混凝土施工中温度裂缝的分析及控制

2020-09-05 05:05李玲
科学导报·学术 2020年76期
关键词:温度裂缝混凝土施工控制

李玲

【摘 要】本文首先分析裂缝问题的常见类型和出现原因,然后进一步分析温度应力,最后,综合探究温度裂缝控制策略,分别从配合比设计,浇筑过程,拆模时间,约束条件和添加剂五个方面进行具体分析。

【关键词】混凝土施工;温度裂缝;分析;控制

一、常见裂缝问题

通过分析裂缝形成的具体原因,裂缝可以具体氛围耦合作用导致出现,变形作用导致产生的以及荷载作用导致产生的三种。通过分析裂缝的有害程度,具体包括无害和有害两种不同的裂缝,在开展具体工作时,有害裂缝具有相对较大的宽度,会影响建筑的耐久性和使用功能,通常情况下,轻度有害裂缝的裂缝宽度会达到宽度的20%以上,中度有害裂缝是指达到规定的50%以上,而重度有害裂缝是超出规定的100%。基于出现时间,可以将其进一步分为晚期,中期和早期三种不同的裂缝问题。以此同时,基于裂缝深度,具体包括四种不同类型的裂缝,其一为贯穿裂缝,会使其结构断面被彻底切断,进而对其结构造成破坏,影响混凝土作用,存在严重的危害。其二为深层裂缝,会使其结构断面被部分切断,具有相对较高的危害性。其三为浅层裂缝。其四为表面裂缝,不属于结构性裂缝,但是当混凝土收缩时,表面裂缝处的断面也会被削弱,进而使某个部位出现集中应力的问题,进而对其应用效果造成一定的影响。

二、温度裂缝原因

(一)水泥水化热

在具体实施混凝土施工作业时,水泥水化热会有大量内部热量产生,会在一定程度内出现温度裂缝。一般而言,混凝土所具有的截面厚度相对较大,而混凝土内,水化热会大量集中,很难及时散去。通常情况下,结构能够使其进行自然散热,所以,在完成混凝土浇筑作业之后的72小时,会产生最高温度。在混凝土浇筑的初期,弹性模量和强度也相对较低,很难限制由于水化热导致出现的急剧升温状况,所以温度应力也会相应减少。但是在混凝土龄期不断增长的过程中,弹性模量也会出现很大的提升,能够有效限制混凝土内部,进而使其温度应力问题相对较大,如果混凝土所具有的抗拉强度无法抵抗一温度应力,则会导致产生温度裂缝问题 [1]。

(二)气温变化

相关人员在具体浇筑混凝土时,外部气温增高会在一定程度内提升浇注温度。如果外部温度出现急剧下降,内部混凝土和外层混凝土之间所具有的温差也会逐渐提升,进而影响其应用效果。通常情况下,对于混凝土而言,水化热,浇注温度和外部温度是内部温度的主要构成,温度应力问题具体是指由于温差变化导致出现的温差变形,当温差逐渐增加时,温度应力也在逐步增大。同时,混凝土具有较大的散热难度,在完成浇筑作业之后,内部温度会达到80摄氏度以上,同时高温具有相对较长的延续时间,所以,相关人员需要对其温度进行及时控制,避免由于内外温差较大出现温度应力问题。

三、溫度应力分析

首先在浇筑完成混凝土结构到完成水泥散热工作,通常需要30天左右的时间,在水泥进行散热时,通常会有水化热现象出现,同时,混凝土内部所具有的弹性势能也会导致出现应力作用。其次,在水泥完成放热到混凝土温度降低达到室温,此时,外界温度因素会对混凝土结构造成很大的影响。最后当混凝土结构内部的温度达到常温状态时,外界温度变化会对其造成很大的影响,进而产生较大的应力。通常情况下,温度应力可以分为两种类型。其一为自身应力,如果当其内部温度的变化分布为非线性,则相互约束作用可能会使其结构本身产生温度应力。其二是约束应力,在具体实施混凝土施工时,外界因素会在一定程度内约束结构部分或全部边界,进而使其无法实现自由变形产生应力。以上两种温度应力通常是混凝土干缩产生的应力。

