土建施工中大体积混凝土温度计量与裂缝控制技术研究

发表时间:2020/7/30   来源:《工程管理前沿》2020年11期   作者:赵建华
[导读] 随着我国的经济的不断发展建设,建筑工程的施工规模也在不断扩大,大体积混凝土施工数量不断增多,但是相较于传统的混凝土工程来说,大体积混凝土由于体积大,施工期间更容易出现裂缝或者是其它质量问题。
        摘要:随着我国的经济的不断发展建设,建筑工程的施工规模也在不断扩大,大体积混凝土施工数量不断增多,但是相较于传统的混凝土工程来说,大体积混凝土由于体积大,施工期间更容易出现裂缝或者是其它质量问题。大体积混凝土施工对温度进行有效计量,做好裂缝控制工作,能够有效提高土建施工质量,减少各类施工安全事故的发生。为此,文章尝试对土建施工中大体积混凝土温度计量以及裂缝控制技术进行深入研究。

关键词:土建施工;大体积混凝土;温度计量;裂缝控制技术
前言
        当前,我国大型建筑工程数量增多,因此大体积混凝土施工在建筑施工中应用的频率也可谓是越来越高,相较于普通的混凝土构件来说,大体积混凝土施工工序显得极为复杂,而且大体积混凝土出现裂缝的频率更高,混凝土温度控制不当是导致裂缝出现的主要原因,因此针对混凝土裂缝做好控制工作就显得极为有必要了。

1.大体积混凝土概述
        所谓的大体积混凝土指的是在施工过程中,对于结构和构建的规格,需要对混凝土结构干缩、温差及沉降等变化采取一定的措施进行处理,借助这些措施消除或者是减少内应力的产生,将裂缝的变化程度降到最低水平。
        大体积混凝土的突出性特点主要体现在三个方面,正是这三个方面的特点,使得大体积混凝土有别于一般的混凝土。一是大体积混凝土的厚度比较大,大的厚度决定了混凝土的水泥在水化之后,散热困难。而散热困难则导致大体积混凝土温度升高幅度比较快,同时在降温时,大体积混凝土会因为温度的变化出现较快的收缩。为了降低大体积混凝土的承重力,大体积混凝土所搭配的钢筋数量通常不是很多,但是搭配钢筋数量少,却使得裂缝出现频率增加。经过反复论证分析,发现大致大体积混凝土出现裂缝的主要原因就是由温度变化所引起的,由于体积过于庞大,混凝土的散热速度慢,因此当外部温度出现明显变化时,混凝土表面温度可能会迅速的升高或者是降低,但是混凝土内部温度却没有跟上外部温度的变化,这样内外受热不均,就容易导致裂缝或者是其它质量问题的出现。二是大体积混凝土施工多应用坝体等基础设施建设中,因此对大体积混凝土的抗渗、防水性能要求相对来说就比较高了,在裂缝控制时也应重点从这些方面入手。三是大体积混凝土的混凝土使用量比较大,最终形成的结构物体积也比较大,因此施工条件相对比较复杂。

2.大体积混凝土施工出现温度裂缝的原因
        导致大体积混凝土出现裂缝的原因多种多样,但是裂缝之所以会出现,最为关键性的原因就是温度,因为温度所引发的裂缝也通常被称为温度裂缝。温度裂缝中最为常见的是表面裂缝,这种裂缝形成初期,由于面积比较小,裂纹不明显,因此基本上不会对混凝土结构产生任何影响,因此这一类裂缝往往也是最容易被忽视的,而随着时间的推移,由于自然环境以及其它多种因素的影响,表面裂缝的面积将会不断扩大,最终形成贯穿裂缝,引发严重的质量问题。大体积混凝土之所以容易形成表面裂缝主要是因为混凝土的内部收缩与温度应力之间拉扯产生的。在混凝土浇筑完成之后,就会出现水化热现象,该现象将会产生大量的热量,由于大体积混凝土的体积比较大,这些热量难以在短时间内有效的散发出去,热量会快速的堆积在一起,导致混凝土的温度不断升高,内外散热情况不一致的现象由此而来,这也就导致了混凝土内外温度不一致,而这种不一致就形成了温度差,产生了温度应力,当混凝土的温度应力大于其自身的抗拉强度时,温度裂缝就将诞生。

3.大体积混凝土施工的温度计量
        之所以要对大体积混凝土进行温度计量,主要就是为了对混凝土的温度进行有效的监测,进而采取可行的散热措施,降低混凝土出现裂缝的机率。当前,对混凝土温度计量所采取的主要措施多是借助信息化手段,其主要包含有对大体积混凝土应力检测、应变检测以及温度检测等多方面的内容。如果显示的检测温度计量结果出现异常,就需要第一时间采取措施进行控制,当前大体积混凝土温度计量检测常用的仪器为便携式测温仪。



