喬喬
【摘?要】現(xiàn)代工程施工中大體積混凝土的應(yīng)用十分廣泛,已經(jīng)成為工程建設(shè)的主流發(fā)展趨勢(shì),大體積混凝土結(jié)構(gòu)在溫度控制上難度更大,發(fā)生裂縫的幾率也更高,再加上可能環(huán)境的溫度變化幅度較大,極易發(fā)生裂縫現(xiàn)象。因此,必須采取適當(dāng)?shù)臏乜丶夹g(shù)措施。本文在此對(duì)大體積混凝土溫控技術(shù)進(jìn)行了分析和研究。
【關(guān)鍵詞】大體積混凝土;溫度控制;裂縫預(yù)防
在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的時(shí)代背景下,工程施工技術(shù)水平也顯著提升,項(xiàng)目數(shù)量越來(lái)越多,大體積混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用頻率也越來(lái)越高,但這背后也存在不少問(wèn)題,其中最為典型的問(wèn)題就是溫度裂縫問(wèn)題。如何采取合理的技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)大體積混凝土溫度的有效控制,已經(jīng)成為當(dāng)前建設(shè)施工關(guān)注的問(wèn)題。
1、大體積混凝土溫度控制的意義
在現(xiàn)階段的施工過(guò)程中,大體積混凝土的應(yīng)用非常普遍。大體積混凝土在冷卻硬化和連續(xù)澆筑的過(guò)程中,水泥結(jié)構(gòu)因化學(xué)反應(yīng)會(huì)散發(fā)大量熱量,再加上混凝土本身的熱阻就比較大,熱量很容易集中在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部無(wú)法散發(fā)出去,而混凝土結(jié)構(gòu)外部的熱量卻很快就能得到揮發(fā),這樣一來(lái),就會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部產(chǎn)生較大的溫度差,由于內(nèi)外部溫度的升降變化以及相關(guān)因素的影響,會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,一旦拉應(yīng)力超出混凝土結(jié)構(gòu)本身的抗拉極限,就會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)在質(zhì)量上出現(xiàn)一些缺陷。在施工過(guò)程中采取適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂萍夹g(shù)措施,能使混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外部溫差得到有效控制,降低溫度梯度,同時(shí)還能提升大體積混凝土的整體性、抗?jié)B性與使用壽命。
2、大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因
2.1混凝土的收縮
水泥硬化過(guò)程中只需要用到混凝土中大約20%的水分,剩下的絕大多數(shù)水分則需要蒸發(fā)。在多余水分蒸發(fā)的過(guò)程中,難免會(huì)導(dǎo)致混凝土體積發(fā)生收縮現(xiàn)象,若在收縮之后處于水飽和狀態(tài),則還能再次膨脹恢復(fù)原來(lái)的體積,干濕交替變化會(huì)導(dǎo)致混凝土體積發(fā)生非常大的變化,這對(duì)混凝土整體性的保持非常不利,很容易導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。
2.2外部溫度的波動(dòng)
在開(kāi)展大體積混凝土施工時(shí),其澆注溫度往往會(huì)由于外部溫度的波動(dòng)而發(fā)生變化,尤其是遇到氣溫突然下降的情況時(shí),將會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部的溫差大幅提升。溫差過(guò)大會(huì)引起混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生溫度變形,進(jìn)而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,伴隨溫差的增大,溫度應(yīng)力也會(huì)隨之增大。與此同時(shí),在高溫環(huán)境下,大體積混凝土的內(nèi)部熱量往往很難散發(fā)出來(lái),其內(nèi)部最高溫有時(shí)甚至達(dá)到了65℃左右,而且持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)。只有采取適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂拼胧?,才能有效降低混凝土?nèi)外部的溫差,避免產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力。
2.3水泥水化熱
水泥在發(fā)生水化熱反應(yīng)的時(shí)候往往會(huì)散發(fā)出許多熱量,大體積混凝土由于其斷面厚度較厚,表面系數(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)偏小,這就導(dǎo)致許多熱量聚集在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部很難散發(fā)出去,當(dāng)熱量越積越多時(shí),其內(nèi)外部溫差也會(huì)越來(lái)越大?;炷帘砻嬉话隳茌^快散發(fā)熱量,其內(nèi)部最高溫度大都出現(xiàn)在澆筑完工之后的3~5d之內(nèi),此時(shí)的內(nèi)外溫差也最大。
