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淺談混凝土施工溫度及裂縫防治措施

2014-12-25 01:25張軍
城市建設理論研究 2014年37期
關鍵詞:溫度裂縫處理建筑施工

張軍

摘要:隨著時代的快速發展,我國建筑行業不斷地發展壯大?;炷脸霈F裂縫的現象是比較普遍的,需要對其裂縫形成的原因引起高度的重視。然而,溫度裂縫是工程施工中最常見的一種現象,因此,本文主要就施工過程中的混凝土出現裂縫的成因展開分析,并對其提出相應的處理措施。

關鍵詞:混凝土,建筑施工,溫度裂縫,處理。

中圖分類號:TV331文獻標識碼: A

一、出現裂縫的原因

混凝土裂縫的形成主要有多方面的原因,例如,原材料不合格、施工中模板變形以及混凝土的脆性和不均勻性等等,都是造成混凝土開裂的原因。

在工程建設中,在對混凝土進行硬化期間,其水泥在硬化前期會放出大量的水化熱,使得混凝土內部的溫度不斷上升,并在其表面形成一定的拉應力。在混凝土處于不斷降溫的過程中,由于受到冷卻混凝土的約束,則會在混凝土內部出現相應的拉應力,而隨著氣溫的不斷降低,拉應力會隨之而加大,當拉應力大于混凝土抗裂能力時,混凝土表面便會出現相應的裂縫。然而,當混凝土的內部濕度變化不大,相對而言,其表面濕度又可能發生很大的變化,對此,也是造成裂縫形成的原因之一。

混凝土的材料本身具有一定的脆性,其抗拉強度與抗壓強度的比例是1:10,因此又由于原材料在運輸途中或澆筑過程中出現離析現象,加之原材料的不均勻和當中的水灰比例具有不穩定性,對于同一塊混凝土其相應的抗拉能力是不同的,許多地方抗拉能力達不到標準,因此造成混凝土出現諸多裂縫。對于這些導致混凝土出現裂縫的情況,需要施工組在工程建設中引起高度重視,并且需要相關的工作人員掌握好溫度應力的變化規律,結構設計、施工的合理性對于工程建設是十分重要的。

二、溫度應力分析

在施工建設中,溫度應力的形成包括早期、中期和晚期三個形成階段。而在溫度應力形成的早期,自澆筑混凝土的發熱在前30天基本完成,在這段時間內,水泥進行相應的水化放熱,釋放出大量的熱量。另外是此階段混凝土的彈性模量變化十分明顯,因此混凝土內部形成相應的殘余應力。而在溫度應力形成的中期,在經過前期放熱后,混凝土不斷地冷卻,直到溫度相對的穩定的這段時間內,溫度應力主要是由混凝土不斷冷卻其外界溫度的不斷變化所形成的,而這些應力通過與早期殘余應力進行反應,對此,造成混凝土的彈性模量的變化相對較小。在混凝土溫度應力形成的晚期,這也是混凝土完全冷卻后的一段運轉時期,針對這段時期其溫度應力主要是由于外界的氣溫變化引起的,而這種應力與之前兩個階段殘余下的應力進行相應的疊加,因此也就形成了晚期的溫度應力。

然而,引起溫度應力的原因主要包括自生應力和約束應力兩類。自生應力是在沒有任何約束的情況下并處于完全靜止的狀態下,加之內部溫度的分部是非線性的,通過外界與內部不斷地反應而形成的一種應力。而約束應力是在不受到任何外界因素的約束的條件下,借助其他物體引起的一種應力,如護欄混凝土就是在這種情況下形成的。

以上兩種溫度應力的產生主要是由混凝土的干縮所引起的一種

應力共同作用。因此,如果要準確地分析溫度應力的具體分布情況,其工作是十分復雜的。所以,需要借助相關的模型試驗等進行相應的分析,由于其混凝土的的溫度應力具有不定性,對此,在計算溫度應力的時候需要充分考慮到徐變的影響。

三、溫度控制和相應的防裂措施

在建筑施工過程中,為了防止裂縫的產生,相關人員采取了一系列措施。其中,最重要的一點就是控制溫度對混凝土造成的影響。對此,采取了以下幾點措施:首先是通過在混凝土中加入各種材料,以此減少水泥在混凝土中用量。其次,在對混凝土進行攪拌的過程中,加入水和已被冷卻的碎石,以此達到降低混凝土相應的澆筑溫度。第三,根據季節對混凝土澆筑的厚度進行控制,在溫度較高的時候,可以減少澆筑的厚度,這就可以通過澆筑層進行散熱。第四,通過在混凝土中埋設水管進行降溫。第五,控制好拆摸時間,當氣溫陡然下降時,對混凝土表面實施保溫措施,防止溫差過大出現相應的溫度應力。第六,在冬季較寒冷的天氣,應對混凝土采取相應的保溫措施。

對于一些外在的約束條件對混凝土產生裂縫造成了很大的影響,因此,需要對相應的約束條件進行有效地改善,其具體措施主要有:1.將混凝土進行分縫分塊。2.對于基礎起伏較大的現象要盡可能避免。3.為了更好地避免高差過大或者是側面長期暴露的現象,需要對施工工序進行合理的安排。

為了避免混凝土在施工過程中引起早期開裂現象,應當充分考慮混凝土的溫度是否高于氣溫,把握好拆模時間,防止其受到溫度的沖擊而形成很大的拉應力。而在混凝土的澆筑初期,水化熱比較明顯,混凝土表面形成較大的拉應力,因此,此時的表面溫度高于外界的氣溫,而此時不宜拆除模板,否則會增加混凝土表面的拉應力,從而導致裂縫的產生。如果由于工程中需要提高模板的周轉率,可以通過在混凝土表面蓋上一層如泡沫海綿類似的材料,以此杜絕溫度的變化而產生的拉應力。

四、混凝土的早期養護

混凝土的裂縫的產生在很大程度上是由溫度的變化所引起的,因此,加強對混凝土進行保溫是防止混凝土早期產生裂縫的重要舉措。通過以上對溫度應力的分析,保溫需要注意以下幾點:第一,防止混凝土的內外溫差,并且控制好混凝土的表面梯度。第二,保證老混凝土的溫度要與新混凝土溫度基本一致,盡可能減少由溫差過大造成拉應力的產生。第三,施工過程中要保持混凝土的溫度不低于投入使用后的溫度。第四,在混凝土的早期形成中,應注意保持混凝土的溫濕度,以此保證混凝土的質量。對于混凝土的養護最關鍵的時期是在澆筑后的前幾天,因此,這就需要施工組在混凝土的前期養護中引起高度的重視。

五、結束語

目前,由于工程建設中,混凝土應用十分的廣泛,因此,混凝土的裂縫也是當前工程建設中的重要工作,而在施工過程中,由于溫度的控制不到位,裂縫現象時有發生,對此,加強對溫度的控制是當下混凝土防止裂縫最重要也是最有效的途徑?;炷亮芽p隨溫度的變化其應力會隨之而不斷地變化,為了保證混凝土的質量,需要施工人員充分考慮溫度控制對混凝土裂縫的影響,時刻把握混凝土的溫度對混凝土的質量保障具有重要的意義。另外,為了更好地促進社會的發展,加強混凝土的建設工作應當與時俱進,堅持科學的發展之路,因此,這就需要施工人員要具備相應的專業知識,在工程建設中,具有準確的分析、判斷能力,避免因專業知識的不足而造成不利的影響。只有相關施工人員不斷地加強專業技能的提升,才能有效地推動社會的發展和進步。

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