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        大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的成因與控制研究

        2019-01-30 02:25:58溫陽午
        智富時代 2019年12期
        關(guān)鍵詞:溫度裂縫控制

        溫陽午

        【摘 要】目前在土木工程建設(shè)中,大體積混凝土作為主要的建筑材料得到普遍應(yīng)用,其具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高的特點,并且能夠有效提高整體建筑強度。在實際施工過程中,因為混凝土施工過程中內(nèi)外部因素的影響,使其容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)溫度裂縫,對工程施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響,因此有效保障大體積混凝土的施工質(zhì)量,才能使整體建筑強度提高。本文對土溫度裂縫形成原因進行研究,對相關(guān)控制措施進行探討。

        【關(guān)鍵詞】大體積混凝土結(jié)構(gòu);溫度裂縫;控制

        隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,人們對房屋建筑質(zhì)量要求也越來越高,隨之對于混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、強度也提出了更高的要求,大體積混凝土因其優(yōu)勢在建筑施工中得到廣泛應(yīng)用,但同時因其體積比普通混凝土大,在施工中因水泥特征,因溫度效應(yīng)出現(xiàn)的干縮、冷縮的機率也大幅度度提高,從而導(dǎo)致溫度裂縫的問題普遍存在,使混凝土施工質(zhì)量和建筑整體質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。為了提高溫度裂縫的防治效果,對其形成原因加強研究和分析至關(guān)重要。

        一、大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫形成的原因分析

        (一)裂縫形成主要原因

        在混凝土施工過程中,對質(zhì)量產(chǎn)生直接影響的主要因素為水泥的水化特性,水泥水化特性會造成混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)力出現(xiàn)變化[1]。在混凝土施工過程中,混凝土前期會因大量水份的蒸發(fā)而出現(xiàn)一定的收縮現(xiàn)象,隨著水泥水化熱促使結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度的不斷升高,同時因混凝土體積原因,內(nèi)部溫度無法及時傳遞,造成結(jié)構(gòu)內(nèi)外部形成巨大的溫度差,在溫度的長時間作下,會產(chǎn)生持續(xù)的張拉應(yīng)力,當(dāng)混凝土本身的抗壓強度不足以負荷張拉應(yīng)力時,會造成混凝表面出現(xiàn)不同程度的裂縫,而且較常見的是貫穿性裂縫,使混凝土結(jié)構(gòu)的完整性受到嚴(yán)重影響。所以在大體積混凝土施工過程中,因溫度效應(yīng)不同,會造成不同程度的裂縫,這種溫度效應(yīng)也是溫度裂縫形成的主要原因之一。

        (二)外界環(huán)境溫度

        在混凝土實際施工過程中,外界溫度也是造成溫度裂縫形成的原因之一[2]。與普通混凝土相比,大體積混凝土在厚度和寬度上都有所增加,使其穩(wěn)定性和強度提高,但同時也形成了結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的水化熱不易傳遞和散發(fā)的問題,當(dāng)水化熱在結(jié)構(gòu)內(nèi)部長時間累積,不僅使內(nèi)部熱量不斷增加,溫度持續(xù)升高,同時受外界溫度變化所產(chǎn)生的影響也越大。一旦外界氣溫出現(xiàn)驟降或驟升的情況,會影響混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度,形成溫度梯度差,結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)幾率大幅度提高,同時這也是導(dǎo)致溫度裂縫出現(xiàn)的較為常見的原因之一。另外施工人員在進行混凝土澆筑作業(yè)過程中,如外界環(huán)境溫度發(fā)生較大變化,結(jié)構(gòu)內(nèi)部也會受到影響,產(chǎn)生不同程度的溫度梯度差,從而形成溫度效應(yīng),也使混凝土溫度裂縫出現(xiàn)幾率提高?;炷翜囟攘芽p形成的原因還包括外界環(huán)境的濕度變化,如混凝土內(nèi)部濕度較小,而外界濕度較大,會造成混凝土表面出現(xiàn)快速收縮的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫。在施工過程中,外界環(huán)境因素造成溫度裂縫的原因,也是施工過程中最難調(diào)整和控制的影響因素。

