浅谈建筑工程大体积混凝土施工温度控制

2016-05-23 12:44杨准
建材发展导向 2016年3期
关键词:大体积混凝土温度控制建筑工程

摘 要:建筑工程规模不断增大,这样在工程施工时便会存在大量的大体积混凝土项目,所用混凝土材料多,如果施工温度控制不当,很容易导致结构出现裂缝,而导致结构强度与稳定性不能满足专业施工要求。对大体积混凝土施工温度进行控制,是平衡结构内外温差的前提,需要得到施工企业的重视,明确温度控制的必要性,然后总结以往经验,采取措施来消除存在的各类问题,在根本上来保证施工效果,文章就此进行了简要分析。

关键词:建筑工程;大体积混凝土;温度控制

大体积混凝土已经成为建筑工程建设重要项目,在对其进行施工前需要做好各技术要点分析,掌握工程施工要求,减少因施工技术不当而存在的隐患。尤其是施工温度的控制,对提高结构安全性与稳定性具有重要意义,如果未将温度控制在允许范围内,很容易造成混凝土结构开裂。在对建筑大体积混凝土施工温度进行控制时,需要从不同角度出发,做好材料、技术与工艺等方面控制,确保整个施工环节具有较高的规范性。

1 建筑大体积混凝土施工温度控制必要性

大体积混凝土施工所用混凝土材料众多,需要在完成所有施工环节后进行必要的养护处理,即降低结构温度避免混凝土收缩变形,或者是水泥水化热反应造成结构收缩变形。无论是出现上述哪一种问题,均会使得混凝土结构内部产生拉应力,当拉应力超过混凝土强度后,便会造成结构开裂。为保证大体积混凝土施工效果满足设计要求,就需要做好温度控制,降低结构内部拉应力,以免造成结构开裂。可以从四个方面来进行,即混凝土最高温度、结构内外温差、结构上下层温差以及施工基础温度。采取措施确保大体积混凝土在施工时最高升温降低,并将结构内外温差控制在允许单位内,且能够均匀分布。且为避免在施工过程中产生惯性裂缝,还应控制施工基础温度,而通过对上下层温差控制,可以避免防止出现裂缝。

2 建筑大体积混凝土施工温度控制措施

2.1 控制水泥用量。水泥为混凝土主要原材料,大体积混凝土施工时混合料用量多,如果其中所含水泥含量过多,在后期结构会因为水热化集中放热而导致温度急剧上升,使得结构内部拉应力增大,容易出现结构裂缝。在对大体积混凝土施工温度进行控制时,首先就需要控制水泥用量,在制备混合料时,应选择合适的水泥型号,在保证混合料质量的同时,最大程度上减少水泥用量,利用替代品来取代部分水泥,降低绝热升温,并避免因水化热造成结构内外温差较大产生裂缝。一般在施工时,可以利用30%粉煤灰燃烧后形成的尘状物质来代替水泥,其比热容要远低于水泥,但是性能相似,施工后混凝土结构不会集中产生大量热量,达到施工温度控制效果。

2.2 控制水泥配合比。混凝土原材料除了水泥、水外还包括砂石和外加剂,将所有原材料按照一定比例进行混合,均匀拌合后形成混合料。混合料性能是否可以满足施工要求,各原材料配合比具有重要作用,这样在进行混合料配置前,需要进行配合比试验,确定出最佳方案,确保混凝土强度为最佳状态。且合适的配合比,还能控制混凝土温度,使其可以达到良好的施工状态。

2.3 添加缓凝剂。混凝土施工后凝结速度快,这样在水泥凝结过程中,热量无法有效释放,会对混凝土结构稳定性产生影响,施工后便容易出现裂缝。为解决此类问题,可以减少混合料内用水量,或者是添加适量的缓凝剂减缓水泥凝结速度,促使结构热量可以有效释放,提高混凝土结构的稳定性与强度。同时混凝土在凝固过程中,也可以具有良好的收缩效果,减少配置用水所含腐蚀物质对混凝土的侵蚀。另外,通过添加缓凝剂来延长凝固时间,将水热化反应产生的热量控制到最低,提高施工温度控制的效果,最大程度上来降低温度对工程结构施工效果的影响。

