浅谈大体积混凝土的温度控制和监测技术

发表时间:2021/1/27   来源:《建筑实践》2020年第30期   作者:朱四立
[导读] 随着我国经济建设的不断发展,人们的生活水平逐渐提升,对建筑质量要求越来越高,各地区大力开展隧道建设,许多施工基础采用大体积混凝土浇筑。
        朱四立
        徐州润基建材有限公司 江苏省徐州市 221000
        
        摘要:随着我国经济建设的不断发展,人们的生活水平逐渐提升,对建筑质量要求越来越高,各地区大力开展隧道建设,许多施工基础采用大体积混凝土浇筑。大体积混凝土施工过程中往往产生大量热能,严重影响大体积混凝土材料的性能。通过对大体积混凝土在施工过程中温度控制及监测手段进行分析,探讨了大体积混凝土在施工过程中的温度效应,以及温度控制作用下大体积混凝土的监测方法。
        关键词:大体积混凝土;温度控制;检测技术
        引言
        大体积混凝土施工过程,由于各种因素产生的温度在大体积混凝土内部不断累积而又难以快速消散时,常常引起大体积混凝土内部应力集中,从而形成温度裂缝。在大体积混凝土中掺入纤维材料等可以一定程度的减少裂缝的产生,但在生产过程中更应该从工艺上进行优化,保证大体积混凝土结构的实用。有效地控制大体积混凝土内部温度的发展,减小大体积混凝土内外的温差,可以低成本而又有效的抑制大体积混凝土的开裂,从而大幅的提高大体积混凝土的抗裂性和耐久性,这对于工程安全性及工程效益都显得尤为重要。同时做好监测工作,及时解决大体积混凝土温度变化带来的影响,确保大体积混凝土能充分发挥其性能。浇筑的温度以及浇筑后大体积混凝土内部的水化热是引起大体积混凝土异常升高的重要原因,甚至在理想的绝热条件下决定着大体积混凝土内部的最高温度。但实际上,这种状态是不存在的,因为热量交换普遍存在于具有温差的两种物质中,因此大体积混凝土在浇筑过程中散热温度也极大的影响着大体积混凝土的最高温度。大量学者就这些因素的影响展开了相关研究,指出控制大体积混凝土温度的上升,可以从大体积混凝土配合比、测温调整以及大体积混凝土养护技术等措施加以实现。依据这些情况及时的采取合理的结构保温措施,防止大体积混凝土因内外温差过大而产生温度附加应力,进而引起大体积混凝土内部应变裂缝的发展。
        1大体积混凝土施工中对于温度控制的重要性
        大体积混凝土因其整体尺寸较大,因此在水化热条件下大体积混凝土内部产生温度变化,进而出现表层裂缝。大体积混凝土具有较强的抗压能力,不会出现压力破坏现象,但大体积混凝土属于一种脆性材料,抗拉性较差,在温度应力环境下,便会出现裂缝。为此需加强大体积混凝土施工温度控制。基础部分是一个建筑主体中的关键环节,如果在该区域出现了贯穿式裂缝,便会导致整个建筑造成影响,为此需要进一步提高对于表面裂缝的重视,其通常会变成一种深度裂缝,影响建筑应用性能,为此需要加强温度控制管理,提高施工质量。
        2温度控制及测温技术
        2.1大体积混凝土的温度控制措施
        在实际施工过程中,粗集料和水温将直接影响大体积混凝土的出机温度,砂的温度和水泥的温度所产生的影响比较小。所以,为了降低大体积混凝土的出机温度,就要将粗集料的温度降低至合理水平。夏季进行施工时,由于环境温度比较高,那么就要用篷布对施工材料作覆盖处理,防止太阳直射造成砂矯温度过高,在进行搅拌前,还要采取洒水降温的措施。通常,还要用草袋遮盖大体积混凝土输送泵的泵管,及时进行洒水处理,这样做的目的是为了防止泵送过程中大体积混凝土会吸收更多的热野。在输送大体积混凝土的过程中,还要使用篷布对装卸车作遮挡处理,以防阳光直射大体积混凝土,使大体积混凝土温度进一步升高。
        2.2加强后浇带的大体积混凝土施工的裂缝控制
        所谓后浇带就是在施工中为防止现浇钢筋大体积混凝土结构由于自身收缩不均或沉降不均可能产生的有害裂缝,按照设计或施工规范要求,在基础底板、墙、梁相应位置留设的大体积混凝土带。

