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摘要:混凝土结构是水工建筑中的重要结构单元,如果混凝土结构结构出现问题,将会严重影响到水工建筑的整体质量,埋下较为严重的安全隐患,造成较为严重的安全事故。本文就水工建筑砼的温度裂缝问题开展分析和论述,列出了砼裂缝问题的原因,并提出了合理的预防措施,希望有利于我国水工建筑行业的健康发展。
关键词:水工建筑;砼温度裂缝;原因
水工建筑,是我国重要公共设施建设,用以含蓄水源、加强水资源的有效利用。随着我国社会经济的快速发展,水工建筑工程项目的逐渐增多,促进了我国水工建筑行业的持续发展。砼温度裂缝问题一直以来都是水工建筑工程的主要问题,影响也最为严重,因此,我们必须采取较为有效的处理措施,预防砼温度裂缝的出现,确保施工建筑的正常使用。
一、砼裂缝原因分析
在水工建筑施工过程中,由于砼体积较大,浇筑时水化反应会在结构内部产生大量热量,而由于表面散热速度较快,导致内外温差较大,使得砼内部产生拉应力,当拉应力超出砼结构所能承受的最大限度,就会造成砼温度裂缝,导致工程质量问题。
(一) 施工材料质量问题
施工材料质量问题,是工程施工项目最关注的问题之一。在施工过程中,如果工程管理人员没有严格控制施工材料质量,致使问题材料参与工程施工建设,将会造成施工工程项目出现严重质量问题,最终导致相关事故问题的发展。对于混凝土结构来说,施工材料质量问题也是导致砼裂缝的主要原因。
(二)水泥品质问题
随着我国科学技术的不断发展,水泥品质越逐渐增多,以满足于不同工程建设需求,因此,水泥品质的选择工作也越来越重要,如果水泥品种选取不当,将会严重影响到工程施工质量,导致较为严重的质量问题,影响水工建筑的正常使用效果。
(三)温度变化影响
在砼结构硬化过程中,砼结构中的热量会不断上升,从而导致砼表面出现较大的拉应力。当砼结构表面问题受到外界环境影响,表面温度下降后,造成里外温差过大,就会造成内部结构发生膨胀现象,外部结构出现收缩效果,由于混凝土结构温度扩散时受到严重制约,以及老砼结构的束缚,就会使砼内部受到严重的应力作用,当这股拉力超出混凝土结果所能承受抗拉强力之后,就会使混凝土结构出现裂缝问题。
(四) 水分影响
当混凝土结构硬化过程中,混凝土材料中的多余水分就会从混凝土中排出,出现不同程度上的水分离现象,这是一种常见的物理现象,但是如果处理不当,就会使得混凝土结构表面出现严重的泌水问题,最终导致混凝土结构出现裂缝问题,严重的,还会造成表面结构的脱皮。
砼在硬化过程中,只有少数水分会参与相关水化反应,促进混凝土的硬化,但是其余水分则需要由混凝土结构释放出来,从而完成整个硬化过程。一般来说,混凝土结构内部水分将会以水蒸气的形式慢慢由空隙排除,因此,内部结构的湿度变化会很小且很慢,但是对于混凝土表面结构来说,则湿度较大,且变化较为剧烈。如果在工程施工过程中,施工人员没有采取合理的保养措施,剧烈的湿度变化容易导致裂缝的出现。
(五) 水分结冰
混凝土结构施工过程中,如果外界温度较低,就会容易使混凝土结构内部水分结冰,体积发生膨胀,到体积膨胀指数达到一定程度的时候,就会使得外部结构无法承受内部结构的膨胀系数,最终导致内部压力直接破坏混凝土表层结构,出现裂缝问题。此外,如果混凝土结构不均匀,水灰比例不协调,抗拉力系数不固定,也会使得工程施工薄弱环节出现裂缝问题,从而导致整体混凝土结构出现质量问题,从而影响到正常施工进度。
二、温度应力分析
