浅谈混凝土施工温度及裂缝防治措施
2014-12-25张军
张军
摘要:随着时代的快速发展,我国建筑行业不断地发展壮大。混凝土出现裂缝的现象是比较普遍的,需要对其裂缝形成的原因引起高度的重视。然而,温度裂缝是工程施工中最常见的一种现象,因此,本文主要就施工过程中的混凝土出现裂缝的成因展开分析,并对其提出相应的处理措施。
关键词:混凝土,建筑施工,温度裂缝,处理。
中图分类号:TV331文献标识码: A
一、出现裂缝的原因
混凝土裂缝的形成主要有多方面的原因,例如,原材料不合格、施工中模板变形以及混凝土的脆性和不均匀性等等,都是造成混凝土开裂的原因。
在工程建设中,在对混凝土进行硬化期间,其水泥在硬化前期会放出大量的水化热,使得混凝土内部的温度不断上升,并在其表面形成一定的拉应力。在混凝土处于不断降温的过程中,由于受到冷却混凝土的约束,则会在混凝土内部出现相应的拉应力,而随着气温的不断降低,拉应力会随之而加大,当拉应力大于混凝土抗裂能力时,混凝土表面便会出现相应的裂缝。然而,当混凝土的内部湿度变化不大,相对而言,其表面湿度又可能发生很大的变化,对此,也是造成裂缝形成的原因之一。
混凝土的材料本身具有一定的脆性,其抗拉强度与抗压强度的比例是1:10,因此又由于原材料在运输途中或浇筑过程中出现离析现象,加之原材料的不均匀和当中的水灰比例具有不稳定性,对于同一块混凝土其相应的抗拉能力是不同的,许多地方抗拉能力达不到标准,因此造成混凝土出现诸多裂缝。对于这些导致混凝土出现裂缝的情况,需要施工组在工程建设中引起高度重视,并且需要相关的工作人员掌握好温度应力的变化规律,结构设计、施工的合理性对于工程建设是十分重要的。
二、温度应力分析
在施工建设中,温度应力的形成包括早期、中期和晚期三个形成阶段。而在温度应力形成的早期,自浇筑混凝土的发热在前30天基本完成,在这段时间内,水泥进行相应的水化放热,释放出大量的热量。另外是此阶段混凝土的弹性模量变化十分明显,因此混凝土内部形成相应的残余应力。而在温度应力形成的中期,在经过前期放热后,混凝土不断地冷却,直到温度相对的稳定的这段时间内,温度应力主要是由混凝土不断冷却其外界温度的不断变化所形成的,而这些应力通过与早期残余应力进行反应,对此,造成混凝土的弹性模量的变化相对较小。在混凝土温度应力形成的晚期,这也是混凝土完全冷却后的一段运转时期,针对这段时期其温度应力主要是由于外界的气温变化引起的,而这种应力与之前两个阶段残余下的应力进行相应的叠加,因此也就形成了晚期的温度应力。
然而,引起温度应力的原因主要包括自生应力和约束应力两类。自生应力是在没有任何约束的情况下并处于完全静止的状态下,加之内部温度的分部是非线性的,通过外界与内部不断地反应而形成的一种应力。而约束应力是在不受到任何外界因素的约束的条件下,借助其他物体引起的一种应力,如护栏混凝土就是在这种情况下形成的。
以上两种温度应力的产生主要是由混凝土的干缩所引起的一种
应力共同作用。因此,如果要准确地分析温度应力的具体分布情况,其工作是十分复杂的。所以,需要借助相关的模型试验等进行相应的分析,由于其混凝土的的温度应力具有不定性,对此,在计算温度应力的时候需要充分考虑到徐变的影响。
三、温度控制和相应的防裂措施
在建筑施工过程中,为了防止裂缝的产生,相关人员采取了一系列措施。其中,最重要的一点就是控制温度对混凝土造成的影响。对此,采取了以下几点措施:首先是通过在混凝土中加入各种材料,以此减少水泥在混凝土中用量。其次,在对混凝土进行搅拌的过程中,加入水和已被冷却的碎石,以此达到降低混凝土相应的浇筑温度。第三,根据季节对混凝土浇筑的厚度进行控制,在温度较高的时候,可以减少浇筑的厚度,这就可以通过浇筑层进行散热。第四,通过在混凝土中埋设水管进行降温。第五,控制好拆摸时间,当气温陡然下降时,对混凝土表面实施保温措施,防止温差过大出现相应的温度应力。第六,在冬季较寒冷的天气,应对混凝土采取相应的保温措施。
对于一些外在的约束条件对混凝土产生裂缝造成了很大的影响,因此,需要对相应的约束条件进行有效地改善,其具体措施主要有:1.将混凝土进行分缝分块。2.对于基础起伏较大的现象要尽可能避免。3.为了更好地避免高差过大或者是侧面长期暴露的现象,需要对施工工序进行合理的安排。
为了避免混凝土在施工过程中引起早期开裂现象,应当充分考虑混凝土的温度是否高于气温,把握好拆模时间,防止其受到温度的冲击而形成很大的拉应力。而在混凝土的浇筑初期,水化热比较明显,混凝土表面形成较大的拉应力,因此,此时的表面温度高于外界的气温,而此时不宜拆除模板,否则会增加混凝土表面的拉应力,从而导致裂缝的产生。如果由于工程中需要提高模板的周转率,可以通过在混凝土表面盖上一层如泡沫海绵类似的材料,以此杜绝温度的变化而产生的拉应力。
四、混凝土的早期养护
混凝土的裂缝的产生在很大程度上是由温度的变化所引起的,因此,加强对混凝土进行保温是防止混凝土早期产生裂缝的重要举措。通过以上对温度应力的分析,保温需要注意以下几点:第一,防止混凝土的内外温差,并且控制好混凝土的表面梯度。第二,保证老混凝土的温度要与新混凝土温度基本一致,尽可能减少由温差过大造成拉应力的产生。第三,施工过程中要保持混凝土的温度不低于投入使用后的温度。第四,在混凝土的早期形成中,应注意保持混凝土的温湿度,以此保证混凝土的质量。对于混凝土的养护最关键的时期是在浇筑后的前几天,因此,这就需要施工组在混凝土的前期养护中引起高度的重视。
五、结束语
目前,由于工程建设中,混凝土应用十分的广泛,因此,混凝土的裂缝也是当前工程建设中的重要工作,而在施工过程中,由于温度的控制不到位,裂缝现象时有发生,对此,加强对温度的控制是当下混凝土防止裂缝最重要也是最有效的途径。混凝土裂缝随温度的变化其应力会随之而不断地变化,为了保证混凝土的质量,需要施工人员充分考虑温度控制对混凝土裂缝的影响,时刻把握混凝土的温度对混凝土的质量保障具有重要的意义。另外,为了更好地促进社会的发展,加强混凝土的建设工作应当与时俱进,坚持科学的发展之路,因此,这就需要施工人员要具备相应的专业知识,在工程建设中,具有准确的分析、判断能力,避免因专业知识的不足而造成不利的影响。只有相关施工人员不断地加强专业技能的提升,才能有效地推动社会的发展和进步。
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