在大体积混凝土后浇带的浇筑和振捣施工中,经常采用补偿收缩的方法来控制裂缝,但这种方法对大体积混凝土温度提出了更高的要求,其需要大体积混凝土两侧的强度差异很小,否则就会造成不均匀沉降,从而严重影响结构的整体性。首先,在浇筑施工过程中必须严格控制好温度,以防结构两侧大体积混凝土在浇筑后出现强度和稳定性的差异。其次,建议采用分层浇注的方式,以控制大体积混凝土内外部温度的差异,从而抑制温度收缩裂缝的产生。第三,大体积混凝土的振动应选拨适用于避免过度振捣的机械。这主要是因为大体积混凝土过度振捣会导致粗骨料下沉、水泥浆浮起,使大体积混凝土出现不均匀的现象,容易产生表面裂纹。详细的控制措施如下:(1)对于已经嵌入钢板止水器的部分,应及时清理钢板止水器上的铁锈,冲洗干净以除去积水和灰渣。(2)对于未安装钢板止水器的部分,应粘贴橡胶止水器。(3)应根据设计要求选用大体积混凝土标号,为确保后浇带中新旧大体积混凝土良好结合,需要在浇筑前将旧大体积混凝土进行凿毛并用水润湿。(4)对于锈蚀的钢筋必须进行除锈处理,同时调整钢筋,幵修理保护垫块,以确保钢筋的正确间距和位置。(5)排干接缝中的水,除去沉积物和两侧松散式子,直到形成坓固层,并力求平整。
        2.3大体积混凝土测温技术
        温度对大体积混凝土体积稳定性具有显著的影响,对大体积混凝土进行温度的监测一方面可以准确掌握大体积混凝土结构中不同部位的温度变化,另一方面通过大体积混凝土内部温度场的变化情况,及时调整大体积混凝土的施工工艺及养护措施,从而防止大体积混凝土因内外温差过大而产生温度附加应力,影响大体积混凝土的体积稳定性。对大体积混凝土工程进行温度控制和监测需要从多方面考虑,结合大体积混凝土温度组成来看,原材料的初始温度、拌和时环境温度、入模温度和浇筑时环境温度等都是需要准确监测的节点。同时,对大体积混凝土浇筑后水化热进行测算,准确掌握大体积混凝土结构的温度场变化情况,对于保障大体积混凝土工程的实用性和耐久性至关重要。最终通过对大体积混凝土温差变化的情况分析判断大体积混凝土工程是否达到大体积混凝土施工的质量要求。尽管这种温度测定的范围较广,精度要求比较高,而且保质的实施也有一定局限,但温度检测手段的可靠性和真实性很大程度上决定了大体积混凝土浇筑后温度变化的真实性和代表性,同时也是大体积混凝土后期质量把控的关键点。
        2.4温度控制设计
        为了预防大体积混凝土结构因为干缩应力和温度应力所导致的裂缝问题,需要合理控制大体积混凝土温度,并通过仿真计算的方法,对现实大体积混凝土操作中的实际状况进行模拟,结合大体积混凝土徐变、外界温度变化、冷却水管降温、养护方式、水化热发热规律、施工间歇、分层浇筑、大体积混凝土分块等因素,在实施仿真计算的条件上,制订温度控制标准。(1)大体积混凝土的浇筑温度需要维持在28℃之下;(2)大体积混凝土水化热温度需要维持在标准范围内,其中C35等级的大体积混凝土升温不能超出35℃,而C30等级的大体积混凝土升温不能超出31℃;(3)大体积混凝土内外温差应该低于25℃;(4)相邻大体积混凝土之间的温度差距也不能大于25℃。
        结束语
        温度监控是大体积混凝土工程重要的质量检测手段之一,设计功能更加完整、更加智能化的温度监控系统,能够有效地整合信息资源,提高温度监控能力和应对能力。
        参考文献
        [1]李明昊.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探讨[J].当代化工研究.2019(04):285-286.
        [2]杨长江.建筑施工中后浇带的施工技术浅析[J].居舍,2018,38(4):32-33.
        [3]王海辉.后浇带施工技术在房建工程中的应用[J].住宅与房地产,2019,25(9):217-218.
        [4]何继华.建筑施工中后浇带施工技术探讨[J].建材与装饰,2019,15(6):36-37.
        
        
       
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