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摘要:改革开放30多年来,我国经济得到了快速发展。建筑业作为我国国民经济的支柱性产业之一,它在促进我国国民经济快速發展中起到了重要作用。高原地区大体积混凝土施工过程中会存在很多质量问题,其中,混凝土裂缝是最常见的问题。本文在阐述高原地区大体积混凝土施工中常见质量问题的基础上,针对相关质量问题提出了应对策略。希望本文的提出,能为相关混凝土施工单位提供参考依据。
关键词:高原地区;大体积混凝土;质量问题;应对措施
Abstract: more than 30 years of reform and opening-up, our country's economy has been rapid development. Construction as one of the pillar industries of national economy in our country, it in promoting the national economy played an important role in rapid development. Plateau area of mass concrete construction process will be a lot of quality problems, among them, the concrete crack is the most common problems. Based on common quality problems in the mass concrete construction in plateau area, on the basis of according to related quality problem coping strategies are put forward. Hopefully, this article puts forward, provide a reference basis for relevant concrete construction units.
Key words: plateau region; Mass concrete; Quality problem; Response to the
中图分类号:TV544+.91文献标识码:A
一、引言
工程建设中,混凝土是最常用的建筑结构材料之一,尤其是在水利工程建设中,混凝土的应用越来越广泛,而且混凝土的体积也越来越大。裂缝作为混凝土施工过程中最常见的质量问题,目前还没有有效的方法可以杜绝混凝土裂缝。混凝土裂缝的出现为建筑工程留下了质量隐患,这些隐患最终可能导致建筑结构破坏,最终给建筑工程带来重大损失。高原地区混凝土施工不同于普通地区混凝土施工,受自然条件的影响,高原地区混凝土施工对施工单位提出了更加严格的要求。混凝土出现裂缝主要是设计及施工两方面引起的,因此,对大体积混凝土施工来说,把握施工过程中的温度控制是防止混凝土裂缝的有效措施。目前来讲,温度的控制措施主要有三种,即减少混凝土的发热量、加速混凝土的散热、控制混凝土入仓的温度。
二、高原地区施工环境特点
本文以青藏高原地区为例,阐述高原地区大体积混凝土施工环境的特点,下面是详细的内容。
(一)气候条件恶劣
青藏高原地区属于高寒地区,一年中大概有九个月是冰冻期,该地区一年的平均温度为-8℃左右,冬季温度甚至低至-35℃,而昼夜的温差可高达35℃以上。在这种极端恶劣的气候条件下开展混凝土施工,必定加大施工难度,巨大的温差可能影响混凝土的质量。
(二)路基冻土严重
高原地区的地下水位一般较高,通常在地表1-2米以下就成了冻土层,受温度变化的影响,地下水的冷胀暖融特点会使地面发生隆起,从而发生严重的路面破坏现象。
(三) 缺氧现象严重
高原地区空气比较稀薄,以青藏高原地区为例,其空气中的含氧量仅为内地空气中含氧量的35%左右,由于缺氧,很容易引起高原反应。据相关测试表明:在青藏高原上行走,其心脏的负荷强度相当在内地上身负15kg物品行走。由此可以看出,高原缺氧给施工带来了极大挑战。
(四)受交通因素的干扰大
很多高原地区交通条件不好,再加上路况差的影响,使得混凝土施工中各种施工材料的供给难度增大,进而干扰混凝土施工进度。
三、 高原地区大体积混凝土裂缝的类型及成因分析
(一) 强度裂缝