四、温度裂缝控制策略

(一)改进配合比设计

在调配混凝土时,相关人员需要适当提升塑化剂,引气剂,掺和料和干硬性混凝土的应用数量,同时还需要对其水泥使用量进行严格控制,合理优化和科学调整混凝土配比,确保能够更为有效的控制水化热对其造成的影响。在搅拌混凝土过程中进行水的添加时,需要用水冷却碎石,确保能够对其混凝土温度进行更为合理的控制。同时,还需要严格控制浇筑层厚度,使其得到有效降低,进而保证能够更为有效的落实散热工作。与此同时,还需要对其砂石含泥量进行严格控制,确保能够实现其水灰比的有效降低,强化振捣工作,进而保障混凝土具有更高的抗拉强度和密实性,在混凝土内进行缓释剂的合理掺加,减缓浇筑速度,确保能够实现散热效果的有效增强。

(二)浇筑过程控制

在进行混凝土工程建设时,为了防止出现裂缝,相关人员需要严格控制建筑温度。首先在进行混凝土配置时,需要进行参混和料和混凝土的科学选择,同时还需要合理增加塑化剂,确保能够使其水泥用量得到有效降低,进而避免温度对混凝土造成影响,使其出现各种裂缝的可能性得到有效降低。其次,在进行混凝土搅拌时,需要对其浇筑过程随时进行降温处理,通常是通过象棋中加入碎石或水的方式开展具体作业。与此同时,在具体进行浇筑作业时,还需要时间交出厚度,得到有效降低,进而确保混凝土浇筑面具有更高的散热效果。随后,需要在混凝土内进行循环冷水水管的合理埋设,对混凝土内部进行有效的降温处理,确保能够有效避免混凝土与外界温度出现较大的差异。最后,在冬季开展施工作业时,要对混凝土表面进行有效的保温处理,避免混凝土工程由于温差过大出现裂缝,进而对其工程建设质量进行更为有效的保障。

(三)优化拆模时间

在现阶段开展混凝土施工时,为了确保模板具有更高的周转率,相关人员在进行混凝土浇筑时,需要尽早拆模,当混凝土温度超出室外气温时,相关人员需要慎重考虑拆模时间,确保能够使其温度裂缝的出现得到有效避免。在浇筑混凝土初期,混凝土温度通常高于外界气温,如果将其模板拆除,则会使其混凝土表面温度出现骤降,进而使其由于温度变化出现裂缝。在该种环境下,如果拆除模板,则需要对其混凝土工程进行有效的保温处理,进而保证可以有效避免温度裂缝。

(四)改善约束条件

在具体开展混凝土工程建设时,对于平板结构,相关人员需要合理应用分缝措施,确保能够使其温度应力得到有效降低,避免形成裂缝。在具体开展施工作业时,还需要合理安排施工工序,通过采取分块措施,进行分层浇筑,可以使其不良约束得到有效降低,进而确保混凝土实现快速散热。如果混凝土已经完成浇筑施工,在终凝阶段,需要迅速实施二次振动,确保能够有效排除空隙和水分,进而保障混凝土具有更高的粘聚性和抗拉性,使其内部断裂和气孔得到有效降低,进而实现其综合抗裂性的进一步增强。与此同时,还需要高度重视早期养护,确保其温度环境和湿度的适宜性,进而使其冷缩变化和干缩变化得到有效抑制,确保水泥能够顺利水化,高度满足强度标准和抗裂标准,为了使其表面快速热扩散得到有效抑制,相关人员还需要科学实施保温措施,确保能够有效缩短温差,进而避免出现表面裂缝。在完成混凝土浇筑之后,相关人员需要利用湿润草帘或麻片对进行保护,与此同时,相关人员通过定期浇水的方式进行养护作业,有效提升养护时间,保证混凝土表面可以缓慢冷却。

五、结语

总之,通过改进配合比设计,强化浇筑过程控制,优化拆模时间,改善约束条件,合理应用添加剂能够确保科学控制温度裂缝,进而确保能够有效避免裂缝问题对混凝土施工造成的不良影响,对其混凝土工程进行更为有效的保障,保證混凝土工程建设具有更高的经济效益和社会效益,推进我国现代混凝土工程建设的进一步发展。

参考文獻:

[1]王春海.浅谈建筑工程大体积混凝土温度裂缝成因分析与控制[J].农家科技,2019,000(003):203.

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