温度应力是导致混凝土结构出现裂缝的主要原因。温度应力是由水泥放热所产生的,水泥是构成混凝土结构的主体材料,混凝土结构浇筑完毕,需要一个较长的硬化过程,而硬化过程中就会进行大量的放热,是内部热量不断升高,水分的不断扩散,使内部结构出现一定的影响,而这个过程大约持续30天左右。在混凝土结构硬化的中后期,温度应力的产生则主要是由于外界温度变化所造成的,外界温度的不断变化,也会导致混凝土内部结构发生变化,并同内部残余应力相叠加,从而影响混凝土整体结构,从而导致温度裂缝的生成。
三、防止温度裂缝生产的主要措施
(一) 加强砼入模温度控制
为降低混凝土结构内外部温度的差异,降低大体积砼的总温升,应该注意控制砼的入模温度,避免砼温度裂缝的产生。 砼的最高入模温度要控制在35℃以内,砼的入模温度一定同砼的出现温度向对应,当然也受运输工具、运距以及工程施工气候的影响,因此,我们要重视这些环节的保温效果。在砼入模之前,要用水冲洗模板达到降温的作用,同时在泵管处包裹麻布,最终,在入模之后添加遮盖物品防止暴晒对温度的影响。
(二) 加强砼的养护工作
当大体积砼入模之后,应该加强砼的养护工作,避免风吹日晒等外部环境对砼的影响,防止表面裂缝的生成。在实际工程施工过程中,先用长刮尺将砼浮浆表面刮平,并用铁滚动筒在表面碾压2遍,最后用木抹子磨平并压实,使砼表面均匀且光滑,能够有效防止泌水收缩所造成的表面裂缝。同时,砼的表层保养措施要充分,这类保温材料应该选择木模、草袋、木屑以及干砂等价格低廉、导热系数小、且易于操作的材料,如果条件允许,也可以采用海绵作为保温膜,操作步骤如下:在砼表面初步凝固之后,在表面上覆盖12mm厚、1500mm×2000mm的海绵两块,等砼最终凝固上再向上附加一层塑料薄膜,能够起到非常有效的保温作用,海绵薄膜能够用作对上部结构支膜的缝隙的阻塞,有效避免的材料的浪费。
如果砼浇筑时外界气温较低,不利于砼的凝固,我们需要采取相应的保温措施,以及升温手段,确保砼的内外温差,将温度控制在25℃以内。常用的措施有在砼的表面不间断的浇热水,维持内外温度的平衡,如果温差较大,则采取升高水温或者用碘钨灯照射的手段,避免质量问题的出现。
(三) 改善结构约束条件
在混凝土结构施工过程中,可以对工程施工进行合理的调整,改变工程施工顺序和施工流程,从而有效避免应力作用对混凝土结构的影响。比如,在工程施工过程中,如果混凝土结构较大且厚度较大,这时,我们可以采取分层、分块的施工手段,分层进行混凝土结构施工,能够有效降低应力作用和内部温度对混凝土结构的影响,从而有效避免温度裂缝的生成。分层浇筑的间歇期应该控制在5~7天以内,并且要做好砼分层层面的结合工作,保证砼的整体性能。在施工过程中,要保证每层砼的浇筑厚度保持在300~400mm以内,并且要保证砼的均匀上升,循序渐进,确保分层浇筑的有效性和安全性。分块混凝土结构施工,同样能够有效约束温度应力的大小,避免温度应力过大而造成结构的损伤。在工程施工过程中,我们还应该尽量选用外加剂效果较为稳定的水泥材料,改善混凝土性能,提高混凝土结构的抗拉能力。
总结:
混凝土结构温度,将严重影响到水工建筑的整体施工效果,混凝土结构的温度裂缝,将容易导致混凝土结构极易受到外界水分的影响,导致水工建筑出现渗漏以及坍塌问题的出现,给周围居民人身财产安全造成极为严重的影响。因此,我们在工程施工过程中,一定要加强对温度裂缝的重视,加强混凝土施工技术,减少外界温度对混凝土结构的影响,从而有效避免砼温度裂缝的出现,确保水工建筑工程的使用效果和施工质量。
参考文献:
[1]刘春艳. 大体积混凝土温度裂缝的控制措施[J]. 太原科技,2010,(01)
[2]张筱萍. 混凝土工程中裂缝的产生原因及控制措施[J]. 科技情报开发与经济,2008,(09)