3 建筑大体积混凝土施工温度控制实例

3.1 工程概述。以某建筑工程为例分析大体积混凝土施工温度措施,本项目基础为承台与桩基础形式,承台平面尺寸为20.0m×20.0m,高7m,为大体积混凝土,需要重点做好施工温度控制,以免出现结构开裂问题。施工时针对温度控制,采取了埋设冷却水管、表面保温与养护以及降低入仓温度等措施处理,最终获得了良好的效果。另外,本工程承台施工时间为6月,设置有2台混凝土搅拌机,并配置有7辆运输车辆,运输距离为500m,且有3台混凝土地泵、1台汽车泵。

3.2 施工方案设计。本工程承台混凝土施工方量为2500m3,为实现混凝土最高温度的有效控制,并减低混凝土内外温差,最终确定为分层浇筑方式,上层设计为3m,下层设计为4m。同时,还需要做好对混凝土材料的配置管理,提前进行配合比试验,确定出最佳的设计方案,减少水泥用量,有效解决后期结构水热化集中问题,并确保混凝土具有良好的抗渗性能。

3.3 原材料选择。本项目选择用P.S32.5#低热矿渣水泥;粗骨料选择则需要重点控制含泥量、有机物、粉屑以及有害物质的含量,确保满足专业施工规范。细集料在混凝土中应用敏感度高,直接决定了混凝土材料的和易性与强度,要控制粒径大小与含泥量,如果偏粗则和易性差,偏细则含泥量多、比表面积大。在选择好各项原材料后,还需要确定合适的粉煤灰、外加剂等添加剂,并提前做好配合比试验,确定出最佳的配合方案,提高混凝土制备质量。

4 温控措施

4.1 埋设冷水管。选择用内径为30mm且导热性能良好的钢管作为冷水管,埋设时要求其水平、竖直间距维持在1m,并且在下层混凝土埋设一层水管,上层需埋设4层水管,每层水管要保持0.9m间距。为提高冷却效果,本项目将通水流量设定为17L/min~26L/min。另外,为提高温度控制准确性,还应配置电阻式测温计,对承台内预定控制点混凝土实际温度进行测量,将获取的数据作为下一步控制措施实施的依据。

4.2 降低入仓温度。提前对骨料进行预冷处理,如骨料采用堆高的方式处理,并设置遮阳棚,避免其直接受到阳光照射。同时,还需要加快混凝土运输与入仓速度,缩短混凝土在环境中暴露时间,避免其在运输与浇筑阶段温度回升。另外,在泵送混凝土时,白天要覆盖保温材料,延长混凝土温度回升时间。

4.3 表面保温养护。在混凝土全部浇筑完成后需要对其进行蓄水养护,蓄水深度设计为25cm,下层养护时间为6d,上层养护时间为8d。其中,所用养护水应为冷却水管内水,控制混凝土表面温度,且在完成蓄水养护处理后,还需采取常规措施进行养护。

5 结语

建筑大体积混凝土施工温度控制,对提高混凝土结构施工效果,减少裂缝产生具有重要意义,需要确定控制要点,结合实际情况来选择合适的措施,不但要提高工程施工规范性,同时还要进行养护,从全方面来提高工程施工效果。

参考文献

[1] 黄永刚.大体积混凝土温度监测与裂缝控制[D].西安:西安建筑科技大学,2004.

[2] 徐俊.大体积混凝土温度应力场与温控措施研究[D].合肥:安徽理工大学,2014.

[3] 王建.筏板基础大体积混凝土温度场及应力场分析[D].合肥:安徽建筑大学,2015.

[4] 汪亚楠.浅谈大体积混凝土施工中温度裂缝的控制[J].建设监理,2015(09):66-67.

作者简介:杨准(1987- ),男,湖南岳阳人,本科,研究方向:工程管理。endprint

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