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混凝土施工中的溫度裂縫一般有兩種。首先是表面溫度裂縫,通常來講,在水泥水化是一個劇烈的化學反應,在這個過程中會釋放出巨大的熱量,這些熱量在每克中會達到六百多焦耳,但是由于混凝土結構自身的特點,這些巨大的熱量,很難得到及時的散發,致使熱量在混凝土內聚集,使得混凝土結構溫度驟增。內部溫度,在澆灌后的第四天左右達到最高值,結構的表面部分由于與外界接觸,散熱較快,溫度相對較低,而內部溫度十分高,形成了結構內外較大的溫差。而這時的澆灌時間只有短短幾天,混凝土結構的抗拉度不夠高,溫度的差別,會在混凝土結構的表面和內部產生有較大差別的應力,對結構內部進行拉伸,對結構表面進行壓縮。混凝土的有自身的抗拉臨界值,當承受的拉力超過這個臨界值時,在混凈土的表面會出現裂縫,這種表面溫度裂縫主要是產生在澆灌之后三、五天左右,整個結構處于升溫的過程中時。其次是內部結構溫度裂縫。這種溫度裂縫主要產生于對混凝土進行降溫的時候,對其進行冷卻降溫時,由于熱量的散失,會導致混凝土結構整體的收縮變小。此外,在對其進行硬化時,受凝膠和水化的影響,也會使整體結構進行收縮。由于基底墊層和混凝土結構本身的特點,會使結構承受較大的收縮拉力。與表面溫度裂縫相似,若這個收縮拉力大于混凝土結構的抗拉臨界值時,就會在結構內部出現裂縫,這種裂縫我們將其稱之為垂直裂縫,通常,這種垂直裂縫出現在混凝土結構的中心部位,較為嚴重的時候,會使結構整體發生斷裂,對施工產生很大的影響。這種垂直斷裂不是發生在升溫過程中,而是在降溫過程中出現,也需要我們采取積極的措施進行控制。
2混凝土施工中溫度裂縫控制措施
以上分析了兩種混凝土溫度裂縫產生的原因,只有了解事物的原因后才能采取有效的措施對其進行控制。通常來講,我們要對構件原料,構件施工,施工的環境以及構件的設計采取控制措施,根據實際情況,做好相關工作,避免混凝土施工中溫度裂縫的出現。
2.1對構件的原料進行控制
2.1.1水泥選擇水泥的水化對混凝土結構表面裂縫和內部裂縫的產生都有影響,因此,對水泥的水化過程進行嚴格的控制,采取積極有效的措施,在選購水泥時,要盡量選擇中熱或者低熱的水泥品種,從源頭上控制水化過程,降低結構的內外溫差。目前,主要使用的粉煤灰水泥或者礦渣硅酸鹽水泥。
2.1.2骨料選擇在混凝土施工中要盡量選用級配高的骨料,這種骨料在抗拉和抗壓方面都表現較為良好。選擇直徑范圍在零點五到四厘米內的粗骨料,在選擇細骨料時,要中粗紗的效果比較理想。此外,對骨料中砂和石的比例進行監督,要將其控制在百分之二左右。
2.1.3添加物選擇在施工中,越少的用到水泥,就能更越有效的避免水化作用造成的溫度裂縫現象,我們可以將細粉煤灰加入到混凝土中,這能夠在一定范圍內使混凝土的性能產生變化,能夠在一定程度上降低水泥的使用。還可以添加一定量的低強度的膨脹劑到水泥中,能夠減弱混凝土結構的收縮,能夠有效地避免混凝土施工中溫度裂縫的產生。
2.2構件施工控制
2.2.1控制材料溫度溫差是在混凝土施工中產生裂縫的最主要原因,所以,我們要對施工的溫度進行嚴格的控制,避免溫度裂縫的產生。在進行控制時,要從多方面入手,嚴格控制澆灌前和澆灌過程中的溫度。總體來說,就是要對材料的溫度以及環境溫度進行有效控制,通常我們將砂石進行打包,放入冷水或者冰塊中進行冷卻;在一天環境溫度較低的時間進行混凝土澆灌;充分對水泥進行散熱。
2.2.2冷卻水管溫度控制在混凝土施工中,通常在混凝土結構中設置一些細小的空隙在空隙內注入冷水,這些空隙的設置要做到合理有效,控制好空隙的直徑,一般在混凝土中心結構處的兩米范圍內進行等距離的排放,使得注水、防水能夠順利進行。
2.2.3澆筑方案控制目前對混凝土結構進行澆筑時,通常采用分層踏步法和分層連續法,要依照初凝時間的特點,合理選擇所用的澆筑方法。其中,分層澆筑法的應用較為普及,而且效果要比分層踏步法好。由于分層澆筑法進行振搗時較為方便,能夠充分的借助層面進行散熱,從而使混凝土結構的質量更有保障。對于較大工程中的混凝土結構澆筑,可以將這些混凝土結構進行分段,分別進行澆筑。
