混凝土施工温度裂缝控制措施探讨

2012-04-14 04:54:35李翠清
山西水利 2012年12期
关键词:干渠水化施工人员

李翠清

(山西省河渠建设开发中心,山西 太原 030001)

随着城市化建设进程的不断加快,太原市对汾河东西干渠的美化要求越来越高,为配合太原市创建全国文明城市,以建筑、自然与人和谐为理念,打造健康、运动、休闲、生态、养生的水岸生活。汾河东西干渠的覆盖与利用越来越多,东西干渠兼有供水服务性并贯穿太原市城区,一年四季均有施工,且工期较长,混凝土用量大。为保证整个建筑工程的施工质量,混凝土的质量管理显得尤为重要。所以,施工单位必须对混凝土的质量进行严格把关,加强施工过程中混凝土的裂缝管理,尽量避免混凝土裂缝的发生。

1 温度裂缝产生原因

在施工过程中,混凝土出现裂缝的原因很多,如温度、湿度、材料、地基等。温度裂缝主要是由于温度原因引起的混凝土表面裂缝,裂缝出现时间在混凝土浇筑后3个月左右,甚至更久,温度裂缝较深时,可能会直接影响建筑物的结构安全。

混凝土在凝固过程中,水泥水化释放大量水化热,使混凝土内部温度逐步上升。尺寸较小的结构,由于散热较快,温升不高,不致引起严重后果;但大体积混凝土的最小尺寸也常在3~5 m以上,而混凝土导热性能随热传导距离呈线性衰减,大部分水化热将积蓄在浇筑块内,使块内温度升高达30~50℃,甚至更高。随着时间的推移,温度逐渐下降,与多年平均气温接近。但如果混凝土养护不到位,就会使混凝土的表面干缩变形受到内部混凝土的约束,从而产生裂缝。

在施工过程中,混凝土降温时内部会产生较大拉应力,且在配筋混凝土边沿部位产生的拉应力要由混凝土自身承担,但要求不出现拉应力或者出现小于混凝土强度的拉应力。为此,施工人员一定要掌握温度应力对混凝土造成破坏的规律。

2 控制措施

根据城区段干渠混凝土施工的特殊性,为了控制在混凝土施工过程中产生温度裂缝,施工单位应从以下两方面加强管理。

2.1 施工过程控制

混凝土施工过程中严格控制混凝土配料的比例,选用符合规范标准的混凝土配料。在混凝土运输过程中应避免阳光直射及雨天运输,严格控制运输距离,避免离析现象产生。在冬季施工过程中更应当注意混凝土在运输过程中的温度控制。根据当地气候条件,在不同季节应添加不同的混凝土添加剂。在混凝土的浇筑过程中,振捣工序一定要选择熟练、有经验的施工人员,确保振捣密实,避免混凝土裂缝的产生。

2.2 控制温度

首先,充分考虑施工工地的温度情况,因地制宜,在混凝土搅拌过程中,用水将砂石冷却,进而降低混凝土的浇筑温度。浇筑时,减少混凝土的厚度,充分利用混凝土的表面进行散热;施工人员还可以通过在混凝土内部设置循环水管的办法对混凝土进行降温。

其次,冬季施工要加强保温措施,为了防止由于温度应力大于同期混凝土的抗拉强度而产生裂缝,采取保温保湿的养护办法,通过在混凝土表面和底层薄膜浇水进行养护,然后尽快覆盖,混凝土养护14 d,施工单位可根据当地天气情况适当的延长养护时间。

第三,在混凝土制作过程中,操作人员在新浇筑的混凝土完成后及时拆除模板,如果混凝土的温度超过周围环境的气温,应适当考虑延长拆模时间,避免混凝土表面出现早期裂缝。在混凝土浇筑初期,水泥水化热会在混凝土表面引起较大的拉应力,此时拆除模板,混凝土的表面温度骤降,产生温度梯度,在混凝土的表面附加一拉应力,当表面拉应力达到最大数值时,就会产生混凝土温度裂缝。为此,施工人员要在拆除模板后及时覆盖保温材料,防止混凝土表面产生过大拉应力。

2.3 加强养护

目前,很多混凝土裂缝属于不会损坏建筑物结构安全的表面裂缝,大都受温度梯度影响。研究表明,混凝土浇筑完成后,本身含有的水分足以完成水泥水化的需要,为此,混凝土浇筑后的一段时间是混凝土早期养护的关键,也是保证混凝土质量的关键,施工人员一定要加强对混凝土早期的保温养护工作。

混凝土养护的主要目的是使混凝土可以有适宜的温湿条件,为此,养护工作要尽量避免混凝土的内外温差以及表面的温度梯度差距过大,施工人员要采取一定的措施使得混凝土施工时的温度不低于混凝土使用时的稳定温度,根据太原市夏季中午光照强、温度高的特点,应尽量避免在中午进行混凝土浇筑,最好在晚上进行浇筑。而冬季混凝土施工则与夏季相反,尽量在中午浇筑。同时要防止旧混凝土过冷,减小新旧混凝土之间的温度差,也可避免温度裂缝的产生。混凝土施工浇筑完成后,一方面,通过混凝土的早期养护,使其有适宜的温度和湿度,防止因温湿条件而发生干缩变形,避免混凝土裂缝产生;另一方面,可以确保水泥水化热的正常进行,提高混凝土的强度和耐久性。

3 结语

综上所述,根据我单位多年来在东西干渠的覆盖施工中,总结大量使用混凝土的经验,混凝土裂缝的产生与混凝土施工过程、温度控制及后期养护有着非常直接的关系。因此,施工单位在混凝土的施工过程中一定要严格依据混凝土制作规范、工艺进行,加强混凝土的后期养护工作,以保证混凝土性能,提高工程质量。

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