高原地区大体积混凝土路面之所以会出现强度裂缝,是因为路面以及路基的强度没有控制好,致使当路面承受较重车辆时,路基或者路面出现下沉现象,最终导致路面出现强度裂缝。此类裂缝通常的现象形式是裂缝的弯沉很大,进而伴随有车辙、沉陷等病害。
(二) 疲劳裂缝
疲劳裂缝是在大体积混凝土路面各项指标都合格的情况下,由于长时间承受多车辆的压力,使得路面出现的一种裂缝现象。对于一般的沥青混凝土路面来说,它所承受的反复弯曲作用是有限的,当承受次数达到一定数量,路面便开始出现地面开裂现象,并向周围路面逐步延伸。
(三) 老化裂缝
任何材料都存在老化现象,混凝土也不例外,当混凝土材料出现老化时,路面的变形能力就会大大的减弱,致使路面出现老化裂缝现象。
(四)低温收缩裂缝
混凝土在低温条件下的变形能力有了一定程度的下降,特别是当气温急剧下降时,因为受到路面下基层的影响,路面不能进行及时的收缩,致使路面出现裂缝。这类裂缝多半是横向间隔性裂缝,但是在特殊条件下会发展为纵向型的裂缝。这类裂缝最初是发生在路表面,但是随着时间的推移会慢慢向下延伸。
(五)路基冻胀裂缝
这类裂缝的出现主要是因为路基里面含有了较多的水分,当在低温天气如冬季,路基内水分发生冻胀致使路面出现拱起,进而出现路面裂缝。由于高原地区地表下多为冻土层,因此由于路基冻胀而引起的混凝土裂缝现象更加明显。
四、预防高原地区混凝土施工质量的对策
众所周知,水泥水化作用是增强混凝土强度的主要因素。水一旦由液态变成固态,水泥的水化作用就会减缓甚至降低。再加上水结冰后体积的膨胀,使混凝土的结构变松散从而破坏混凝土原有的结构状态。一般来讲,在进行混凝土施工时,其地面温度应尽可能控制在5度以上,但是由于受高原地区特殊自然环境的影响,混凝土施工必须在低温下进行,因此,发生一系列的混凝土施工质量问题就不可避免。本文中,笔者通过自身多年的工作经验,对预防高原地区混凝土施工质量提出了以下对策。
(一)把好材料关,坚决不适用那些不合格的混凝土原材料。水泥的性能在很大程度上决定了混凝土的性能,因此必须挑选性能优良的水泥,尽量选用抗冻性能好的硅酸盐水泥,另外,水泥的标号因控制在32以上。
(二)对于每立方米的大体积混凝土,控制水泥的用量在400-450kg范围内,在混凝土搅拌过程中,添加0.2%的SM高效减水剂,这样做的目的是为了增加混凝土强度提提升速度。经相关实践表明,相比普通混凝土,按上述配置的混凝土提高了20%的强度提升速度。
(三)加集料或热水,在混凝土原料中,水加热所需的设备简单,水的温度容易控制且水的比热是最大的,所以通过加热水来提高混凝土温度是最为有效的。研究表明,通过提高10℃水温,混凝土一天的强度可提高4%。
(四)水灰比严重影响混凝土的各项性能,一般来讲,混凝土的水灰比控制在0.4较好。
(五)在混凝土搅拌过程中,将混凝土集料同温度高于75℃的水混合在一起,这样可以是保证混合料搅拌过程中的温度在25℃以上。此外,在混凝土运送过程中,需要对混凝土进行覆盖保温,尽量确保混凝土摊铺时的温度不低于15℃。
(六)完成混凝土抹面后,应该使用混凝土真空脱水工艺减少混凝土中的含水量,使流动性的混凝土变成干硬性的混凝土,从而使混凝土立即获得0.1-0.2MPa的初始强度。
(七)混凝土收浆后,应该及时在混凝土表面覆盖薄膜,铺盖薄膜的主要作用是为了确保混凝土不会因为外界温差太大而遭受破坏。为防止大风掀起薄膜,可以在薄膜上铺盖一层厚5-10 cm的黄砂。
(八)尽量避免在外界温度过低条件下施工。高原地区外界温度普遍较低,但是为保证混凝土施工质量,应该在10点至17点之间进行,因为,高原地区在该时间范围内的温度较高。
(九)控制好切缝时间,应该根据外界气温以及混凝土强度的变化情况,控制好切缝时间。一般来讲,在混凝土浇筑完成后40小时(此时混凝土的强度在10-12MPa之间)进行切缝。
(十)根据高原地区上的气候条件以及施工人员的身体承受能力,适当调整施工人员的作业时间。在内地,施工人员的工作时间在8h左右,因此,在高原地区上,作业时间可以缩短至4-6h。
五、结语
本文,针对高原地区大体积混凝土施工过程中常见的施工质量问题展开分析,对混凝土裂缝的类型及成因做了简单的介绍,最后,针对高原地区的特殊气候条件,提出了相应的混凝土施工质量应对措施。还需指出的是,在实际混凝土施工过程中,应视具体情况选择相应的混凝土施工工艺,保证混凝土施工工艺满足各项施工要求。最后,还应该及时了解大体积混凝土内部的温度变化情况,从而为制定合理的应对措施打下坚实的基础。
参考文献
[1] 王永科.沥青混凝土路面裂缝产生原因及防治措施[J].现代公路,254.
