【建筑必赢亚洲www766net】高层建筑房屋防止混凝土温度裂缝的施工技术

2015年08月30日 建筑必赢亚洲www766net ⁄ 共 3163字 ⁄ 字号 暂无评论 ⁄ 阅读 4,736 views 次

摘要:本文从混凝土温度裂缝产生的机理以及影响因素进行分析,对高层建筑混凝土温度裂缝的一些预防措施进行了简要的介绍,以期能够与广大同行一参考意见。

关键词:高层建筑、温度裂缝、混凝土裂缝

一、前言

  在高层建筑中,混凝土温度裂缝由于涉及到多方面,因此,针对混凝土温度裂缝的处理是一项较为复杂的问题。其中,引起温度裂缝的主要原因就是温差变化,在建筑施工过程中,如果能将在温度变化时采取必要的保护措施这将很大程度的提高建筑结构的整体受力性能以及耐久性。因此,做好对混凝土温度裂缝的控制措施非常重要。

二、混凝土温度裂缝产生的原因

  1、混凝土温度裂缝产生的机理

  只有了解了混凝土温度裂缝产生的机理,才能采取相应的措施,从而从其根源上对其进行有效的防治,也只有这样才能起到较为明显的立竿见影的效果,这也就是所谓的“知己知彼,百战百胜”,由此可见,了解混凝土温度裂缝产生机理的重要性不容小觑。顾名思义,温度裂缝肯定是与温度有着千丝万缕的关系,事实也是如此,在混凝土浇筑后的硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,这些汽化热就是产生温度裂缝的直接原因,为什么这么说呢?因为由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发,导致内部温度急剧上升。可是混凝土表面由于能够接触到外部流动的空气,因而散热相对来说较快,混凝土内外的结构散热速度不一致,这就导致内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力,而当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。换言之,也就是说混凝土汽化热造成的其内外结构的温差是温度裂缝的直接的原因。而在实际的施工过程中,由于施工的环境更为复杂和不可预料,所以这种温度裂缝出现的可能性就进一步提高了,尤其是在混凝土施工中后期遇到温差变化较大或者是混凝土受到寒流的袭击的情况时,低温会导致混凝土表面温度急剧下降并且产生收缩,表面收缩的混凝土与内部热量还未释放的混凝土形成了鲜明的对照,将会产生很大的拉应力而出现裂缝,这种裂缝虽然往往只在混凝土表面较浅的范围内产生,但是其一旦出现就不会是一小部分,常常是在一定的范围内密集出现。而裂缝一旦出现,不仅会降低混凝土的相关性能参数,引起混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳和抗渗透的能力,而且由于裂缝为混凝土中的钢筋接触氧气提供了良好的环境,因而会混凝土中钢筋的锈蚀,二钢筋都被锈蚀了,也就为相关的建筑埋下了安全隐患。

  2、混凝土温度裂缝的影响因素

  了解了混凝土施工中温度裂缝产生的机理后,再让我们了解一下影响混凝土温度裂缝的相关因素,这样有助于我们进一步加深对于混凝土温度裂缝的认识,从而采取有效的措施,对混凝土温度裂缝进行相关的防治。结合混凝土温度裂缝的成因我们不难推测,影响其的重要因素就是温差,温差越大,在混凝土中产生的张力和拉力也就越大,相关的裂缝也就越多越密集。那么什么因素会影响到温差呢?通过多年的观察总结和查阅相关的文献著作,笔者发现混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,在浇筑时可能产生的内外的温差也就越大。而对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,并且总体上呈现一种正相关的趋势。也就是说,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,其外部冷却的速度越快,其内部散热的速度越慢,因而其产生的温差也就越大,所以引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。

三、高层建筑基础大体积混凝土裂缝控制研究

  1、控制温度

  控制温度是保证大体积混凝土不出现裂缝的重要措施。对于温度的控制包括混凝土的配合比、材料的选择、浇筑时的温度方法和厚度;对于原材聊得冷却以及后期所采取的养护手段等等。这几个因素相互影响,其中尤其以混凝土的后期养护方法最为重要。做好大体积混凝土的养护工作,最主要的方式就是人工来控制温度,以减少干缩的需要和增长强度,防止由于温度引起的变形而导致结构裂缝。在进行温度控制时,一定要严格遵守科学的温度控制措施,采用温度应力和温度控制双重方法,以最大限度地避免混凝土裂缝。