2.2.4砼的養護控制做好混凝土的養護工作,也可以有效的避免溫度裂縫帶來的影響。在混凝土施工過程中,可以在進行澆筑的同時進行覆蓋操作,同時,在進行一周的養護之后,對其進行澆水,做到更好的養護。由于澆筑后的混凝土結構,具有很高的溫度,如果對其進行立即澆水,會造成巨大的溫差,從而出現交大的裂縫。此外,要用先進的科學技術,對混凝土結構的溫差進行實時檢測,在合適的位置安放測溫器。為了更好的監控水化作用的影響,一般在澆筑完成后的十個小時后進行溫度的監測。
2.3對相關設計和約束條件進行控制如果施工中的混凝土結構的厚度較大,為了避免裂縫的出現,我們通常在墊層表面設置合適的隔離層,根據實際情況選擇隔離層的材料,如果混凝土結構所占面積較大,我們還可以選擇合適的位置,安放后澆帶,后澆帶的寬度一般控制在半米到一米之間,間距通暢設置為二十五米左右,并且在一個月后將其撤離或進行封閉。
3總結
本文首先分析了混凝土施工中產生裂縫的原因和裂縫的種類,然后介紹了如何控制裂縫產生的措施,旨在幫助施工單位更好的處理好混凝土施工中的溫度裂縫問題,保證施工質量,提高芯給結構帶來影響,采用75mm內徑鉆頭鉆芯樣來作抗壓試驗。雖然我國目前對小芯樣檢測混凝土強度還有較多的爭議,如離散性高;鉆芯、切割時損傷程度相對較大、混凝土內部的缺陷影響程度較高等。現在南方地區大量使用小直徑芯樣,結合當地的粗骨料使用情況,增加小芯樣的鉆芯數量、采用合適的高徑比等措施,用75mm內徑鉆芯樣的方法檢測混凝土還是能做到較高的測試精度。
3.3摻有粉煤灰的商品混凝土強度檢測我國目前使用的商品混凝土普遍摻用了粉煤灰,由于粉煤灰質量的差異、摻量的不同都會對混凝土強度造成很大影響。摻有粉煤灰的混凝土強度增長較慢,存在早期強度低,后期強度高的特點。新建工程在工期要求范圍內的混凝土強度檢測結果通常偏低,往往引起質量判斷上的失誤。
3.4鉆芯機的固定在實際檢測過程中,鉆筒高速的運轉使混凝土產生的強烈磨擦抖動,使得鉆芯機漸漸變松后鉆筒與結構面不垂直,造成所取的芯樣容易出現芯樣裂縫、缺邊、少角、錯位、傾斜及喇叭口變形、端面與軸線的不垂直度超過2度等缺陷,甚至打斷鉆頭的鋼齒。帶有缺陷的芯樣會造成混凝土檢測強度與實際強度偏差較大,影響對結構作出真實評價,甚至出現誤判。所以,在固定鉆芯機時,一定要注意施工現場周圍的具體環境、所鉆取的混凝土強度的范圍(不宜在強度低于10MPa的混凝土上鉆芯,因為鉆芯機較難固定),在鉆芯機主軸的旋轉軸線與被鉆芯樣的混凝土表面相垂直的情況下,才能進行鉆芯樣工作。
3.5排水問題鉆芯樣需要采用水冷卻機器鉆頭,產生較多含有泥漿的廢水,會直接從鉆頭部位流出污染環境,造成事后的衛生很難清理,引起客戶或使用人的不滿。甚至有因鉆芯時鉆到預埋的電線管道,污水順著預埋的電線管道從四周燈具流出,造成電線短路。
3.6其它容易被忽視的問題
1)鉆芯時鉆頭的筒壁離鋼筋的距離應大于鋼筋直徑,可避免影響鋼筋和混凝土的粘結力或切斷鋼筋。
2)芯樣鉆取之后及時進行沖洗,在現場很快就會晾干,宜立即噴酚酞進行混凝土碳化試驗。這樣測試出來的混凝土碳化非常直觀明顯、準確、容易量取,同時可以看到混凝土內部的碳化反應。
3)芯樣在送進試驗室試壓之前一定要對其幾何尺寸進行測量,測量內容包括:平均直徑、芯樣高度、垂直度、平整度等。樓板的芯樣容易鉆到鋼筋,可利用作為樓板鋼筋直徑、鋼筋位置、保護層厚度校核使用。同時應仔細檢查芯樣,芯樣表面狀況可以反映出混凝土級配情況、密實程度、骨料大小,甚至可從顏色推斷含泥量、水泥用量等。
4結束語
總之,采用鉆芯法檢測混凝土強度,不應盲目選取大直徑的芯樣,應根據粗骨料粒徑和結構配筋率,靈活選取適當的芯樣尺寸,盡量避免對構件造成傷害。同時在已建結構的混凝土檢測中限制條件非常多,要求檢測面和影響范圍盡量小,鉆芯法是較好的選擇。現在的鉆芯設備有各種型號和大小尺寸,可以滿足不同操作部位的要求,價格也降低了很多。
作者:丁曉兵裴巖峰單位:天盛控股集團有限公司