[3]田春华. 如何控制混凝土施工中的温度裂缝[J]. 民营科技,2010,(04)
[4]田崇庆,种秀. 混凝土施工中对温度裂缝产生的原因及控制措施[J]. 民营科技,2011,(03)
关键词:水工建筑;砼温度裂缝;原因
水工建筑,是我国重要公共设施建设,用以含蓄水源、加强水资源的有效利用。随着我国社会经济的快速发展,水工建筑工程项目的逐渐增多,促进了我国水工建筑行业的持续发展。砼温度裂缝问题一直以来都是水工建筑工程的主要问题,影响也最为严重,因此,我们必须采取较为有效的处理措施,预防砼温度裂缝的出现,确保施工建筑的正常使用。
一、砼裂缝原因分析
在水工建筑施工过程中,由于砼体积较大,浇筑时水化反应会在结构内部产生大量热量,而由于表面散热速度较快,导致内外温差较大,使得砼内部产生拉应力,当拉应力超出砼结构所能承受的最大限度,就会造成砼温度裂缝,导致工程质量问题。
(一) 施工材料质量问题
施工材料质量问题,是工程施工项目最关注的问题之一。在施工过程中,如果工程管理人员没有严格控制施工材料质量,致使问题材料参与工程施工建设,将会造成施工工程项目出现严重质量问题,最终导致相关事故问题的发展。对于混凝土结构来说,施工材料质量问题也是导致砼裂缝的主要原因。
(二)水泥品质问题
随着我国科学技术的不断发展,水泥品质越逐渐增多,以满足于不同工程建设需求,因此,水泥品质的选择工作也越来越重要,如果水泥品种选取不当,将会严重影响到工程施工质量,导致较为严重的质量问题,影响水工建筑的正常使用效果。
(三)温度变化影响
在砼结构硬化过程中,砼结构中的热量会不断上升,从而导致砼表面出现较大的拉应力。当砼结构表面问题受到外界环境影响,表面温度下降后,造成里外温差过大,就会造成内部结构发生膨胀现象,外部结构出现收缩效果,由于混凝土结构温度扩散时受到严重制约,以及老砼结构的束缚,就会使砼内部受到严重的应力作用,当这股拉力超出混凝土结果所能承受抗拉强力之后,就会使混凝土结构出现裂缝问题。
(四) 水分影响
当混凝土结构硬化过程中,混凝土材料中的多余水分就会从混凝土中排出,出现不同程度上的水分离现象,这是一种常见的物理现象,但是如果处理不当,就会使得混凝土结构表面出现严重的泌水问题,最终导致混凝土结构出现裂缝问题,严重的,还会造成表面结构的脱皮。
砼在硬化过程中,只有少数水分会参与相关水化反应,促进混凝土的硬化,但是其余水分则需要由混凝土结构释放出来,从而完成整个硬化过程。一般来说,混凝土结构内部水分将会以水蒸气的形式慢慢由空隙排除,因此,内部结构的湿度变化会很小且很慢,但是对于混凝土表面结构来说,则湿度较大,且变化较为剧烈。如果在工程施工过程中,施工人员没有采取合理的保养措施,剧烈的湿度变化容易导致裂缝的出现。
(五) 水分结冰
混凝土结构施工过程中,如果外界温度较低,就会容易使混凝土结构内部水分结冰,体积发生膨胀,到体积膨胀指数达到一定程度的时候,就会使得外部结构无法承受内部结构的膨胀系数,最终导致内部压力直接破坏混凝土表层结构,出现裂缝问题。此外,如果混凝土结构不均匀,水灰比例不协调,抗拉力系数不固定,也会使得工程施工薄弱环节出现裂缝问题,从而导致整体混凝土结构出现质量问题,从而影响到正常施工进度。
二、温度应力分析
温度应力是导致混凝土结构出现裂缝的主要原因。温度应力是由水泥放热所产生的,水泥是构成混凝土结构的主体材料,混凝土结构浇筑完毕,需要一个较长的硬化过程,而硬化过程中就会进行大量的放热,是内部热量不断升高,水分的不断扩散,使内部结构出现一定的影响,而这个过程大约持续30天左右。在混凝土结构硬化的中后期,温度应力的产生则主要是由于外界温度变化所造成的,外界温度的不断变化,也会导致混凝土内部结构发生变化,并同内部残余应力相叠加,从而影响混凝土整体结构,从而导致温度裂缝的生成。
