大体积混凝土的温控防裂技术--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

大体积混凝土的温控防裂技术

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：刘劲1 耿明洋2，3

[导读] 摘要：近年来，我国的工程建设越来越多，对混凝土的应用也越来越广泛。

        1.武汉三镇实业房地产开发有限责任公司；2. 湖北省建筑工程质量监督检验测试中心；
        3.湖北省建筑科学研究设计院股份有限公司
        摘要：近年来，我国的工程建设越来越多，对混凝土的应用也越来越广泛。鉴于实际工程需求，大体积混凝土的温度控制和防裂技术研究具有重要意义。本文在总结国内外大体积混凝土的温度控制和防裂研究基础上，从原材料及配比、施工工艺、后期养护及温度监测等方面简要介绍了大体积混凝土温度裂缝产生的原因及相关的温控防裂措施，以期对大体积混凝土的工程应用起到一定的理论指导作用。
        关键词：大体积混凝土；温度控制；裂缝
        引言
        在大体积混凝土施工工作开展过程中，裂缝是非常普遍并且较为常见的一个问题。在实际的施工作业阶段，如果混凝土出现了水热化情况，那么就会产生非常多的热量。而这一背景下，一旦热量无法有效的散发出来，那么就会导致混凝土内部温差较大，最终引发裂缝问题。同时，由于受到一些因素的干扰，混凝土内部也经常会出现温度应力，从而导致了温度裂缝。为了能够有效地对这些问题进行降低，在今后的施工作业期间，一定要强化对温度的把控，有效地对温控防裂技术进行应用，合理的开展施工作业，保证能够有效规避裂缝问题的同时，还可以促进施工工作的有序开展。
        1大体积混凝土施工时裂缝产生的主要原因
        在浇筑时，水泥会产生水化热，而且混凝土结构内部具有较强的封闭性，所以内部的热量不能及时的散发出去，导致混凝土内部的温度上升迅速，最终导致混凝土出现较为明显的膨胀或者收缩现象。在初期浇筑的时候，因为结构强度和
        散热水平有限，所以不能有效的约束混凝土内部的温度，随着施工的继续，混凝土的强度也会增加，内部结构的约束也越来越大，导致混凝土的拉伸应力变大，一旦超过极限抗拉强度就会因温度变化产生裂缝。除此之外，外界温度的变化也会使混凝土的冷却速度发生变化，影响混凝土的强度。
        2温度裂缝的特点及危害
        首先，温度裂缝是由于混凝土温度变化而产生的，而温度与时间有关，因此温度裂缝具有时间性。如果混凝土的温度变形速率较慢，产生的温度应力将逐渐松弛，最终温度应力不足以超过混凝土的抗拉强度，就可能不出现裂缝。其次，温度裂缝还与材料特性有关，若材料弹性模量较高、韧性较好，则温度裂缝也不一定出现。就大体积混凝土而言，当开始出现表层裂缝时，若没有及时修护，不仅影响整体结构外观，后期可能发生裂缝扩展，逐渐演变成深层裂缝和贯穿裂缝，从而改变混凝土结构的应力分布，进一步危害其整体结构安全及耐久性能，造成巨大的社会经济损失。
        3温控防裂基本措施
        3.1控制混凝土入模时温度的主要措施
        第一，运输混凝土过程中产生的升温现象；第二，混凝土生产时原材料的温度。所以为了对混凝土入模温度进行控制，施工人员应该对材料出机的温度和材料运输中的升温速度进行控制，使其符合施工技术标准，主要做法有：（1）为了控制原材料的温度可以采取原材料提前入场、罐体淋水以及料仓喷雾方式对其进行处理；（2）施工的时候，施工人员应该将顶棚覆盖在骨料的上料区和存储区，防止混凝土在高温下进行施工，为了存储拌合用水，施工人员还应该在水池上加盖顶棚；（3）控制泵送以及混凝土运输过程中的升温速度，在施工的时候，可以使用刷白混凝土罐体和罐车、拖泵遮阳以及泵送浇筑等措施对其进行处理。
        3.2强化对原材料的选择
        为了可以有效地规避大体积混凝土温度裂缝问题，在实际的施工过程中，一定要强化对原材料的选择，保证施工材料质量能够满足相应标准。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