4.大体积混凝土裂缝控制技术分析
        如上文所述,大体积混凝施工期间,裂缝通常是由温度的变化所引发的,因此在进行裂缝控制时,主要也应当从温度控制方面入手,其具体措施如下所示。

4.1 大体积混凝土施工的混凝土温升控制
        在混凝土施工期间,由于外部气温条件的变化以及混凝土凝固之后水分流失等都可能会导致混凝土温度增加,针对这种现象,笔者认为必须要做好混凝土温升控制工作。加强对混凝土浇筑的各个环节的控制工作。首先从材料选择方面,尽可能选择一些综合性能比较好的混凝土,可以适当添加外加料,如粉煤灰外渗料、木钙减水剂等,控制温升。
        同时,对混凝土的浇筑温度和出机温度进行有效的控制。在大体积混凝土的材料中,砂石料所占据的比例大约在 85%左右,砂石料对混凝土出机温度的影响是极大的,在对砂石料温度进行控制时,比较有效的措施就是通过向材料喷射水雾。同时,在施工过程中还需控制好混凝土的浇筑温度,通常情况下温度在二十八摄氏度左右是最为合适的。

4.2 大体积混凝土施工的混凝土降温速率控制
        大体积混凝土的降温速率控制不当的情况下,如果混凝土内部温度大量聚集,那么可能会导致混凝土表面温度与内部温度的温差比较大,这种情况下,就容易导致裂缝出现。所以说,在混凝土施工时,需做好混凝土降温速率控制工作,结合季节的变化做好混凝土保温防潮工作,如可以在大体积混凝土表面覆盖适量的草垫,防止混凝土表面温度过快流失,导致混凝土内外部温度不均衡现象出现,进而有效的减少和避免裂缝现象的出现。

4.3 大体积混凝土施工的混凝土收缩控制
        针对混凝土收缩进行控制的主要目的就是为了减少混凝土的收缩,进而有效的提升混凝土的拉伸极限值。大体积混凝土相较于普通混凝土来说,散热速度比较慢,所需要的时间比较长,随着散热时间的演唱,大体积混凝土将会逐渐产生拉伸力,而这种拉伸力容易导致混凝土的形状出现变化,形状变化对混凝土拉伸应力值的减弱可以有效的提高混凝土的抗裂能力。首先从提升大体积混凝土施工质量及工序效果的角度来说,为了达到相应的目的,可以从多个方向,结合多种程序入手。比如说在混凝土混合料搅拌的过程中,如果准备运用净浆裹石工艺,在相关工艺运用之前,要对石子表面的水膜进行合理控制,这样可以有效的提高混凝土的抗压性能,防止各种裂缝的出现。
        其次,要做好材料配比工作。施工期间混凝土材料、水泥当其配比存在差异时,混凝土的收缩效果也会有所不同。混凝土中水泥等材料占比越高,混凝土收缩程度也就越大,因此要对混凝土强度进行合理的控制,就必须要保证混凝土的材料配比是科学合理的,在必要情况下可以降低水泥的用量,进而减少混凝土收缩现象,控制裂缝。
        最后,在大体积混凝土施工中添加施工的膨胀剂。除了以上措施外,适当添加膨胀剂也能够有效的控制混凝土收缩,如常见的硬石膏、明矾石等都可以降低因为混凝土收缩所引发的拉伸应力,降低混凝土裂缝出现的机率,促使大体积混凝土更好的发挥自身的作用和价值。

4.4 改善边界约束与构造
        可以通过在外约束接触面位置设置滑动层,例如添加热沥青与沥青油毡纸,同时,也可以设置缓冲层来降低基础收缩时产生的侧向压力,例如在底板地梁位置增设聚苯乙烯泡沫塑料来隔离缓冲的效果。除此之外,还可以设置应力缓和沟,即在结构表面每间隔一段距离划出一条沟,相关技术在我国地下建筑项目起到了预期效果。

结束语:
        大体积混凝土开裂是工程中的常见现象,通过采用合理的技术措施能够有效地控制温度开裂。未来应当更加深入地对混凝土温度应力进行核算,并对混凝土材料力学性能进行科学评价,从而为提高大体积混凝土应用性能提供依据。

参考文献:
[1] 龚江涛. 土建施工建设中的混凝土施工技术[J]. 商品与质量,2016,(9):267.
[2] 李传梁. 房建施工中大体积混凝土无缝技术的探讨[J]. 智能城市,2018,4(17):98- 99.
[3] 李伟. 建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究[J]. 工程技术研究,2017,(01):153- 155.
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