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广东省 河源市
摘要:在现代工程建设的过程中混凝土是十分重要的组成部分,但在现实生活中混凝土会因温度的变化而产生裂缝,为了预防这种情况的发生对混凝土进行温度控制变得尤为重要。为此本文简要分析了一下混凝土产生裂缝的原因,对产生裂缝的原因进行探究,并针对这些问题提出几点预防的对策,希望能对延长建筑物的耐久性做出一些贡献。
关键词:混凝土;裂缝;控制;对策
混泥土自身很容易出现裂纹,当混凝土在现实生活中广泛应用于我国水利水电工程建设过程中,水利水电工程中很容易出现混凝土裂缝现象。导致这种现象的原因除了使用不合格的混凝土和混凝土自身原本就不均匀以外,产生这种现象的最根本的原因是我们对混凝土温度控制的疏忽。
一、裂缝的原因
水利水电工程施工过程中混凝土经常出现温度裂缝,不仅影响到水利水电工程结构的整体性还影响到建筑的耐久性。在水利水电工程日常运行的过程中,结构受温度变化影响。一方面气温的变化会导致混凝土的性能产生变化,气温下降时会使混尼土的外表会出现拉应力。另一方面在实际施工中混凝土硬化的过程会释放大量热能,导致混泥土整体温度上升,在表面出现拉应力。等这个过程结束,温度相对下降时,新的混泥土容易受到之前基础的约束,在混凝土的内部出现拉应力。当产生的拉应力大于混凝土的抗裂能力,混泥土就会开始出现裂缝。混凝土自身内部的湿度变化速度慢、变化幅度小,但混凝土表面受外界影响,湿度变化速度快、变化幅度大。在只有混凝土没有钢筋或处于混凝土的边缘的情况下,混凝土必须依靠自己承受这些拉应力。脆性是混凝土的一个重要的属性,它的抗压强度较好但抗拉强度很差,混凝土拉伸变形极限.由于原材料本身比例不稳定不均匀,在浇筑和运输的过程中可能会出现离析现象,并且在同一块混凝土其内部各处的抗拉强度也是不尽相同的,有的地方抗拉能力强,有的地方抗拉能力弱,裂缝就容易出现在抗拉能力弱的地方。在工程理论设计的过程中都大程度的必免拉应力的出现,但是在实际施工的过程由于外部温度和内部温度的影响,常常在混凝土内部产生非常巨大的拉应力,使混泥土产生裂缝。
二、对温度应力的分析研究
(一)两个方面因素诱导起温度应力产生:
第一方面:自生应力
混凝土的自身结构上的特特点,导致它本身的结构会引发温度应力的出现。混凝土内部温度常常会发生改变,混凝土在处于冷却状态下,由于它的内部温度高于外部温度,在混泥土的表面出现很大的拉应力。
第二个方面:自身约束
混泥土会受到许许多多来自外界的干扰,会因为不能自由发生变形而引起的应力,水分过度蒸发会导致混泥土整体体积变少。通过对已知温度的分析研究,得出温度应力的变化规律是一项十分麻烦的任务。通常需要建立模型进行一系列科学试验才能计算出数值。
(二)根据温度应力形成过程分解成以下三个步:
第一步:水泥在实际使用时会产生大量热能,混凝土弹性模量发生较大变化在混凝土内部形成残余应力。浇筑混凝土从开始释放热量所用时常一般需要三十天。
第二步:水泥水化热反应完成后一直到混凝土充分冷却至一定温度。这一段时间,由外界气温变化和混凝土的自身冷却所导致温度应力产生,这些温度应力与之前凝土内部形成残余应力紧密结合在一起。
第三步:实际生活中混凝土得到完全冷却之后。混凝土也会根据外界气温的变化而出现一些新的温度应力,这些新的温度应力与之前凝土内部形成残余应力和自身冷却时产生的应力紧密结合在一起。
三、温度的控制和防止裂缝的措施
防止混凝土裂缝必须控制好混凝土的温度,有两个方面可以入手进行混泥土温度:
(一)混凝土温度的控制
1.搅拌混凝土时要注意温度的变化,把冷水或冰和碎石掺在一起,使原材料充分冷却,用来降低混凝土在浇筑的时候产生的热能。
