水利水电工程大体积混凝土温控途径
2021-01-16方璇安徽海鸿水利水电工程有限公司
方璇 安徽海鸿水利水电工程有限公司
与常规混凝土结构不同,大体积混凝土在浇筑量以及结构尺寸方面表现较大,同时在强度以及抗冲击性能方面表现良好,被水利水电工程施工现场广泛应用。结合现场施工情况来看,大体积混凝土施工在成型性方面表现良好,可进一步增强水利水电工程施工质量。但是需要注意的是,大体积混凝土浇筑面积较大,容易受到水化热因素的影响而存在温度应力问题。当温度应力问题超过一定限制标准之后,很容易产生混凝土结构裂缝问题。为防止混凝土结构裂缝等质量问题频繁出现,现场施工人员应该加强对大体积混凝土温度应力问题的控制管理。
一、大体积混凝土温度应力的形成原因及控制重要性分析
(一)形成原因
因大体积混凝土浇筑面积较大,促使现场所使用的材料量也偏高。一般来说,水泥材料基本上可以视为大体积混凝土施工现场常用的原料。当所选用的水泥材料水化热程度偏高时,就很容易对大体积混凝土浇筑过程造成温度应力变化。且当水泥材料使用量过高时,会进一步加剧温度应力影响程度[1]。
再加上混凝土本身热耗散能力就较差,如果所选用的水泥材料水化热影响程度控制在标准范围内,混凝土结构的放热率将会远超过散热率。这样一来,混凝土内外温度差会越来越大,抗拉强度以及耐用性能将会持续下降。长此以往,混凝土结构表面裂缝问题也会随之扩展,并对混凝土施工质量乃至水利水电工程整体施工质量造成不良影响。
(二)控制重要性
大体积混凝土施工流程较多,且相对复杂,为防止混凝土浇筑环节存在结构裂缝问题,现场施工人员应该加强对大体积混凝土温控管理力度。控制管理过程中,现场施工人员应该深刻意识到温度应力变化对大体积混凝土结构质量所带来的不良影响。举例而言,当混凝土内外温差表现过大时,很容易导致混凝土出现膨胀或者不均匀沉降等现象问题。
同时,当混凝土内外温差表现过大时,混凝土抗拉强度会严重降低,产生明显的裂缝问题。如果不加以及时控制,水利水电工程建设质量将难以达到预期效果。而通过科学运用混凝土温控措施,可以增强对混凝土温度应力变化的控制管理,并有效规避混凝土裂缝以及碳化等病害问题,为水利水电工程使用寿命以及建设安全提供良好保障[2]。
二、水利水电工程大体积混凝土温控途径分析
为保障水利水电工程大体积混凝土施工质量效果得以达到预期,建议现场施工人员应该加强对水利水电工程大体积混凝土温控问题的监督与管理。在具体实施过程中,现场施工人员可以从以下几个方面加强对大体积混凝土温度应力变化的有效控制。
(一)适当减少混凝土发热量
为确保混凝土发热量得以有效减少,建议现场施工人员可以从减少每立方米混凝土水泥用量以及先利用低发热量水泥材料两个方面进行施工实践。
一方面,在减少每立方米混凝土水泥用量时,建议现场施工人员应该根据坝体应力场以及结构设计要求,对坝体进行合理分区。并主动采用不同强度等级的混凝土,提高施工现场混凝土水泥用量的科学性与合理性。除此之外,在混凝土配合比设计方面,施工人员可适当改善骨料级配,如通过增大骨料粒径提高混凝土整体抗拉强度。必要时,施工人员也可以利用粉煤灰以及减水剂,降低水泥水化热程度[3]。
另一方面,在应用低发热量水泥时,施工人员可根据施工现场实际情况选择合适的水泥材料进行安全应用。结合以往的施工经验来看,在低发热量水泥的选用方面,建议施工人员可优先以矿渣硅酸盐大坝水泥以及粉煤灰硅酸盐水泥等材料进行安全应用。
(二)适当降低混凝土入仓温度
为减少大体积混凝土温度应力所带来的危害性影响,建议施工人员应该适当降低混凝土入仓温度。在具体实践过程中,施工人员应该对浇筑时间进行统合理组织与确定。举例而言,对于高温季节以及高温时段而言,施工人员应该减少浇筑。其中,在重要部位的浇筑处理方面应该优先在低温时段或者低温季节进行浇筑处理。与此同时,施工人员也可以利用加冰水拌合方式,降低水化热程度。
(三)全面加速混凝土散热效率
为确保混凝土散热效率得以全面增强,施工人员可以从以下三个方面达到进行统筹规划与合理部署:
一方面,施工人员可利用自然散热方法达到冷却降温的目的。举例而言,可利用薄层浇筑方法增加散热面。并通过适当延长间歇时间,确保层面散热降温效果得以深化加强。与此同时,对于浇注层顶面位置而言,施工人员应该尽量缩短层间间歇时间,避免其表面存在结构裂缝问题。
另一方面,施工人员可适当营造仓面低温小气候。举例而言,针对大坝碾压混凝土浇筑作业而言,施工人员可利用仓面冷水喷雾方法进行施工操作,通过不断降低仓面温度,减少混凝土结构裂缝问题出现。
除此之外,施工人员可以在混凝土内部预设水管,实现通水冷却过程。举例而言,施工人员可以在混凝土内事先埋设好蛇形冷却水管,按照循环冷水作用效果达到降温冷却目的。
(四)做好混凝土养护管理工作
贯彻落实混凝土养护管理工作基本上可以视为确保大体积混凝土结构质量安全的重要途径。在完成上述关键工序流程之后,施工人员应该对混凝土进行科学合理的养护管理。如在养护期内,应该始终保证混凝土表面的湿润性,减少裂缝问题出现。
三、结论
总而言之,为确保水利水电工程大体积混凝土施工作业效果得以达到预期,建议现场施工人员应该对混凝土温度应力问题予以高度重视,最好可以结合工程实际情况,采取科学合理的温控途径进行针对性处理,借此提高大体积混凝土施工质量。