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浅谈大体积混凝土施工中温度裂缝的控制

2015-04-16汪亚楠

建设监理 2015年9期
关键词:水化骨料体积

汪亚楠

(神东监理有限责任公司, 内蒙古 鄂尔多斯 017209)

0 引 言

大体积混凝土指的是混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1 m 的大体量混凝土。在大体积混凝土施工中受其体积大的影响,极易受到水泥水化热以及水泥收缩引起的体积变化等影响而产生裂缝。这不仅降低了构件的承载力,还严重影响到了建筑整体结构的安全性以及使用寿命。因此,如何有效地控制大体积混凝土施工中温度裂缝的产生,确保建筑的施工质量,是一个值得建筑施工人员思考与研究的问题。

1 大体积混凝土施工中温度裂缝产生的原因

1.1 水泥水热化

大体积混凝土的施工面积较大,缺乏良好的导热性,在混凝土浇筑后到硬化期间,水泥自身会释放大量的水化热;最高温度可达 30℃。内部温度无法散失而不断升高,与外部形成了强烈的温度差,从而引起了拉应力,导致了混凝土裂缝的出现。

1.2 施工环境温度影响

在寒冷的冬天,混凝土施工环境温度普遍低下,在混凝土浇筑施工中,内外温差非常大。尤其是大体积混凝土施工面积较大,其内部温度与浇筑温度的差异影响愈加明显,极易导致混凝土表面裂缝或者贯穿性裂缝的出现。

1.3 混凝土收缩变形产生的影响

简单来说,混凝土的收缩变形是指由于混凝土中水泥多余的水分挥发而导致的体积收缩。例如:在气候干燥的环境下,随着水分的快速蒸发,混凝土内部结构快速收缩,极易产生不规则的裂缝。

1.4 混凝土养护工作不到位

大体积混凝土产生裂缝的另一重要原因在于混凝土的养护工作不到位。如若在混凝土施工结束后,没有在第一时间对混凝土进行覆盖薄膜保湿处理,受外界温度的影响,例如干燥、寒冷、大风等天气,混凝土水分将会快速流失,极易导致大量裂缝的产生。

2 大体积混凝土施工中温度裂缝的控制

2.1 合理选用施工原料,有效减少水泥水化热

2.1.1 水 泥

在大体积混凝土施工中,水泥要求具备良好抗裂性、强度、水化热低等特点。因此,在大体积混凝土施工中,主要选择低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥。需要特别注意的是,选用低热矿渣水泥时,由于这种水泥的水化热较低,容易在施工当中析水,导致建筑工程质量的降低。所以在使用低热矿渣水泥时,我们需要加入一些粉煤灰或者减水剂。

2.1.2 骨 料

骨料分为粗细两类:细骨料指的是细度模数 2.79,粒径0.381 mm 的中砂;粗骨料一般指的是 5 mm~40 mm 粒径的碎石。在施工过程中应尽可能选用粒径大且性能良好的粗骨料,并向其中掺入粉煤灰或适量的减水剂、缓凝剂,用以减少混凝土的水灰比,降低水泥的用量,从而减少水泥的水化热。

2.1.3 混凝土搅拌水温控制

对混凝土搅拌水温进行合理控制,能有效减少水泥水化热。在混凝土搅拌过程中,水温一般控制在 4℃~13℃范围内;当气温降到 0℃ 以下时,搅拌的水温应控制在30℃~40℃ 之间。

2.2 做好混凝土保湿保温工作,降低内外温度差

对混凝土进行保湿保温,一方面能有效降低由于内外温度的差异而产生的表面裂缝;另一方面能有效预防混凝土温度过低而产生的温度裂缝。具体做法如下。

(1)在冬天进行大体积混凝土施工时,在完成浇筑后,应对其表面进行覆盖保温工作,减少混凝土内外温度的差异。此外,还要对混凝土内部的温度进行实时监控,根据其内部温度的变化不断调整保温措施。内部温度越高,则养护温度也要相应的提升,以此保证混凝土的内外温度差异在 25℃ 范围内。但值得注意的是,养护温度的变化速度要严格控制在0.9℃/h~1.5℃/h 的范围内。

(2)对混凝土长期进行养护工作,设置科学的拆模时间,合理减缓混凝土的降温时间与降温速度,最大化地发挥混凝土的应力松弛效应。

2.3 提高混凝土拉伸性能,减少混凝土收缩变形

(1)在混凝土原材料的选择上,选用性能良好的粗骨料,并且加强混凝土的振捣工作。以此来提升混凝土的密度与伸缩性能,降低混凝土收缩变形的现象发生,以保障混凝土的施工质量。

(2)在混凝土搅拌过程中,增加投料次数,尽量选用引气剂,并且对混凝土进行有效的振捣。将上下层混凝土的振捣搭接长度控制在振捣器的振幅作用半径距离内,控制好振捣的次数与力度。以此减少混凝土泌水的现象发生。

(3)科学设置混凝土分缝分块,尽可能地减少基础过大的起伏。同时,要对混凝土施工进行规范,尽可能地减少混凝土过大的高差以及侧面的长期暴露。以此来达到减少应力的约束、降低混凝土收缩变形的目的。

2.4 大体积混凝土养护措施

对浇筑大体积混凝土进行保养与维护,能最大限度地减少混凝土裂缝的出现,是大体积混凝土施工中非常关键的工作步骤。具体方法如下。

(1)对于刚浇筑完工的大体积混凝土,应在其周围设置栏杆进行保护,避免在混凝土的承受力未达到 12 N/mm 之前有行人踩压混凝土表面,造成对混凝土的损害。

(2)当遇到下雨,施工人员必须在第一时间对刚浇筑完工的混凝土表面盖上塑料膜。这样可以有效地防止雨水对混凝土表面浆料的冲刷。

(3)混凝土浇筑结束后,要立即进行覆盖养护以减少混凝土内水分的挥发,并依靠其内部的水分进行自我保湿;如果混凝土进行二次抹光需要掀开覆盖物,抹完之后必须立即进行再覆盖处理。在对混凝土添加粉煤灰时,应保证充足的水分含量,以保证其性能稳定,减少混凝土裂缝的产生。

(4)混凝土的养护时间要严格依照国家验收标准执行,混凝土养护时长≥14 d。相关数据表明,混凝土养护时间达到14 d 的与达到 3 d 的相比较,其收缩变形率降低了两成。所以说,足够的养护时间对减少混凝土裂缝有着重要的意义。

3 结 语

综上所述,随着我国经济社会的高速增长和我国基础建设的不断加快,建筑工程建设的规模不断扩大。作为大型建筑工程重要的施工技术,大体积混凝土施工技术会得到越来越广泛的运用,应当引起建筑施工人员的充分重视。针对其施工中存在的温度裂缝问题,施工人员应加强该技术的施工过程的控制,改良其施工原材料的成分,最大限度地降低水化热作用。做好混凝土施工的保湿保温工作,保持内外稳定的温度差异,做好混凝土养护措施,能有效抑制混凝土裂缝的产生,保证大体积混凝土施工的质量。从而整体提升大体积混凝土的施工水平,保障我国建筑工程的施工质量,促进建筑行业的健康、稳定的发展。

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