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混凝土施工中的温度与裂缝控制

时间:2019-12-28 作者:十堰房屋建筑

   一、商品混凝土温度裂缝产生的成因:

  商品混凝土的优点是抗压强度高、强度等级范围宽、耐久性好,但也存在着抗拉强度和抗剪强度都比较低、易产生裂缝的缺点。商品混凝土产生裂缝的原因有多种,包括商品混凝土的脆性、不均匀性,设计结构不合理,原材料不合格或者模板变形等,但最主要的是温度和湿度的变化。温度变化引起的商品混凝土裂缝非常普遍,因为商品混凝土的热胀冷缩等性质使得温度裂缝的控制比较难,其裂缝原因一般是:

  1 、内外温差过大引起的裂缝

  温差过大引起的裂缝一般在表面,商品混凝土浇筑完成后,其结构在硬化时水泥水化会散发大量的热,商品混凝土结构的内部温度会因而升高,由于表面的阻挡会导致大量的水化热无法散出,所以内外温差越来越大,内部受热膨胀,后期随着降温的变化受到旧商品混凝土或基础部分的约束, 使表面的拉应力过高而产生裂缝。内外温差在表面处表现更加明显,因此此类裂缝只能累及表面商品混凝土的内部结构仍然是完整的。

  2 、结构温差过大引起的裂缝

  商品混凝土受到外界因素的刺激产生可以贯穿结构内部的裂缝。比如:进行某些施工时有较大范围的商品混凝土浇筑,这种情况必须采取合理的措施放松或者是取消约束,如果不降低约束,商品混凝土的降温会产生非均匀温差,这时就会受到来自地基者其他外部结构上的约束,在商品混凝土内部产生超过商品混凝土承受能力的拉应力,经过一段时间后降温收缩就会产生裂缝。结构温差引起的裂缝多会分段出现,但是裂缝贯穿较深,会对商品混凝土的抗冻、抗疲劳等性质产生严重影响。

  3 、预制结构裂缝

  对预制构件进行蒸汽养护时,商品混凝土的热胀冷缩十分显著,如果降温控制设计不好,降温速度过快,商品混凝土就会受到构件约束,在表面产生较大的拉应力,引起构件在表面或肋部产生裂缝。

  二、施工中的控制与预防

  商品混凝土温度裂缝的产生主要由两个来源。进行商品混凝土施工设计和具体实施时没有明确的方法可以避免,但是经过大量实践经验的总结,我们还是发现在商品混凝土施工时采取一些相应的技术手段和维护措施,能对常见的温度裂缝起到控制和预防作用。

  1 、温度的控制

  第一,商品混凝土升温的热源是水泥的水化热,在进行商品混凝土配比时尽量选择煤灰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥或复合水泥等的水化热低的水泥,尤其对于大体积结构施工时,更要优先考虑低度水化热的水泥,这是控制商品混凝土温度最直接、有效的方法。此外,在满足设计强度的前提下要尽量减少水泥的用量,也可以在商品混凝土当中掺入粉煤灰来减少商品混凝土的水化热。

  第二,合理选择浇筑方案。在选择浇筑方案时要结合工程的实际情况,可以采用分层、分段的浇筑方案,也可以在商品混凝土中掺入缓凝剂,减缓浇筑速度。这一方法的核心是加速散热,可以减小浇筑层的厚度,在商品混凝土中埋设水管来加速散热,只要可以加剧水化热的散热速度,就可以减小温差,避免拉应力产生裂缝。

  第三,尽量不要在炎热的天气下进行商品混凝土施工,在气温较高时要采取适当的降温措施,在商品混凝土的搅拌水里掺入冰屑;对商品混凝土原料喷水、冷却、降温;运输时加盖防日晒。

    第四,拆模时间要严格控制,尽量维持温度的恒定,如果气温急剧下降,要对浇筑表面采取保温措施,防止各种温差过大导致拉应力较大而产生裂缝。

  2 、改善约束条件

  第一,基础不宜过大,对工程建设中的商品混凝土结构要进行合理分块,这样约束条件就降低了,当温差出现时,商品混凝土所受的拉应力不致过大引致起伏。工程建设的施工工序要经过严格的安排,合理的施工工序可以避免部分商品混凝土冷却后出现高差过大或者侧面长期暴露的问题。

  第二,严格控制凝土拆模的时间。施工过程中为了提高模版的周转率可能会让商品混凝土尽早拆模,但是拆模时间必须老虑到气温变化。新浇筑的的商品混凝土表面在水泥水化热的作用下产生很强的拉应力,商品混凝土的表面温度高于气温,早期拆除模版会使表面温度骤降,这样表面就会有附加拉应力,加剧了裂缝产生,并且水化热不断散失,商品混凝土冷却后收缩会使得拉应力加剧。

  3 、掺入外加剂

  木质素磺酸钙相对水泥颗粒有更好的分散性,木质素磺酸钙还可以降低水的表面张力,配置商品混凝土时适量加入木质素磺酸钙,能明显改善商品混凝土的和易性,减少水凝的使用量,从而降低水化热,此外它还可以增加商品混凝土的强度,把28d的商品混凝土强度至少提高10%。

  另外,粉煤灰也是很好的商品混凝土外加剂,在用水量不变的情况下,粉煤灰对商品混凝土的和易性具有显著的改善作用,所以配置时加入适量的粉煤灰可以节省水、水泥用量,减少水化热,提高商品混凝土结构强度,控制商品混凝土温差,防止裂缝产生。

  三、结语

  商品混凝土裂缝产生的原因相当复杂,本文着重探讨了温度与裂缝产生的联系,并且提出了一些控制商品混凝土温度与裂缝的措施。水泥的水化热在温度裂缝的产生中有重要作用,温度裂缝作为商品混凝土施工中最为普遍和典型的问题,对建筑等的影响巨大,轻则影响到美观,重则影响安全,温度裂缝的研究必须得到我们足够的重视,在商品混凝土施工时我们要采取科学有效的措施,控制和预防商品混凝土工程中的温度裂缝,保证工程的安全可靠。

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