[2] 王凌秋. 防止高原地区大体积混凝土裂缝施工技术[J]. 黑龙江科技信息,2012,(23):250.
[3] 任庆文. 高原地区混凝土冬季施工技术[J]. 西部探矿工程,2005,(9):198.
关键词:高原地区;大体积混凝土;质量问题;应对措施
Abstract: more than 30 years of reform and opening-up, our country's economy has been rapid development. Construction as one of the pillar industries of national economy in our country, it in promoting the national economy played an important role in rapid development. Plateau area of mass concrete construction process will be a lot of quality problems, among them, the concrete crack is the most common problems. Based on common quality problems in the mass concrete construction in plateau area, on the basis of according to related quality problem coping strategies are put forward. Hopefully, this article puts forward, provide a reference basis for relevant concrete construction units.
Key words: plateau region; Mass concrete; Quality problem; Response to the
中图分类号:TV544+.91文献标识码:A
一、引言
工程建设中,混凝土是最常用的建筑结构材料之一,尤其是在水利工程建设中,混凝土的应用越来越广泛,而且混凝土的体积也越来越大。裂缝作为混凝土施工过程中最常见的质量问题,目前还没有有效的方法可以杜绝混凝土裂缝。混凝土裂缝的出现为建筑工程留下了质量隐患,这些隐患最终可能导致建筑结构破坏,最终给建筑工程带来重大损失。高原地区混凝土施工不同于普通地区混凝土施工,受自然条件的影响,高原地区混凝土施工对施工单位提出了更加严格的要求。混凝土出现裂缝主要是设计及施工两方面引起的,因此,对大体积混凝土施工来说,把握施工过程中的温度控制是防止混凝土裂缝的有效措施。目前来讲,温度的控制措施主要有三种,即减少混凝土的发热量、加速混凝土的散热、控制混凝土入仓的温度。
二、高原地区施工环境特点
本文以青藏高原地区为例,阐述高原地区大体积混凝土施工环境的特点,下面是详细的内容。
(一)气候条件恶劣
青藏高原地区属于高寒地区,一年中大概有九个月是冰冻期,该地区一年的平均温度为-8℃左右,冬季温度甚至低至-35℃,而昼夜的温差可高达35℃以上。在这种极端恶劣的气候条件下开展混凝土施工,必定加大施工难度,巨大的温差可能影响混凝土的质量。
(二)路基冻土严重
高原地区的地下水位一般较高,通常在地表1-2米以下就成了冻土层,受温度变化的影响,地下水的冷胀暖融特点会使地面发生隆起,从而发生严重的路面破坏现象。
(三) 缺氧现象严重
高原地区空气比较稀薄,以青藏高原地区为例,其空气中的含氧量仅为内地空气中含氧量的35%左右,由于缺氧,很容易引起高原反应。据相关测试表明:在青藏高原上行走,其心脏的负荷强度相当在内地上身负15kg物品行走。由此可以看出,高原缺氧给施工带来了极大挑战。
(四)受交通因素的干扰大
很多高原地区交通条件不好,再加上路况差的影响,使得混凝土施工中各种施工材料的供给难度增大,进而干扰混凝土施工进度。
三、 高原地区大体积混凝土裂缝的类型及成因分析
(一) 强度裂缝
高原地区大体积混凝土路面之所以会出现强度裂缝,是因为路面以及路基的强度没有控制好,致使当路面承受较重车辆时,路基或者路面出现下沉现象,最终导致路面出现强度裂缝。此类裂缝通常的现象形式是裂缝的弯沉很大,进而伴随有车辙、沉陷等病害。
(二) 疲劳裂缝