三、防止温度裂缝生产的主要措施
(一) 加强砼入模温度控制
为降低混凝土结构内外部温度的差异,降低大体积砼的总温升,应该注意控制砼的入模温度,避免砼温度裂缝的产生。 砼的最高入模温度要控制在35℃以内,砼的入模温度一定同砼的出现温度向对应,当然也受运输工具、运距以及工程施工气候的影响,因此,我们要重视这些环节的保温效果。在砼入模之前,要用水冲洗模板达到降温的作用,同时在泵管处包裹麻布,最终,在入模之后添加遮盖物品防止暴晒对温度的影响。
(二) 加强砼的养护工作
当大体积砼入模之后,应该加强砼的养护工作,避免风吹日晒等外部环境对砼的影响,防止表面裂缝的生成。在实际工程施工过程中,先用长刮尺将砼浮浆表面刮平,并用铁滚动筒在表面碾压2遍,最后用木抹子磨平并压实,使砼表面均匀且光滑,能够有效防止泌水收缩所造成的表面裂缝。同时,砼的表层保养措施要充分,这类保温材料应该选择木模、草袋、木屑以及干砂等价格低廉、导热系数小、且易于操作的材料,如果条件允许,也可以采用海绵作为保温膜,操作步骤如下:在砼表面初步凝固之后,在表面上覆盖12mm厚、1500mm×2000mm的海绵两块,等砼最终凝固上再向上附加一层塑料薄膜,能够起到非常有效的保温作用,海绵薄膜能够用作对上部结构支膜的缝隙的阻塞,有效避免的材料的浪费。
如果砼浇筑时外界气温较低,不利于砼的凝固,我们需要采取相应的保温措施,以及升温手段,确保砼的内外温差,将温度控制在25℃以内。常用的措施有在砼的表面不间断的浇热水,维持内外温度的平衡,如果温差较大,则采取升高水温或者用碘钨灯照射的手段,避免质量问题的出现。
(三) 改善结构约束条件
在混凝土结构施工过程中,可以对工程施工进行合理的调整,改变工程施工顺序和施工流程,从而有效避免应力作用对混凝土结构的影响。比如,在工程施工过程中,如果混凝土结构较大且厚度较大,这时,我们可以采取分层、分块的施工手段,分层进行混凝土结构施工,能够有效降低应力作用和内部温度对混凝土结构的影响,从而有效避免温度裂缝的生成。分层浇筑的间歇期应该控制在5~7天以内,并且要做好砼分层层面的结合工作,保证砼的整体性能。在施工过程中,要保证每层砼的浇筑厚度保持在300~400mm以内,并且要保证砼的均匀上升,循序渐进,确保分层浇筑的有效性和安全性。分块混凝土结构施工,同样能够有效约束温度应力的大小,避免温度应力过大而造成结构的损伤。在工程施工过程中,我们还应该尽量选用外加剂效果较为稳定的水泥材料,改善混凝土性能,提高混凝土结构的抗拉能力。
总结:
混凝土结构温度,将严重影响到水工建筑的整体施工效果,混凝土结构的温度裂缝,将容易导致混凝土结构极易受到外界水分的影响,导致水工建筑出现渗漏以及坍塌问题的出现,给周围居民人身财产安全造成极为严重的影响。因此,我们在工程施工过程中,一定要加强对温度裂缝的重视,加强混凝土施工技术,减少外界温度对混凝土结构的影响,从而有效避免砼温度裂缝的出现,确保水工建筑工程的使用效果和施工质量。
参考文献:
[1]刘春艳. 大体积混凝土温度裂缝的控制措施[J]. 太原科技,2010,(01)
[2]张筱萍. 混凝土工程中裂缝的产生原因及控制措施[J]. 科技情报开发与经济,2008,(09)
[3]田春华. 如何控制混凝土施工中的温度裂缝[J]. 民营科技,2010,(04)
[4]田崇庆,种秀. 混凝土施工中对温度裂缝产生的原因及控制措施[J]. 民营科技,2011,(03)