        (三)約束條件

        大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因還包括使用過程中的約束條件?;炷两Y(jié)構(gòu)受到內(nèi)外部約的影響,溫度分布不均勻是內(nèi)部約束因素,因整體升溫和冷卻存在不同步的情況,同時內(nèi)外部溫度變化的非線性特點,使結(jié)構(gòu)內(nèi)外部之間存在著一定的約束關(guān)系。另外在拆除模板時間方面,如未對外界溫度環(huán)境因素以及混凝土自身情況等進行充分的考慮,也會造成結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn);混凝土無法承受模板所施加的壓力,也會造成結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫;另外水泥品種的選擇也是需要充分考慮的約束條件,應(yīng)根據(jù)混凝土溫度效應(yīng)以及極限應(yīng)力等,對水泥品種進行合理選擇,并對混凝土澆筑施工工藝進行確定,以及嚴(yán)格按照施工規(guī)范進行混凝土振搗等,避免結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生,從而對混凝土質(zhì)量造成不利影響[3]。

        二、大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的有效控制措施

        (一)溫度控制

        由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部形成的巨大溫差,導(dǎo)致張拉應(yīng)力增強,從而使結(jié)構(gòu)溫度裂縫形成,因此在施工過程中,需要對混凝土的水泥水化溫度加強重視,使其上升幅度得到有效控制。在工程施工過程中,首先需要對水泥材料進行合理選擇,主要選用中熱或低熱水泥為宜;在進行混凝土混合料配置時,加入適量的粉煤灰、礦渣等,能夠使水泥使用量降低,對水泥的水化熱進行有效控制;同時通過一定量的外加劑和混合料的加入,使混凝土初齡時間得到有效延長,從而防止因結(jié)構(gòu)內(nèi)外部溫差變化較大而導(dǎo)致溫度裂縫出現(xiàn)的情況;通過一定量木鈣粉的加入,可以使混凝土中水泥水化熱效果最大限度地減少,使混凝土散熱率提高,從而有效降低混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度;通過對混凝土澆筑溫度的控制,使溫度裂縫的出現(xiàn)幾率減少,澆筑溫度的適當(dāng)降低有利于提高混凝土施工質(zhì)量。因此施工人員在實際混凝土施工過程中,需要對混凝土入模溫度和出機溫度加強控制,使其溫度降低,并利用冰水進行降溫,對混凝土運輸過程、攪拌以及澆筑等環(huán)節(jié)的溫度加強控制。

        (二)降溫速度控制

        在大體積混凝土施工過程中,可以采用在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部進行冷卻水管的預(yù)埋,使混凝土溫度降低,使混凝土降溫速率得到有效控制。在混凝土澆筑作業(yè)完成后,通過覆蓋保濕、保溫材料,以及灑水養(yǎng)護等措施,使混凝土質(zhì)量得到有效保證,避免因外部環(huán)境溫濕度的變化,造成混凝土表面出現(xiàn)收縮、干縮現(xiàn)象,而造成溫度裂縫的出現(xiàn)[4]。

        (三)外界約束條件改善

        在混凝土施工過程中,還需要針對外界約束條件,采取有效措施進行改善和控制。混凝土質(zhì)量受約束條件影響較大,因此施工人員應(yīng)加強對外部約束條件的研究,避免在夏天進行澆筑作業(yè),同時針對不同的氣溫,采用不同的澆筑厚度以及分層澆筑體積,充分考慮澆筑層面的散熱問題;在冬天寒冷的天氣條件下,應(yīng)采用延長拆卸的方式,使溫度降低速度減慢,并對外部結(jié)構(gòu)采取必要的保溫措施。另外通過活動層的設(shè)置,使溫度應(yīng)力有效降低;還可以在混凝土結(jié)構(gòu)中加入構(gòu)造筋,起到有效抵抗應(yīng)力,避免溫度裂縫出現(xiàn)的作用。

        三、結(jié)束語

        在建筑施工過程中,為了有效避免溫度裂縫的出現(xiàn),首先需要對大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因進行分析,有針對性地制定相應(yīng)控制措施。在施工過程中,需要從混凝土施工中各環(huán)節(jié)溫度控制入手,對混凝土內(nèi)部溫度以及降溫速率進行有效控制,使混凝土內(nèi)外部溫度環(huán)境得到有效改善,通過整體性的控制,使大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量得到有效保證。

        【參考文獻】

        [1]李民杰. 大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的成因與控制[J]. 建材與裝飾, 2018(7).

        [2]許瑩. 多因素作用下的大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制機理研究[D].? 2017.

        [3]丁朝輝. 建筑大體積混凝土溫度裂縫控制研究[J]. 門窗, 2018(1):52-52.

        [4]王曉明. 大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)研究[J]. 建材與裝飾, 2018(15).

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