疲劳裂缝是在大体积混凝土路面各项指标都合格的情况下,由于长时间承受多车辆的压力,使得路面出现的一种裂缝现象。对于一般的沥青混凝土路面来说,它所承受的反复弯曲作用是有限的,当承受次数达到一定数量,路面便开始出现地面开裂现象,并向周围路面逐步延伸。
(三) 老化裂缝
任何材料都存在老化现象,混凝土也不例外,当混凝土材料出现老化时,路面的变形能力就会大大的减弱,致使路面出现老化裂缝现象。
(四)低温收缩裂缝
混凝土在低温条件下的变形能力有了一定程度的下降,特别是当气温急剧下降时,因为受到路面下基层的影响,路面不能进行及时的收缩,致使路面出现裂缝。这类裂缝多半是横向间隔性裂缝,但是在特殊条件下会发展为纵向型的裂缝。这类裂缝最初是发生在路表面,但是随着时间的推移会慢慢向下延伸。
(五)路基冻胀裂缝
这类裂缝的出现主要是因为路基里面含有了较多的水分,当在低温天气如冬季,路基内水分发生冻胀致使路面出现拱起,进而出现路面裂缝。由于高原地区地表下多为冻土层,因此由于路基冻胀而引起的混凝土裂缝现象更加明显。
四、预防高原地区混凝土施工质量的对策
众所周知,水泥水化作用是增强混凝土强度的主要因素。水一旦由液态变成固态,水泥的水化作用就会减缓甚至降低。再加上水结冰后体积的膨胀,使混凝土的结构变松散从而破坏混凝土原有的结构状态。一般来讲,在进行混凝土施工时,其地面温度应尽可能控制在5度以上,但是由于受高原地区特殊自然环境的影响,混凝土施工必须在低温下进行,因此,发生一系列的混凝土施工质量问题就不可避免。本文中,笔者通过自身多年的工作经验,对预防高原地区混凝土施工质量提出了以下对策。
(一)把好材料关,坚决不适用那些不合格的混凝土原材料。水泥的性能在很大程度上决定了混凝土的性能,因此必须挑选性能优良的水泥,尽量选用抗冻性能好的硅酸盐水泥,另外,水泥的标号因控制在32以上。
(二)对于每立方米的大体积混凝土,控制水泥的用量在400-450kg范围内,在混凝土搅拌过程中,添加0.2%的SM高效减水剂,这样做的目的是为了增加混凝土强度提提升速度。经相关实践表明,相比普通混凝土,按上述配置的混凝土提高了20%的强度提升速度。
(三)加集料或热水,在混凝土原料中,水加热所需的设备简单,水的温度容易控制且水的比热是最大的,所以通过加热水来提高混凝土温度是最为有效的。研究表明,通过提高10℃水温,混凝土一天的强度可提高4%。
(四)水灰比严重影响混凝土的各项性能,一般来讲,混凝土的水灰比控制在0.4较好。
(五)在混凝土搅拌过程中,将混凝土集料同温度高于75℃的水混合在一起,这样可以是保证混合料搅拌过程中的温度在25℃以上。此外,在混凝土运送过程中,需要对混凝土进行覆盖保温,尽量确保混凝土摊铺时的温度不低于15℃。
(六)完成混凝土抹面后,应该使用混凝土真空脱水工艺减少混凝土中的含水量,使流动性的混凝土变成干硬性的混凝土,从而使混凝土立即获得0.1-0.2MPa的初始强度。
(七)混凝土收浆后,应该及时在混凝土表面覆盖薄膜,铺盖薄膜的主要作用是为了确保混凝土不会因为外界温差太大而遭受破坏。为防止大风掀起薄膜,可以在薄膜上铺盖一层厚5-10 cm的黄砂。
(八)尽量避免在外界温度过低条件下施工。高原地区外界温度普遍较低,但是为保证混凝土施工质量,应该在10点至17点之间进行,因为,高原地区在该时间范围内的温度较高。
(九)控制好切缝时间,应该根据外界气温以及混凝土强度的变化情况,控制好切缝时间。一般来讲,在混凝土浇筑完成后40小时(此时混凝土的强度在10-12MPa之间)进行切缝。
(十)根据高原地区上的气候条件以及施工人员的身体承受能力,适当调整施工人员的作业时间。在内地,施工人员的工作时间在8h左右,因此,在高原地区上,作业时间可以缩短至4-6h。
五、结语
本文,针对高原地区大体积混凝土施工过程中常见的施工质量问题展开分析,对混凝土裂缝的类型及成因做了简单的介绍,最后,针对高原地区的特殊气候条件,提出了相应的混凝土施工质量应对措施。还需指出的是,在实际混凝土施工过程中,应视具体情况选择相应的混凝土施工工艺,保证混凝土施工工艺满足各项施工要求。最后,还应该及时了解大体积混凝土内部的温度变化情况,从而为制定合理的应对措施打下坚实的基础。
参考文献
[1] 王永科.沥青混凝土路面裂缝产生原因及防治措施[J].现代公路,254.
[2] 王凌秋. 防止高原地区大体积混凝土裂缝施工技术[J]. 黑龙江科技信息,2012,(23):250.
[3] 任庆文. 高原地区混凝土冬季施工技术[J]. 西部探矿工程,2005,(9):198.