一方面，在对水泥进行选择的过程中，应该满足其他因素影响的基础上，尽可能地选择水热化相对较小的水泥。并且，在施工前期，适当地加入粉煤灰水泥等，以保证可以将内外温差进行有效地把控。同时，在对强度不会产生任何干扰的情况下，可以适当地对水灰比进行降低，科学把握混凝土的使用数量。
        3.3合理选择浇筑方法
        为了有效降低大体积混凝土的内外温差，针对大体积混凝土浇筑体量较大的特点，应该采用薄层浇筑技术，遵循“分段定点、斜坡自流、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的原则。采用薄层浇筑技术将大体量的混凝土拌合物逐层分解浇筑，不仅便于施工，而且增大了混凝土散热面积，加速了结构内部热量向外散发的速率，从而可以在一定程度上降低温度应力，减小温度裂缝出现的可能性。值得注意的是，采用分层浇筑时应合理选择间隔时间。如果间隔时间过长，下层混凝土对新浇筑层的约束作用将增大，因此在两层接缝面上容易产生垂直裂缝；间隔时间过短则不利于下层混凝土的充分散热，甚至导致下层温升过高，加剧裂缝的产生。合适的间隔时间应使得由于新浇筑层覆盖引起的下层混凝土的温度升高幅度小于其被覆盖之前的最高温升值。但对于工期较紧且结构厚度较大的工程，也可以采用一次性浇筑技术，但其对施工过程的温度控制要求较高，需要配合采取一些合理、有效的温度控制施工措施。
        3.4温度检测的控制措施
        在监控大体积混凝土的温度的时候，为了使结果更准确，施工人员应该严格布置温度检测点，按照从底到中最后表面的顺序进行布置。在对平面的温度测点进行布置的时候，应该保证各个测点之间的距离不大于5米，在对混凝土内部的温度进行监测的时候，一般选用预留孔洞的方式，并将监测点布置在每个测温孔中。使用的测量工具一般为半导体液晶显示温度计，在对温度进行测量的时候，施工人员应该时刻关注温度的变化，当混凝土的温度开始升高且温差大于23℃的时候，施工人员应该采用相应的措施，降低混凝土的温度；如果混凝土的温度在降低且温差大于25℃的时候，施工人员应该对其进行保温处理，减少温度的变化。对混凝土温度检测技术进行控制，可以更准确地了解混凝土温度的实时变化情况，帮助施工人员作出准确的判断。
        3.5养护管理
        在混凝土拆模前，考虑到大体积混凝土拆模时间较长，为避免结构内外温差过大，还要将温差控制在25℃以内。根据监测得到的数值，如果温差过大还应利用土工布对混凝土表面进行覆盖，并在外层覆盖塑料布，对混凝土进行洒水养生，保证混凝土表面始终湿润。在混凝土初凝后，可以利用冷却管中排出的温水对表面进行蓄水养护，蓄水深度应达到10cm左右。经过至少21d的养护后，应确认混凝土强度是否达到要求。未能达到要求，不能进行拆模处理，同时避免进行上层结构模板和支撑设施的安装，以免结构裂缝的产生。
        结语
        综上所述，大体积混凝土的温度控制和防裂技术一直是一个复杂的问题，受到诸多因素的影响。水泥水化热是影响大体积混凝土温度应力，引发温度裂缝的主要因素，而环境温度的变化、外部约束及混凝土自身收缩等也是导致温度裂缝产生的重要原因。大体积混凝土的温度控制和防裂技术措施应该从诱发温度裂缝产生的各种因素入手，进一步优化原材料选择及配合比设计、改善施工工艺、合理安排养护及温度监测等各个环节，并根据现场实际情况及时调整温控措施，以减少或避免温度裂缝的出现、强力保障最终的施工质量。
        参考文献：
        [1]段先军，贾福杰，李长成，等.大体积混凝土温度控制关键技术[J].建筑技术，2018，49（09）：25-27.
        [2]万加根．桥梁大体积混凝土温控与防裂施工技术应用［J］．交通世界，2018（25）：122－123．
        [3]邓涛．解析桥梁大体积混凝土温控与防裂施工技术［J］．低碳世界，2018（06）：262－263
        [4]师丽颖.桥梁工程中大体积混凝土施工技术及温控措施[J].交通世界，2017（19）：110~111.