3、大體積混凝土溫控技術(shù)措施
3.1控制好混凝土施工進(jìn)度
在施工過(guò)程中,通過(guò)有效控制施工進(jìn)度與施工流程,能在很大程度上防止溫度裂縫等問(wèn)題的出現(xiàn),確保工程的整體建設(shè)質(zhì)量。在正式開(kāi)展施工工序之前,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)制定科學(xué)可行的施工進(jìn)度方案與施工流程計(jì)劃,安排專業(yè)素質(zhì)較高的人員對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督和管理。在施工進(jìn)度的安排上應(yīng)當(dāng)注意下列幾點(diǎn):第一,為了確保并縫成效,應(yīng)當(dāng)在分縫區(qū)域的混凝土溫度降低到比較穩(wěn)定的水平時(shí)再進(jìn)行并縫施工,與此同時(shí),老混凝土約束區(qū)內(nèi)的并縫最好選擇在溫度較低的時(shí)間進(jìn)行澆筑施工,并嚴(yán)格遵循勻速上升的原則。第二,對(duì)于基礎(chǔ)約束區(qū)內(nèi)的混凝施工土,應(yīng)當(dāng)在間歇期以內(nèi)實(shí)現(xiàn)均勻而持續(xù)地上升。
3.2做好表層防護(hù)和養(yǎng)護(hù)工作
要使混凝土在澆筑之后能達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度要求,就必須將澆筑完工之后的表層防護(hù)和養(yǎng)護(hù)工作落實(shí)到位,最大限度避免風(fēng)干收縮等問(wèn)題的發(fā)生幾率。首先,應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),讓混凝土結(jié)構(gòu)的表面能保持一定的濕潤(rùn)度,一般來(lái)說(shuō),應(yīng)當(dāng)在澆筑工作完成后的12~18小時(shí)之間開(kāi)展表層養(yǎng)護(hù)工作。由于水泥類型的不同,其在養(yǎng)護(hù)時(shí)間要求上也各不相同,所以在確定養(yǎng)護(hù)時(shí)間的時(shí)候應(yīng)當(dāng)充分考慮到水泥的類型與特征,但無(wú)論是哪種類型的水泥,在養(yǎng)護(hù)時(shí)間上一般都不能少于2周,對(duì)于一些關(guān)鍵部位來(lái)說(shuō),養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不少于4周。其次,由于受到周圍氣溫的影響,混凝土在澆筑完成之后很容易發(fā)生溫度上的波動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)外部溫差明顯增大,因此,必須做好后期的保溫養(yǎng)護(hù)工作,按照部位的不同、設(shè)計(jì)要求的不同,采取針對(duì)性的保溫技術(shù)手段,尤其要注意對(duì)約束區(qū)等關(guān)鍵部位的養(yǎng)護(hù)工作。
3.3選擇適當(dāng)?shù)幕炷猎牧?,并進(jìn)行科學(xué)配比
對(duì)混凝土質(zhì)量影響比較明顯的因素就是原材料的質(zhì)量與配合比,高質(zhì)量的原材料以及科學(xué)的配比能確?;炷两Y(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度,同時(shí)也能使混凝土的抗裂性能、抗拉性能等達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。首先,相關(guān)人員在進(jìn)行混凝土原材料采購(gòu)時(shí),應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,選擇質(zhì)量上乘、價(jià)格合理、信譽(yù)度佳的原材料供應(yīng)商。其次,應(yīng)當(dāng)在進(jìn)行混凝土配比的時(shí)候采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?。例如,通過(guò)采用一些添加劑來(lái)控制混凝土的水化熱反應(yīng)、選用強(qiáng)度較高的水泥類型、適當(dāng)減少水的使用量等。
結(jié)束語(yǔ)
從當(dāng)前技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看,許多工程建設(shè)在實(shí)際施工過(guò)程中都還不夠重視溫控技術(shù)的應(yīng)用,這就導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題,影響工程整體質(zhì)量。在工程質(zhì)量要求不斷提升,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天,必須加強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制,尤其是要做好溫度控制工作,確保混凝土結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量,體現(xiàn)施工隊(duì)伍技術(shù)水平。
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(作者單位:陜西東莊水利工程管理有限公司)