2.经常对混凝土浇水,给混泥土铺设冷水管,对混泥土进行冷却降温。
3.为了避免免混凝土表面产生较大的温度变化,当外界气温改变的时候,需要对混凝土的表面采取相应措施,气温降低时对混凝土进行保暖工作,氣温升高时对混凝土进行降温工作。
(二)对制约条件进行改善
1把混凝土体分为一块一块的几个部分,在块与块之间保持一定间隔。
2.在铺设混泥土之前,地基一定要打好,杜绝地基不平现象的发生。
3.按照规定的工序去浇筑混凝土,如果不去那规定浇筑混泥土,会使混泥土的一部分侧面长期暴露。
在一定范围内合理使用外加剂可以提高混凝土的整体性能,混凝土表面和内部都存在许许多多微小通道,混凝土中的水蒸发掉以后,通道的张力会让混凝土变形,所以减小通道张力,就能有效防止混凝土变形。同时水和石灰之间的比例也是直接影响混凝土收缩的重要组成部分,使用减水防裂剂将混凝土搅拌是需要的水分减少四分之一。当水和石灰之间的比例变大,水泥水化热的速度也会变快,所以水泥的分量也是混凝土收缩率的重要重要组成部分,使用减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少六分之一的水泥用量。在混泥土搅拌过程中很多外加剂都改善混泥土性能的功能,在实际工程建设中要在这方面多研究,使混泥土性能更完善,同时也能降低施工成本,实现双赢的局面。
四、对混凝土进行早期养护
新浇筑的混凝土中所含有的水分完全可以完成对水泥水热化的供给。但随着时间的流逝,水分渐渐蒸发导致混凝土中含有的水分不足,当水泥无法继续进行水热化,最直接的表现形式就是混凝土表面出现裂纹。混凝土表面与内部温度产生一定差距时,也会造成混凝土在不同深度、不同部位出现裂缝。特别是在温度变化较快的地方,混凝土出现裂缝的几率更大,造成这种现象的原因是,对混凝土的保温和降温工作做的不到位。因此混凝土浇筑完成的第一个星期是混凝土养护的非常重要的时间段,必须给予足够重视。
从温度应力方面角度出发,混凝土保温降温工作按照以下几点完成:
1.保持混泥土表面湿度,防止混凝土内部与外部温度差异过大,在寒冷地区必须铺设保暖层,在炎热地区必须铺设降温层。
2.避免混凝土过于冷却,必须想办法让混凝土在施工期间的最低温度大于等于混凝土运行期的规定温度。
3.表面温度变化频繁会造成混泥土出现裂缝,减少混泥土表层温度的变化的幅度。
4.必须控制好老混泥土和新混泥土之间的温度差异,减少新混凝土与老混凝土之间的温差差异,老混凝土温度太低会导致混泥土整体的降温速度变慢,
混凝土的早期养护要实现两个方面的效果,其关键在于是混泥土处于合适的温湿环境中。一方面让混凝土温度变化不要太过频繁,减少水分过度蒸发的概率。另一方面让水泥可以继续水热化,增强混泥土的抗拉能力,延长水利水电工程的耐久性。
五、结语
混凝土是我国水利水电工程建设中广泛应用的一种重要材料,水利水电工程施工过程中混凝土最容易出现的问题是总是出现温度裂缝,混凝土的质量直接影响到水利水电工程的建设完后的使用情况。本文针对在水利水电工程中混泥土施工的温度控制与产生裂缝的原因进行了探究,并提出预防的对策,在实际施工的过程中采取相应的对策,减小混凝土由于温度控制不当而产生裂缝的可能性,从而保障整个水利水电工程的耐久性。
参考文献:
[1]徐鸥明,韩森,于静涛.层间界面对混凝土桥面铺装结构性能的影响[J].长安大学学报(自然科学版),2009,29(5):17-20.
[2]李以友.水利水电工程混凝土施工现状及存在的问题[J].科技风,2012,(25):106-107.
[3]李维孟.水利水电工程混凝土施工存在的问题[J].广西水利水电,2009,(1):93-95.
[4]丁建彤,林星平.水工混凝土质量控制方法[J].混凝土世界,2011,(6):79-81.
