大体积混凝土温度裂缝控制与监测措施浅述

发表时间:2021/4/8   来源:《工程管理前沿》2020年34期   作者:张春杨
[导读] 在国民经济不断发展过程中,工业和民用建筑建设过程中,
        张春杨
        江苏润祥建设集团有限公司  江苏省镇江市 212000
        摘要:在国民经济不断发展过程中,工业和民用建筑建设过程中,大体积混凝土施工比较常见。在实际施工方面,裂缝现象经常出现,从而严重影响着整个施工的顺利进行,而且与使用过程中的裂缝现象进行对比,对工程整体影响程度越来越高。因此,要想有力解决和处理施工裂缝问题,并促进施工的顺利进行,应提高对温度裂缝的高度重视,对于施工方来说,应合理化控制温度裂缝的大小,尽可能地消除裂缝。针对大体积混凝土内部裂缝,应注重控制其内部温度,确保温差调节的高度科学性,在整体上促进大体积混凝土施工工作的顺利进行。
        关键词:大体积混凝土;温度裂缝;控制;监测措施
        前言:大体积混凝土,英文是concrete in mass,我国《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018里规定:混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土,称之为大体积混凝土。随着我国经济的发展,传统的多、高层建筑已无法满足人们生活、办公的需要,超高层建筑得到越来越广泛的应用。超高层建筑的地下室底板较厚、体积较大,通常采用大体积混凝土施工技术完成地下室底板的浇筑。然而,大体积混凝土对比普通体量的混凝土结构断面尺寸更大,导热性能更差,聚集在混凝土内部的热量更不容易散发;混凝土表面散热较快,内部散热慢,导致混凝土内部和表层温差越来越大,进而导致大体积混凝土内产生不均匀的温度变形和温度应力,当其温度拉应力超过极限抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。因此,如何有效降低大体积混凝土的水化热,避免其因升温、降温产生裂缝,从而保证大体积混凝土的施工质量是大体积混凝土施工技术的重点和难点。
        1大体积混凝土施工中温度裂缝的的成因分析
        第一,水泥水热化。对于大体积混凝土来说,其施工面积较大,其导热性严重缺失,受到大体积混凝土浇筑的影响,在硬化期间,水泥所释放的水化热越来越多,一般为20℃~30℃,甚至更高。相比于外部温度,其温度差愈发显著,极容易导致拉应力的出现,从而引发大体积混凝土裂缝问题。
        第二,施工环境温度影响。对于冬天,由于大体积混凝土环境温度比较低,在大体积混凝土浇筑施工过程中,内外温差极为强烈。特别对于大体积混凝土,其内部温度和浇筑温度的差异性尤为强烈,从而极容易引发大体积混凝土表面裂缝。
        第三,大体积混凝土收缩变形产生的影响。简言之,对于大体积混凝土的收缩变形来说,主要是指大体积混凝土中水泥多余水分在挥发的影响下,极容易造成体积收缩的出现。比如如果气候环境比较干燥,由于水分蒸发速度迅猛,会明显加剧大体积混凝土内部结构的收缩程度,从而使不规则的裂缝由此产生。
        第四,大体积混凝土养护工作力度不足。对大体积混凝土裂缝的原因进行分析,与大体积混凝土养护工作实施力度不足有着密切的联系。在大体积混凝土施工结束后,如果没有及时覆盖薄膜保湿处理大体积混凝土,在外界温度的影响下,如寒冷、大风等天气,会大大加剧大体积混凝土水分的流失速度,从而引发大量裂缝问题。
        2大体积混凝土温度裂缝控制与监测措施
        2.1合理选用施工原材料
        2.1.1水泥
        面对大体积混凝土施工,明确提出了对水泥抗裂性能、强度等方面的要求,所以要想促进施工的顺利进行,应对低热矿渣水泥和中低热硅酸盐水泥进行优先选择。同时配以缓凝型的高效减水剂。


        2.1.2骨料
        众所周知,粗细骨料是骨料的重要构成,其中,细骨料主要是指中砂,其细度模数、粒径分别为2.79mm、0.381mm;粗骨料主要是指碎石,其粒径最低为5mm,最高为40mm。在施工过程中,粗骨料的选择应满足大粒径需求,而且还要将粉煤灰或适量减水剂等掺入其中,满足大体积混凝土水灰比的控制需求,并对水泥的用量进行控制,从而达到减少水泥的水化热的目的。
