浅谈混凝土施工中的温度与裂缝控制

浅谈混凝土施工中的温度与裂缝控制

黑龙江乾达基础设施建设工程有限公司

摘要:随着城市化进程的加快,越来越多的建设工程出现在了人们的生活中,除了建筑工程、公路施工工程和市政给排水工程外,还有一些生态环境保护工程也逐渐提上了日程。混凝土施工是大部分建设工程中都会涉及到的内容,它不仅是建设工程中的基础部分,更与工程整体的质量和后期应用效果有着密切的联系。但是在近几年的发展中,很多建设工程在进行混凝土施工的过程中,会由于温度或裂缝等因素的影响而降低混凝土结构的质量,如果不对其进行及时的处理,那么会对建设工程任务的开展起到严重的阻碍作用。本篇文章就混凝土施工中温度与裂缝控制方面的内容进行简单的论述,希望能对相关人士的研究有所帮助。

关键词:混凝土;温度;裂缝;控制

混凝土施工是城市建设与发展中的重要部分,不仅对各工程项目的开展有着重要的意义与影响,更与社会可持续发展有着密切的联系。近年来,为了提高混凝土施工质量,很多建设工程在实际施工过程中,不仅会对混凝土施工技术和流程进行深入的研究与探讨,还会将一些先进的施工技术应用其中,并对传统的混凝土施工技术进行相应的改进与完善,从而提高混凝土施工效果。但是一些建设团队却对混凝土施工中的温度和裂缝问题不能进行有效的控制,对于问题产生的原因也做不出合理的解释。因此,如何有效的控制混凝土施工中的温度与裂缝问题,成为了很多建设工程需要考虑的内容。

一、混凝土施工中温度应力引起的原因

在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。

结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响。

二、混凝土施工中裂缝产生的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格,模板变形,基础不均匀沉降等。

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到约束,会在混凝土内部出现拉应力,气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。

由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

三、混凝土施工中温度与裂缝的控制措施

1、温度的控制措施

对混凝土施工中温度应力进行合理的控制,有利于提高混凝土施工质量,主要注意以下几个方面的内容:第一,相关施工人员需要对混凝土的材料进行仔细的筛选,在保证混凝土材料质量的前提下,尽量选择干硬性的混凝土,并采用科学的方法对混凝土中的水利用量进行控制,这样能对混凝土施工中温度的控制起到一定的效果。第二,相关工作团队在对混凝土进行混合的过程中,除了要注重水和碎石的比例,同时还要注重对碎石的冷却,这样能够有效的降低混凝土的浇筑温度,有利于温度控制工作的开展。第三,当施工团队在天气较炎热的情况下进行混凝土施工的时候,要注意对混凝土浇筑层厚度的控制,并合理的利用浇筑层对内部温度进行散热。第四,如果混凝土施工过程中遇到气温下降天气的时候,相关施工团队应该对混凝土结构进行及时的保温处理,同时还要在拆模的时候合理控制时间,避免温度梯度对混凝土造成质量影响。第五,施工团队还可以根据混凝土结构情况,在结构中埋设水管,通过对水温的调节对混凝土温度进行有效的控制。

2、裂缝的控制措施

混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。所以提高混凝土裂缝控制措施应注意以下几点:

第一,水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。

第二,减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。

第三,掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

第四,掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。

四、结束语

虽然现阶段大部分的建设工程在进行混凝土施工的时候,都能对其温度和裂缝进行合理的控制,同时还能根据工程需要对相关控制方法和技术进行完善与改进,从而提高温度和裂缝的控制效果。但是仍然有一些建设工程在进行混凝土施工的时候,不注重对其温度和裂缝的控制,对于相关的控制手段也得不到真正的落实,从而影响了后期工程内容的开展。所以,为了确保混凝土施工质量,相关建设团队不仅要对控制工作中存在的问题和不足处进行及时的处理,相关工作人员还要加强对控制方法的研究与学习,在实际工作中积累经验,这样才能在一定程度上提高混凝土施工质量,为建设工程的顺利开展奠定坚实基础。

参考文献:

[1]建筑工程水泥混凝土施工中裂缝的防治措施[J].赵鹏程.民营科技.2015(11)

[2]浅谈水利施工中砼裂缝产生的原因及防治[J].刘洪增,刘希凤.科技与企业.2016(02)

[3]浅析混凝土施工中温度裂缝的产生及控制[J].杨延峰.科技展望.2015(07)

[4]浅谈大体积混凝土施工中的裂缝控制[J].巫同军.中国新技术新产品.2015(11)

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