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高层建筑施工中大体积混凝土裂缝的防治措施

2015-03-16符禾根

建材与装饰 2015年51期
关键词:热化水化施工人员

符禾根

(定南县工业园区管理委员会)

引言

就目前来看,大体积混凝土技术之所以会被广泛的应用到当前高层建筑工程项目的施工建设过程中,其主要是因为该项施工技术是目前建筑行业处理混凝土材料的主要技术。因此,大体积混凝土施工技术,便成为了建筑项目施工过程中一种常用建筑施工技术。就其施工过程的本质来看,其属于混凝土固结的化学放热过程,如果在这一过程中出现温度失衡那么就极易出现裂缝。对此,对大体积混凝土在施工过程中出现裂缝的主要原因进行全面的研究,并找出科学合理的控制和解决方案,是当前建筑行业亟待解决的一项问题。

1 大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因

1.1 水泥出现水化热导致裂缝产生

一般而言,混凝土浇筑过程中,其自身温度大概会在浇筑完成的3~5d 左右升至峰值,然后经过几天之后冷却之后,混凝土内部温度会逐渐降下来,且混凝土还会在此过程中完成固结。混凝土在进行浇筑的时候,由于其强度较弱,弹性模量较低,难以释放水热化放出的热量,因此混凝土内部温度应力相对较小,这些特点的存在,则很可能会造成混凝土出现裂缝。

1.2 外界气温造成温度裂缝

外界气温差作为混凝土裂缝产生的重要原因,其出现的主要原因是由于混凝土外界温度增加,其内部热量不容易释放,从而导致内外出现温度差,进而引起温度裂缝。而混凝土内部温度出现阶梯性变化,则主要是因为水泥水化温度升温,且在浇筑时出现散热温度,这两种温度形成叠加从而引起混凝土内外温度差。一旦温度差产生则会形成温度应力,若温度应力无法进行约束控制,则会产生温度裂缝。

2 大体积混凝土温度裂缝控制对策

2.1 原材料的控制

在建筑施工过程中,构造大体积混凝土需要使用大量的水泥材料,而水泥材料在施工时又极容易出现水热化反应,且水泥材料在水热化反应的过程中还会聚集一定的热量,以上情况的出现,则直接造成混凝土材料工程的施工初期出现温度提升或者是降低问题。因此,在建筑施工过程中,施工人员可以通过降低水热化的散热和放热效果的方式来有效的减少混凝土温度裂缝出现的频率。施工阶段要考虑到水泥品种选择,水泥品种不同其水热反应程度也不相同,如表1 所示两种不同水泥的水热数据指标。

表1 两种水泥不同标号以及水化热数据指标

从不同水泥品种来看,其标号、水热化数值各不相同,因此在进行施工的时候,必须要对水泥品种进行科学合理的选择,然后根据水泥的水化热特性进行灵活施工操作。

施工过程中控制混凝土裂缝,一方面应从温度应力进行温度裂缝控制,另外一方面需要从施工的温度控制原材料进行控制。施工时,必须加大对大体积混凝土的温度应力、温度、收缩力等因素的控制,对此:①通过计算方式来判断大体积混凝土施工时采集数据是否满足要求;②选择合宜的混凝土原材料施工,进而满足混凝土高强度、低水化热反应等条件;③通过降低混凝土的水化热,然后提高其抗凝能力,进而防止混凝土出现裂缝。在混凝土施工过程中,要想有效的降低水热化反应造成的不良影响,施工人员需要在材料采购阶段对骨料的质量进行严格的控制,并且还应该采用科学合理的方式进行配级,从而有效的控制各种不良问题的产生。通过实践证明,骨料粒径大小为5~40mm 时比粒径为5~25mm 的碎石要少用7.1kg/m3左右水,且可以降低水泥用量15kg/m3[1]。

2.2 提高施工监测水平

施工人员需要按照一定的工序对混凝土进行监测,其具体流程为:安排测定人员、设置测温孔、安装温度监测定时器、记录测温结果,通过这些方式来掌握混凝土为温度差异变化。大体积混凝土温度测量的时候,分为直接测量和间接测量两种方法,通过监测之后的数据来控制入模温度。大体积混凝土间接法测试温度,测试的时候将采集的数据代入公式进行计算,然后通过计算结果为温度控制提供支撑,间接法测量温度其避开了直接测量的操作不便问题[2]。直接温度监测法,则主要是在混凝土施工中采用仪器进行监测,然后实时获取温度信息。通过混凝土温度监测,为施工过程中混凝土温度控制提供数据支持,并且为解决混凝土裂缝提供重要保障。

2.3 提升对混凝土材料的养护力度

大体积养护作为裂缝控制的重要手段,一般在混凝土浇筑之后,必须采取必要措施减小混凝土表面热量扩散,进而控制混凝土表面温度出现梯度差。混凝土浇筑完成之后,拆模之后应立即填土方,地面混凝土结构应及早进行覆盖,避免其长时间暴露于自然环境之下[3]。

2.4 降低混凝土入模温度

在进行混凝土浇筑这一环节的施工时,施工人员一定要对其入模的温度进行严格的控制,保证混凝土内外的温差满足建筑施工的要求,从而有效的减少温度应力的出现。并且,由于混凝土入模以及出机温度、施工气候和运输等因素都会导致混凝土出现温度裂缝,所以,要想有效的控制这一问题的出现,施工人员需要采用加冷水或者是冷水浇筑的方法来降低混凝土的入模温度,从而有效的平衡该施工环节混凝土的内外温差。施工阶段,控制入模温度的时候可采用预冷骨料,采用水冷法或者气冷法来预冷骨料。混凝土施工运输,也应加强其温度控制,运输时间和运输方法选择会引起混凝土出现不同的温度变化,与此同时,在运输混凝土材料的过程中,相关人员还可以使用隔热温度的运输方式,来有效的缩短混凝土被暴晒以及运输的时间。季节性施工应注意选取施工时段,如高温季节施工可以选择夜间施工,并加强后续降温。

3 结束语

总而言之,随着近些年我国建筑事业发展蒸蒸日上,以及社会发展对建筑施工质量和技术等相关要求的不断提升,使得建筑施工技术不断完善,尤其高层建筑数量的增加,以及其对大体积混凝土需求量的增多,使得相关部门和施工人员对于大体积施工过程中出现的温度裂缝处理显得更加重视。大体积混凝土在施工过程中产生裂缝的原因有很多,但不论是何种原因均必须要采取有效措施,并结合当前先进技术不断进行创新施工,只有这样才能够进一步提高我国高层建筑的施工质量,推动我国建筑行业快速稳定发展。

[1]薛泽龙.建筑工程施工大体积混凝土裂缝防治措施之我见[J].福建建材,2014,02(02):79~80.

[2]曹宝栋,朱丽丽.高层建筑施工中大体积混凝土的裂缝控制[J].城市建筑,2014,06(03):111.

[3]刘敬,熊宝强.浅谈高层建筑大体积混凝土施工的温度裂缝控制措施与方法[J].陕西建筑,2014,03(03):29~32.

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