諸 明
(杭州五友建材有限公司,浙江 杭州 310018)
淺談大體積混凝土溫控防裂綜合施工技術
諸 明
(杭州五友建材有限公司,浙江 杭州 310018)
混凝土在凝結的同時,也會有大量的水化熱出現。因為混凝土本身是絕熱的,凝結產生的大量水化熱就無法釋放出去,造成了內外的溫差。一旦這種溫差值過大,就會產生裂縫。混凝土一旦產生裂縫,對建筑物的承載能力、耐久性等,都有很大的影響,也會造成很大的安全隱患。本文對大體積混凝土溫控防裂綜合施工技術進行了研究,并通過采取一些有效的措施來預防:從水泥的選擇,粗、細骨料的選擇,粉煤灰的添加,優化配合比,混凝土澆筑順序,控制混凝土出機溫度和澆筑溫度,養護期間注意天氣變化等方面來控制。
大體積混凝土 溫控 防裂技術 施工
隨著我國經濟建設的快速發展,各種形式的建筑也各處林立。其中,混凝土是建筑物中最重要、也是最普遍的材料,困此對它的要求也越來越高。當然在大型建筑物中會采用大體積的混凝土。
那么,什么是大體積混凝土。對此,各個國家的標準都不相同。在我國,一般混凝土結構的斷面在達到1米時,甚至以上時,就被認為是大體積混凝土。這種大體積的混凝土,通常有數量大、較厚實的特征。但是也比較容易產生裂縫。至于產生裂縫的原因有很多,也很復雜,牽涉到工程結構的各個方面。為了避免這種現象的產生,我們在施工過程中,采取了一些有效的措施來預防。
在當前我國的建筑工程中,普遍存在著混凝土裂縫的情況。雖然,這種現象是不可避免的,但是我們可以通過一些科學的手段來進行預防和控制。在這方面,我國的起步相對于美國這些國家來說,是比較晚的,大約從二十世紀五十年代開始著手研究。
在施工過程中,大體積混凝土產生溫度裂縫,是非常常見的質量問題。在外部溫度發生變化時,混凝土就會發生變形。大體積混凝土產生溫度裂縫大致分為兩種:微觀裂縫、宏觀裂縫。而按照產生裂縫的深度不同,可以分為三種:貫穿裂縫、表層裂縫和深層裂縫。這三種裂縫中,其中貫穿裂縫危害性最大,表層裂縫危害性最小。大體積混凝土溫度裂縫產生的原因,主要是以下幾個方面:
1、水泥水化熱
混凝土在凝結的同時,也會有大量的水化熱出現。水化熱,是大體積混凝土產生溫度裂縫的最主要因素之一。因為混凝土本身是絕熱的,凝結產生的大量水化熱就無法釋放出去,造成了內外的溫差。一旦這種溫差值過大,就會產生裂縫。由于混凝土的熱量是由表面開始向外散發也去的,導致混凝土的中心與表面溫差不同,當中心的拉應力區大于混凝土的抗拉強度時,混凝土就會出現裂縫,而且一般都是貫穿性的裂縫。
2、外界氣溫變化
在施工過程中,大體積混凝土受到外界氣溫變化而產生影響,也是非常明顯的。當外界的氣溫升高時,用來澆筑混凝土的溫度也高;當外界的氣溫降低時,用來澆筑混凝土的溫度也會降低。如果遇到外界氣溫大幅度下降時,混凝土的內外部溫度就會變得很大,產生裂縫的機會也會變得很大。
3、約束條件與溫度裂縫
所謂的約束條件,就是指各種結構由于受到一些約束力而產生變形。約束條件通常有兩種:外約束、內約束。外約束是指受一些外界因素的影響而產生變形的約束;內約束是指受內部結構的影響而產生變形的約束。
1、水泥的選擇
混凝土的溫度想要大幅度上升,最主要的就是改變水泥的水化熱。因此,我們一般會采用中或低熱水泥,這樣就可以有效地降低混凝土的溫度上升。
2、粗、細骨料的選擇
為了使混凝土的強度達到一定的要求,在粗骨料的選擇上,比較適宜選擇自然連續級配的骨料,最好采用碎石,適當減少水泥的用量。這樣一來,可以使得混凝土的強度較高,抗裂性也會比較好。
在細骨料的選擇上,比較適宜選擇中粗砂,同時減少水泥用量,能更好地控制溫度。研究表明,不管是在粗骨料的選擇還是在細骨料的選擇上,都要適當地減少水泥的用量。這樣一來,混凝土的收縮性也不會太大,抗裂性也會大大增強。
3、粉煤灰的添加
控制大體積混凝土的裂縫的產生,有一個很好的辦法就是添加粉煤灰這種外加劑。然而,這種外加劑的添加,也不能過大,不然會產生滲水、強度降低等現象。
4、優化配合比
在施工過程中,只有選擇合適的配合比,才能增強混凝土的保水性、流動性等。
5、混凝土澆筑順序
在大體積混凝土的施工過程中,我們通常會使用分塊澆筑的方法。然而分塊澆筑又分為兩種:分層澆筑、分段跳倉澆筑;分層澆筑也可以分為三種:全面分層法、分段分層法、斜面分層法。
6、控制混凝土出機溫度和澆筑溫度
在炎熱的夏季時,混凝土入模時,要盡量降低其溫度。這樣就要先控制混凝土原材料的溫度,如果想要用最快的速度來降低溫度,可以向攪拌加入的水中添加冰。另外,我們要注意一點,就是控制好水泥的溫度,在冬季更要注意表面防凍。
7、混凝土養護期間注意天氣變化
在施工過程中,天氣的變化對大體積混凝土的防裂有著很大的影響。從改善結構約束條件、混凝土性能等方面來進行控制,真正做到防裂的效果。
隨著我國經濟建設的快速發展,各種形式的建筑也各處林立。其中,混凝土是建筑物中最重要、也是最普遍的材料,在大型建筑物中會采用大體積的混凝土。這種大體積的混凝土,通常有數量大、較厚實的特征。但是也比較容易產生裂縫。至于產生裂縫的原因有很多,也很復雜,牽涉到工程結構的各個方面。為了避免這種現象的產生,我們在施工過程中,采取了一些有效的措施來預防:從水泥的選擇,粗、細骨料的選擇,粉煤灰的添加,優化配合比,混凝土澆筑順序,控制混凝土出機溫度和澆筑溫度,養護期間注意天氣變化等方面來控制。
[1]《大體積混凝土裂縫控制的應力計算與分析》,田雨澤,鞍山鋼鐵學院學報,2011-04
[2]《大體積混凝土結構裂縫控制的綜合措施》,曹可之,建筑結構,2012-08
[3]《大體積混凝土施工的溫升控制措施》,葛建華,交通科技,2013-05
[4]《現澆大體積混凝土的溫度裂縫控制》,蔡潤梁,武漢科技大學學報,2014-08
[5]《大體積混凝土筏板澆筑總結》,繆永建,硫磷設計與粉體工程,2012-09
[6]《關于大體積混凝土溫度控制的若干問題》,王赫,施工技術,2013-07
TU75
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1007-6344(2015)04-0131-01