料的控制方法主要是,對(duì)混凝土水化熱降低材料進(jìn)行科學(xué)化地選擇,保障其選擇的合理性,有助于降低混凝土成型中的溫度,還可以在混凝土的拌合物中適當(dāng)?shù)靥砑永w維,用這樣的方法提高混凝土本身的抗裂性能,實(shí)現(xiàn)避免發(fā)生凝土裂縫的目的。此外,研究人員、學(xué)者劉偉也曾做了相關(guān)試驗(yàn),其研究的是摻加粉煤灰與乳化瀝青、聚丙烯纖維材料的混凝土的力學(xué)性能,同時(shí),對(duì)摻改性的材料混凝土溫度應(yīng)力進(jìn)行了驗(yàn)證。
想要降低地基不均勻沉降與地震作用以及溫度應(yīng)力的建筑物中所產(chǎn)生的影響,就要在建造建筑物前,將變形后的敏感部位的結(jié)構(gòu)斷開,將變形縫留出,主要對(duì)不同部分的建筑物距離進(jìn)行保障,并在變形當(dāng)中對(duì)建筑破壞的可能性進(jìn)行減小。在大規(guī)?;炷廉?dāng)中設(shè)置地下室的永久變形縫,要求結(jié)構(gòu)體系必需在設(shè)縫中脫開,尤其是高層與裙房中必需進(jìn)行徹底脫開,防止各自沉降影響整體結(jié)構(gòu)。因?yàn)榈叵率以谕林羞M(jìn)行深埋,變形縫構(gòu)造的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是對(duì)防潮與防水保障,在具體的施工過程中,工程發(fā)生地下室變形縫主要集中在止水帶內(nèi)埋式的構(gòu)造和可卸式的構(gòu)造中。
因?yàn)樗嘣谑┕ぶ械挠昧糠浅4?,所以,水泥的水化過程會(huì)產(chǎn)生集中的多熱量,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度逐漸上升,混凝土的內(nèi)部溫度能夠得到60~90℃。然而混凝土屬于熱的不良導(dǎo)體,其溫降的速度非常慢,想要對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行保障,促進(jìn)工程的施工進(jìn)度不斷提升,冷卻水管法的施工方法在大體積混凝土的溫控中經(jīng)常被運(yùn)用。也就是:將網(wǎng)狀水管預(yù)埋在混凝土當(dāng)中,通過管中的循環(huán)冷水,主要是指可用的地下水和江與河以及湖泊,還有自來水等水源,這部分水源的流動(dòng)對(duì)混凝土中的溫度進(jìn)行降低。上個(gè)世紀(jì)中期,國外發(fā)達(dá)國家,主要是指美國,這一國家對(duì)胡佛壩進(jìn)行了設(shè)計(jì),這是世界范圍中一個(gè)比較高的混凝土壩體。運(yùn)用的是水管冷卻的降溫技術(shù),并在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施了很多試驗(yàn),能夠看出,水管冷卻在混凝土壩體的溫將效果發(fā)面非常明顯。所以,這是大體積混凝土控制溫控問題的重要措施。對(duì)于我國來說,當(dāng)然也不遜色,研究人員、院士朱伯芳很早之前就對(duì)大壩混凝土當(dāng)中冷卻水管的計(jì)算問題進(jìn)行了研究,利用積分的變換法,深入簡析了大體積混凝土本身的熱源平面現(xiàn)象,與此同時(shí),對(duì)非金屬的聚乙烯水管的降溫方法進(jìn)行研究,做了深入討論,并對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行全面研究,此外,還研究了水管冷卻等效熱源的傳導(dǎo)方程。在熱-流耦合算法的溫度場(chǎng)展開具體計(jì)算,學(xué)者、研究人員劉杏紅等人利用有限元軟件ABAQUS平臺(tái),分析和研究熱流耦合用戶子的單元,將官地碾壓混凝土的重力壩中的澆筑塊作為對(duì)熱流耦合算法以及用戶子單元本身的可靠性與合理性進(jìn)行研究;學(xué)者、研究人員段寅等人利用等效算法和精細(xì)法對(duì)某混凝土壩中的澆筑塊進(jìn)行研究,并對(duì)比其計(jì)算結(jié)果。
綜上所述,材料控制技術(shù)在裂縫問題的控制中非常重要,其主要選擇的是低或中水化熱之后的水泥,還適當(dāng)?shù)靥砑恿朔勖夯液途從齽┮约皽p水劑,并選擇適合的性質(zhì)與骨料手段,能夠在一定程度上對(duì)水與水泥的具體用量有所減小,降低混凝土的絕熱溫升,避免發(fā)生裂縫開展的問題;冷卻水管,并對(duì)永久的變形縫進(jìn)行設(shè)置,此外,還要設(shè)置溫度的后澆帶,跳倉法是以往和當(dāng)下比較重要的控制技術(shù),可以在大體積混凝土中起到良好的抗裂作用。
[1]《科學(xué)技術(shù)與工程》第十七卷總目錄[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2017,17(36):1-44.
[2]樊啟祥,李文偉,陳文夫,孫明倫,李果.大型水電工程混凝土質(zhì)量控制與管理關(guān)鍵技術(shù)[J].人民長江,2017,48(24):91-100.
[3]周煜. 硫酸鹽腐蝕環(huán)境中井壁混凝土聲發(fā)射性能及其變異性研究[D].北京科技大學(xué),2017.
[4]韓凌光.對(duì)地鐵施工中防水關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].智能城市,2017,3(12):64-66.