  2、改善约束条件

  大体积混凝土产生裂缝的主要因素就是受到了内外两种约束。对于外部约束来讲,减少约束的主要方法就是合理地进行分块,设置施工缝、伸缩缝和后浇带,减少可缩小约束范围,从而减轻约束作用,;同时设置滑动层,在此层面上允许块体自由变形,避免其开裂。对于内部因素来讲,解决约束的主要方法就是加强温度保护,减少内外温差、降温速率以及保证湿度。常用的暖棚法、覆盖法和蓄水法是最主要的保温法。

  3、控制混凝土温升

  在降温阶段,大体积混凝土结构受到水分蒸发和降温等作用的影响,同时存在着外约束等不能自由变形等因素而产生一定的温度应力。为了控制水泥水化热导致的升温,对高层建筑大体积混凝土结构可采用以下措施:首先,优先选用中低热水泥品种。水泥水化热是混凝土升温的热源,选择水热化较低的水泥,例如325#、425#矿渣硅酸盐水泥;同时在施工中尽量地降低单位水泥用量。在大体积混凝土结构的施工中,425#矿渣硅酸盐水泥水热化标准为3天180kJ/kg;普通的425#硅酸盐水泥相比水化热量减少28%,为250kJ/kg。

  4、利用混凝土的后期强度

  减少高层建筑基础大体积混凝土裂缝的办法就是降低温度应力,控制混凝土升温。实验证明,每立方米混凝土用量每增减10kg其温度升降差值就在1℃。因此,应根据混凝土结构实际的承受荷载量,混凝土设计强度采用f45、f60或f90者替代f28,这样的施工方式就可以减少水泥用量每立方米达到40~70kg/m3,减少水化热升温4~7℃。高层建筑基础大体积混凝土结构所要承受的荷载,需要很长时间的施加,因此,保证混凝土的强度在28d之后持续增长并且在预定时间内达到或者是超过设计强度就可以了。

  5、掺加外加剂

  选择合适的外加剂,不仅能够满足现场对于硅坍落度的要求,还能够减少水泥用量减小水热化程度,有效地避免开裂。对水泥颗粒有着一定分散效应的表面活性剂木质素磺酸钙,其主要成分为阴离子,能够降低水表面的张力,从而降低加气作用。在施工过程中,掺入相当于水泥重量0.25%的木钙减水剂,能够明显地改善混凝土和水泥易性,还能够节约10%左右的水泥,减少10%左右的拌合水,从根本上降低了水泥的水热化。最新发明的UEA、AEA减低收缩剂,掺入到水泥当中能够使硅空隙中的水分降低其表面张力,从而减少收缩达40%~60%,起到控制收缩防止裂缝的最终目的。

  6、掺加粉煤灰外掺料

  大体积混凝土的强度特征决定着其在高温条件下强度增长过高过快,而后期强度的增长上则明显放慢,究其原因就是由于水化作用处在高温条件下过快,伴随混凝土龄期的增长,水化作用减慢甚至停止。而外掺料粉煤灰具有“滚珠效应”,能够起到一定的润滑作用。粉煤灰的特性是具有一定活性,在一定程度上可以替代部分水泥,发挥其润滑作用,改善混凝土的粘塑性和可泵性,从而降低混凝土的水热化。

四、结语

综上所述,随着社会的不断发展,人们生活水平的不断提高,人们对建筑施工的要求也提出了更高的要求。高层建筑中影响房屋质量的混凝土温度裂缝问题是影响建筑施工安全的主要因素,因此,在这一点上一定不能放松警惕,施工人员要从降低混凝土温度和提高混凝土抗拉性两点着手,将各个环节进行综合比较分析,最终采取有效的施工措施来防止高层建筑混凝土温度裂缝的产生。

参考文献:

[1] 朱艳:《对混凝土施工中温度裂缝的探析》,《科技资讯》,2010年04期

[2] 金星:《大体积混凝土施工的温控措施》,《科技促进发展》,2010年06期

[3] 唐国元:《浅谈高层建筑钢筋混凝土裂缝分析及处理》,《科技信息(科学教研)》,2008年09期

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