摘要:在现代工程建设的过程中混凝土是十分重要的组成部分,但在现实生活中混凝土会因温度的变化而产生裂缝,为了预防这种情况的发生对混凝土进行温度控制变得尤为重要。为此本文简要分析了一下混凝土产生裂缝的原因,对产生裂缝的原因进行探究,并针对这些问题提出几点预防的对策,希望能对延长建筑物的耐久性做出一些贡献。
关键词:混凝土;裂缝;控制;对策
混泥土自身很容易出现裂纹,当混凝土在现实生活中广泛应用于我国水利水电工程建设过程中,水利水电工程中很容易出现混凝土裂缝现象。导致这种现象的原因除了使用不合格的混凝土和混凝土自身原本就不均匀以外,产生这种现象的最根本的原因是我们对混凝土温度控制的疏忽。
一、裂缝的原因
水利水电工程施工过程中混凝土经常出现温度裂缝,不仅影响到水利水电工程结构的整体性还影响到建筑的耐久性。在水利水电工程日常运行的过程中,结构受温度变化影响。一方面气温的变化会导致混凝土的性能产生变化,气温下降时会使混尼土的外表会出现拉应力。另一方面在实际施工中混凝土硬化的过程会释放大量热能,导致混泥土整体温度上升,在表面出现拉应力。等这个过程结束,温度相对下降时,新的混泥土容易受到之前基础的约束,在混凝土的内部出现拉应力。当产生的拉应力大于混凝土的抗裂能力,混泥土就会开始出现裂缝。混凝土自身内部的湿度变化速度慢、变化幅度小,但混凝土表面受外界影响,湿度变化速度快、变化幅度大。在只有混凝土没有钢筋或处于混凝土的边缘的情况下,混凝土必须依靠自己承受这些拉应力。脆性是混凝土的一个重要的属性,它的抗压强度较好但抗拉强度很差,混凝土拉伸变形极限.由于原材料本身比例不稳定不均匀,在浇筑和运输的过程中可能会出现离析现象,并且在同一块混凝土其内部各处的抗拉强度也是不尽相同的,有的地方抗拉能力强,有的地方抗拉能力弱,裂缝就容易出现在抗拉能力弱的地方。在工程理论设计的过程中都大程度的必免拉应力的出现,但是在实际施工的过程由于外部温度和内部温度的影响,常常在混凝土内部产生非常巨大的拉应力,使混泥土产生裂缝。
二、对温度应力的分析研究
(一)两个方面因素诱导起温度应力产生:
第一方面:自生应力
混凝土的自身结构上的特特点,导致它本身的结构会引发温度应力的出现。混凝土内部温度常常会发生改变,混凝土在处于冷却状态下,由于它的内部温度高于外部温度,在混泥土的表面出现很大的拉应力。
第二个方面:自身约束
混泥土会受到许许多多来自外界的干扰,会因为不能自由发生变形而引起的应力,水分过度蒸发会导致混泥土整体体积变少。通过对已知温度的分析研究,得出温度应力的变化规律是一项十分麻烦的任务。通常需要建立模型进行一系列科学试验才能计算出数值。
(二)根据温度应力形成过程分解成以下三个步:
第一步:水泥在实际使用时会产生大量热能,混凝土弹性模量发生较大变化在混凝土内部形成残余应力。浇筑混凝土从开始释放热量所用时常一般需要三十天。
第二步:水泥水化热反应完成后一直到混凝土充分冷却至一定温度。这一段时间,由外界气温变化和混凝土的自身冷却所导致温度应力产生,这些温度应力与之前凝土内部形成残余应力紧密结合在一起。
第三步:实际生活中混凝土得到完全冷却之后。混凝土也会根据外界气温的变化而出现一些新的温度应力,这些新的温度应力与之前凝土内部形成残余应力和自身冷却时产生的应力紧密结合在一起。
三、温度的控制和防止裂缝的措施
防止混凝土裂缝必须控制好混凝土的温度,有两个方面可以入手进行混泥土温度:
(一)混凝土温度的控制
1.搅拌混凝土时要注意温度的变化,把冷水或冰和碎石掺在一起,使原材料充分冷却,用来降低混凝土在浇筑的时候产生的热能。
2.经常对混凝土浇水,给混泥土铺设冷水管,对混泥土进行冷却降温。
