浅析混凝土施工过程中的温度及裂缝控制

作者:未知

   [摘要]混凝土作为工程施工中的重要材料,具有韧性强,成本低的优势,以其独特的优势得到了广泛应用。在混凝土施工中,由于材料特性,可能出现温度裂缝问题,影响到混凝土整体强度和使用寿命。通常情况下,混凝土是由于水泥水化热导致温度变化,混凝土内外温差较大,为建筑物整体安全带来了严重威胁。故此,加强混凝土施工过程的温度及裂缝控制十分关键,有助于为建筑物整体安全提供保障。本文就混凝土施工中的温度及裂缝控制展开分析,分析裂缝的原因,提出合理有效措施予以控制。
   [关键词]混凝土;温度应力;裂缝;后期养护;水泥水化热
  文章编号:2095-4085(2019)03-0140-02
  在工程建设全过程中,混凝土作为工程主要材料,在施工质量控制中占据重要地位。如果施工中的温度裂缝无法及时有效处理,将会严重威胁到混凝土结构安全性和承载力,影响到建筑物整体使用寿命。
   1混凝土施工温度裂缝控制的意义
  当前我国的经济处于稳定增长阶段,现代工艺和技术不断推陈出新,在工程建设中不可避免的出现矛盾冲突。尤其是作为工程施工中的主要材料,混凝土由于配合比不合理,浇筑或是后期养护不当,可能出现温度裂缝,严重威胁到工程整体质量和安全。
  我国当前现行的行业标准中,混凝土在胶凝材料水化热作用下会出现温度应力,进而出现裂缝问题,影响到混凝土结构整体强度和硬度。对于大体积混凝土而言,结构物实体最小几何尺寸在1m以上的混凝土,此类混凝土由于界面剂较大,在具体调配期间需要运用到大量的水泥,水泥水化热会引发混凝土内外温度差异。由于混凝土自身的导热性较差,水化热过程中会导致热量快速流失,内部热量散失,加剧温度裂缝出现。
   2混凝土裂缝的分类
  工程施工中可能出现温度裂缝,从温度裂缝出现的原因角度进行划分,包括耦合下的裂缝,荷载下的裂缝以及变形作用下的裂缝。如果从有害程度来划分,包括有害裂缝和无害裂缝,其中有害裂缝是指对建筑物的整体结构稳定和使用功能产生不良影响,多数是指裂缝宽度超过规定20%的为轻度,超过规定50%的中度,超过规定100%为重度。
  如果是从深度角度来划分,混凝土裂缝包括表面裂缝,浅层裂缝,深层裂缝和贯穿裂缝集中。其中贯穿裂缝会完全破坏混凝土结构,混凝土结构的耐久性和防水性会遭到严重破坏,不利于混凝土原有作用充分发挥,带来的危害较为严重;深层裂缝则会切断混凝土结构断面,有一定危害;表面裂缝的出现,混凝土收缩时会集中应力到某个位置,对于混凝土具体应用效果产生不良影响。
  通常情况下,温度收缩应力作用下产生的初始性裂缝,并不会影响到结构物整体承载力,但是会对混凝土结构物的耐久性和防水性产生不良影响。为了规避钢筋混凝土出现碳化,腐蚀问题,需要针对性的对混凝土进行补强处理。如果是对于地下结构而言,混凝土防水性能受到影响,将会侵蚀地基,影响到整体结构稳定性。混凝土裂缝宽度在0.1mm~0.2mm范围内,会出现轻微渗水问题,一段时间后即可自愈;如果裂缝宽度在0.2mm~0.3mm范围内,渗水量会逐渐增加,需要通过化学注浆法处理。
   3混凝土施工过程中温度裂缝形成的原因
   3.1水泥水化热
  水泥水化热是导致混凝土温度裂缝出现的主要原因,是由于混凝土截面厚度比较大,混凝土内部水化热集中不容易流失。结构自然散热,在混凝土浇筑3d后内部达到最高温度。在混凝土浇筑初期,强度和弹性模量处于较低水平,对于水化热导致的温度上升限制力度不足,温度应力较小。随着混凝土龄期增长,在一定程度上促使弹性模量提升,并对混凝土内部形成较强限制,受到温度应力作用出现裂缝问题。