        2.1.3合理选择和配比大体积混凝土原材料
        首先,在大体积混凝土配比过程中,如果骨料的吸收率较高,极容易导致整个大体积混凝土干缩性的增加,其吸水率极为强烈,从而引发裂缝问题。在大体积混凝土的骨料较大的情况下,各种材料的级配和配比良好,可以对大体积混凝土水泥浆的使用量进行有效控制,并对大体积混凝土的干缩特性予以降低、控制。其次,在大体积混凝土制造方面,对于设计人员来说,应严格监督和管理大体积混凝土的制造现场,确保大体积混凝土拌制与施工现场的使用需求相符。在大体积混凝土拌制之前,设计人员应将施工现场的需求予以明确化,将大体积混凝土设计工作落实下去,而且还要充分掌握现场中材料的使用情况,防止安全隐患的出现。最后,在确定配合比方面,应深入分析大体积混凝土强度等级、大体积混凝土和易性要求等,将水灰比和水泥用量控制在合理范围内。在选择石子时,应确保良好的级配度,不断提高砂的粒径和含量的控制水平,加大大体积混凝土浇捣力度,防止空隙率的增加,并对大体积混凝土收缩量进行有效控制,确保大体积混凝土抗裂强度的稳步提升。
        2.3加强大体积混凝土保湿保温工作
        首先,在冬季时,要想促进大体积混凝土施工的顺利进行,在浇筑后,应注重表面覆盖保温工作的开展,将大体积混凝土内外温度的差异降至最低。不仅有利于减少砼表面的热扩散,减小砼表面的温度梯度,防止产生表面裂缝。而且延长散热时间,充分发挥砼的潜力和材料的松弛特性。使砼的平均总温差所产生的拉应力小于砼抗拉强度,防止产生贯穿裂缝。同时,应实时性监督和控制大体积混凝土内部温度,对其内部温度的变化进行分析,为调整保温措施提供有力依据。在内部温度较高的情况下,应合理化提高其养护温度,防止大体积混凝土的内外温度差异超过25℃。其次,积极开展大体积混凝土养护工作,加强拆模时间的合理设置,以此来对大体积混凝土的降温时间和降温速度予以控制,从而将大体积混凝土的应力松弛效应充分发挥出来。
        2.4积极改善大体积混凝土外界约束环境
        应注重大体积混凝土结构整体性的提升,防止贯穿裂缝的出现。如果大体积混凝土温度比外界气温环境高时,工作人员应注重对拆模实际的合理分析,防止大体积混凝土表面裂缝的出现。此外,在大体积混凝土浇筑过程中,热化现象的出现,极容易增加其表面的拉应力,在模板拆除的影响下,表面温度降低速度极其迅猛,在其表面,极容易导致温度梯度的出现,再加上大体积混凝土干缩的出现,裂缝现象难以避免。
        2.5积极开展大体积混凝土养护工作
        在大体积混凝土浇筑完成后,应注重覆盖养护工作的开展,防止挥发大体积混凝土内的水分,而且还要借助其内部水分,加强自我保湿。在大体积混凝土二次抹光过程中,如果需要对覆盖物进行掀开,在抹完后,应注重再覆盖处理的落实。在大体积混凝土添加粉煤灰过程中,应确保水分含量的充足性,给予稳定性能、控制大体积混凝土裂缝强有力的保障。最后,一般来说,大体积混凝土养护时间应至少保持为14天。大体积混凝土养护时间如果达到14天,其收缩变形率得到了有效控制。
        3结束语
        总而言之,在建筑工程施工过程中,大体积混凝土施工技术具有较高的应用价值,对此诸多建筑施工人员的重视程度也十分显著。在施工过程中,面对温度裂缝问题的出现,施工人员应提高对该技术施工过程控制的重视度,对其施工原材料的成分进行不断改良,将水化热作用降至最低。同时,还要积极开展大体积混凝土养护工作,发挥出对大体积混凝土裂缝的抑制性作用,给予大体积混凝土施工水平的提升。
        参考文献:
        [1]庄镇有.浅谈市政桥梁工程大体积混凝土质量控制[J].城市建设,2010(15):132-135.
        [2]徐瑞娟.探析高层房屋建筑工程大体积混凝土施工质量控制[J].江西建材,2016(14):119-120.
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