3.为了避免免混凝土表面产生较大的温度变化,当外界气温改变的时候,需要对混凝土的表面采取相应措施,气温降低时对混凝土进行保暖工作,氣温升高时对混凝土进行降温工作。
(二)对制约条件进行改善
1把混凝土体分为一块一块的几个部分,在块与块之间保持一定间隔。
2.在铺设混泥土之前,地基一定要打好,杜绝地基不平现象的发生。
3.按照规定的工序去浇筑混凝土,如果不去那规定浇筑混泥土,会使混泥土的一部分侧面长期暴露。
在一定范围内合理使用外加剂可以提高混凝土的整体性能,混凝土表面和内部都存在许许多多微小通道,混凝土中的水蒸发掉以后,通道的张力会让混凝土变形,所以减小通道张力,就能有效防止混凝土变形。同时水和石灰之间的比例也是直接影响混凝土收缩的重要组成部分,使用减水防裂剂将混凝土搅拌是需要的水分减少四分之一。当水和石灰之间的比例变大,水泥水化热的速度也会变快,所以水泥的分量也是混凝土收缩率的重要重要组成部分,使用减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少六分之一的水泥用量。在混泥土搅拌过程中很多外加剂都改善混泥土性能的功能,在实际工程建设中要在这方面多研究,使混泥土性能更完善,同时也能降低施工成本,实现双赢的局面。
四、对混凝土进行早期养护
新浇筑的混凝土中所含有的水分完全可以完成对水泥水热化的供给。但随着时间的流逝,水分渐渐蒸发导致混凝土中含有的水分不足,当水泥无法继续进行水热化,最直接的表现形式就是混凝土表面出现裂纹。混凝土表面与内部温度产生一定差距时,也会造成混凝土在不同深度、不同部位出现裂缝。特别是在温度变化较快的地方,混凝土出现裂缝的几率更大,造成这种现象的原因是,对混凝土的保温和降温工作做的不到位。因此混凝土浇筑完成的第一个星期是混凝土养护的非常重要的时间段,必须给予足够重视。
从温度应力方面角度出发,混凝土保温降温工作按照以下几点完成:
1.保持混泥土表面湿度,防止混凝土内部与外部温度差异过大,在寒冷地区必须铺设保暖层,在炎热地区必须铺设降温层。
2.避免混凝土过于冷却,必须想办法让混凝土在施工期间的最低温度大于等于混凝土运行期的规定温度。
3.表面温度变化频繁会造成混泥土出现裂缝,减少混泥土表层温度的变化的幅度。
4.必须控制好老混泥土和新混泥土之间的温度差异,减少新混凝土与老混凝土之间的温差差异,老混凝土温度太低会导致混泥土整体的降温速度变慢,
混凝土的早期养护要实现两个方面的效果,其关键在于是混泥土处于合适的温湿环境中。一方面让混凝土温度变化不要太过频繁,减少水分过度蒸发的概率。另一方面让水泥可以继续水热化,增强混泥土的抗拉能力,延长水利水电工程的耐久性。
五、结语
混凝土是我国水利水电工程建设中广泛应用的一种重要材料,水利水电工程施工过程中混凝土最容易出现的问题是总是出现温度裂缝,混凝土的质量直接影响到水利水电工程的建设完后的使用情况。本文针对在水利水电工程中混泥土施工的温度控制与产生裂缝的原因进行了探究,并提出预防的对策,在实际施工的过程中采取相应的对策,减小混凝土由于温度控制不当而产生裂缝的可能性,从而保障整个水利水电工程的耐久性。
参考文献:
[1]徐鸥明,韩森,于静涛.层间界面对混凝土桥面铺装结构性能的影响[J].长安大学学报(自然科学版),2009,29(5):17-20.
[2]李以友.水利水电工程混凝土施工现状及存在的问题[J].科技风,2012,(25):106-107.
[3]李维孟.水利水电工程混凝土施工存在的问题[J].广西水利水电,2009,(1):93-95.
[4]丁建彤,林星平.水工混凝土质量控制方法[J].混凝土世界,2011,(6):79-81.