   3.2环境气温变化
  混凝土施工过程中,外部环境气温变化同样会导致混凝土温度裂缝出现。外部温度越高,混凝土的浇筑温度越高,由于混凝土内外温差是温度变形导致,温差越高,温度应力越大,内部温度甚至高达80C,温度延续时间较久。故此,应该选择合理有效的控制措施,尽可能避免温差过大产生温度裂缝。
   4混凝土施工过程中温度及裂缝控制措施
   4.1混凝土温度应力控制
  混凝土配合比中,选择干硬性混凝土,适当添加引气剂、塑化剂和掺混合料,减少水泥用量,最大程度上降低水化热带来的温度应力。混凝土拌合期间,水冷却碎石,降低内部温度,后续混凝土浇筑温度随之下降;控制混凝土浇筑厚度,充分发挥浇筑层面散热作用;在混凝土内部埋设循环水管,通入冷水后来降低内部温度;在外界温度变化较大季节,需要做好混凝土的保温养护工作,避免混凝体内外温差过大。
   4.2混凝土外界约束环境改良
  混凝土施工中,通过混凝土合理划块分缝,优化施工工序和工期,避免混凝土起伏过大,长期暴露在外界环境下。优化混凝土结构整体性,避免贯穿裂缝的存在,对新浇筑的混凝土及早拆模,提高模板周转率来降低资源损耗和施工成本,有效提升混凝土施工效率。如果混凝土温度在外界气温以上,需要综合考量拆模时间,规避混凝土裂缝问题出现。
  通常情况下,混凝土施工过程中很容易受到客观因素影响出现隐患,不利于结构整体安全性和稳定性。大体积混凝土施工中,钢筋对于温度应力带来的影响较小,但是混凝土弹性模量和钢弹性模量差异较大,混凝土应力在抗拉强度以上出现裂缝,严重影响到钢筋应力。基于此,如果加入钢筋来规避混凝土裂缝问题出现难度较大,加筋会导致混凝土结构裂缝纵横交叉,宽度小,间距小。如果钢筋直径小,间距小,对于混凝土抗裂性能提升具有重要促进作用。由于钢筋混凝土表面出现较浅的干缩裂缝,开裂会影响到混凝土结构耐久性,强度和硬度,可以适当添加外加剂来改善混凝土性能,提升混凝土施工质量。
   4.3加强混凝土的后期养护
  为了最大程度上規避混凝土温度裂缝出现,除了做好混凝土配合比和浇筑工作,还要做好后期的养护处理。多数混凝土表面裂缝出现是由于温度应力导致,这就需要选择合理的裂缝预防和养护措施。首先,施工人员需要提高混凝土温度裂缝控制重视程度,缩小混凝土温差,降低混凝土温度裂缝出现几率。其次,做好混凝土养护工作,表面可以覆盖一层塑料薄膜或是一层杂草,维持混凝土表面湿度,避免混凝土温度过快流失,将混凝土内外温度控制在合理范围内。最后,在具体混凝土施工中,控制老混凝土温度变化,避免新老混凝土接缝质量。
  通常情况下,施工单位会对混凝土养护处理,覆盖一层塑料薄膜保持水分,提升混凝土的温度应力,尽可能避免混凝土内外温差导致混凝土变形。合理控制混凝土水泥水化热作用,确保混凝土具备较强的抗裂性能和韧性,确保混凝土施工活动有序开展。通过混凝土早期养护,发挥原有的保湿作用,主要是由于浇筑初期,混凝土内部含有的水分较多,可以满足水泥水化热需求,但是由于外界环境温度变化,水分蒸发会对混凝土表面带来不良影响。故此,提高混凝土养护工作重视,降低混凝土温度裂缝出现几率。
   5结论
  综上所述,在工程混凝土施工中,可能受到客观因素出现混凝土温度裂缝,如果温度裂缝无法及时有效处理,将会严重威胁到混凝土结构安全性和承载力,影响到建筑物整体使用寿命。故此,需要合理控制混凝土配合比,减少水泥用量,并做好后期混凝土养护工作,规避混凝土裂缝问题出现。
  参考文献:
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