土木工程建筑混凝土的施工温度应力分析及养护

2020-08-11 10:22赵树阳
装备维修技术 2020年34期
关键词:温度应力养护土木工程

赵树阳

摘 要:在现代建筑施工过程中,对于混凝土温度应力的预防和养护已经取得了比较显著的成果。在混凝土施工的过程中,我们要坚持以质量为核心,通过多个工序落实混凝土施工的有序养护,降低温度应力产生的一些不良影响,从而更好地保障建筑物的长期稳定性使用。

关键词:土木工程;混凝土;温度应力;养护

1混凝土施工过程中温度应力的形成和危害分析

温度应力又叫做热应力,是指物体在加工过程中,外界温度产生了升降变化,但是物体自身不能够自由伸缩,或者是物体内部各部分产生的温度变化不同,进而产生的一种机械应力。在土木工程建筑施工过程中,温度应力产生的危害主要表现在混凝土裂縫、墙体裂缝、房屋渗漏等多种问题。混凝土结构本身体积都比较庞大,因此在施工过程中,如果工作人员没有做好温度应力方面的养护工作,就极易导致混凝土结构因外界温度变化而产生一些机械性形变,进而影响整个混凝土结构的耐久性和建筑物的质量。尤其是在板梁交接处或混凝土结构较厚的部位,由于内外温度不均衡,极易产生裂缝。如果裂缝过大,就会使整个建筑物的稳固性受到影响,建筑物的使用寿命也会明显缩短。

2混凝土温度裂缝的类型及成因

2.1 混凝土温度裂缝的类型

(1)干缩裂缝。网状裂缝和平行线状浅细裂缝是混凝土干缩裂缝的特征,一般裂缝宽度在0.05~0.20mm,这种类型的裂缝在混凝土平面中比较常见。混凝土施工过程中水泥的用量和水灰比是导致干缩裂缝的原因,混凝土浇筑后水分蒸发就会形成干缩裂缝。干缩裂缝首先会导致混凝土的抗渗性下降,然后影响混凝土的使用耐久性,最后造成混凝土的承载力下降。

(2)温度裂缝。混凝土内外温度差距导致混凝土产生的裂缝主要为温度裂缝,温度裂缝发生在表面或者结构中都是有可能的,并且裂缝的宽度也不尽相同。一般来说,冬季温差导致的裂缝宽度比较大,夏季温差导致的裂缝宽度比较小。温度裂缝的宽度有大有小,其裂缝的走向也没有规律,横竖交错的裂缝都是常见的。

(3)沉陷裂缝。混凝土沉陷裂缝是结构基地导致的,地基回填土和土质疏松会导致混凝土沉陷,最后混凝土模板支撑间距比较大导致沉降裂缝的发生。冬季混凝土化冻之后是沉陷裂缝发生的常见时期,沉陷裂缝一般表现为贯穿型,裂缝走向和沉陷的方向有直接关系,如果沉陷比较严重会导致裂缝错位。

(4)塑性收缩裂缝。混凝土塑性收缩裂缝会对混凝土的性能和使用寿命造成影响,一般来说,塑性收缩裂缝主要发生在天气炎热或者风力较强的天气状况。塑性收缩裂缝表现为不连贯、长短不一致、中间宽两端细,主要发生在混凝土表面。

2.2 混凝土产生温度裂缝的原因

(1)约束作用。混凝土浇筑完成之后结构不同会导致混凝土内部发生约束作用,最后产生温度裂缝,因此混凝土浇筑过程中保持结构均匀非常重要。(2)水化热。混凝土浇筑完成之后外部热量散失比较快,内部由于混凝土导热性差的原因使热量散失比较慢,而混凝土需要使用大量的水泥,混凝土内部水含量比较大,在混凝土内部热量散失困难的情况下水温会升高,最后因混凝土内外温差过大而产生温度裂缝。(3)收缩变形。混凝土发生收缩变形之前凝固体内部大密度固体颗粒会发生下沉现象,而水与颗粒相反向上沁到混凝土外表面,在混凝土粗骨料和钢筋下方形成水囊,最后混凝土体积收缩产生应力变形出现温度裂缝。

3降低温度应力对混凝土结构影响的措施分析

3.1科学的材料配比

为了更好地降低温度应力产生的效果,提升混凝土的耐久性,在混凝土施工过程中,技术人员需要结合建筑物本身的质量条件及当地的一些温度、湿度、光照、风速、水分等综合性因素,控制混凝土材料的配比,以尽量减少水化热产生的影响,使混凝土的强度得到有效保障。另外,还可以通过一些添加剂来调整混凝土的整体性能,如减水剂、增速剂、引气剂、缓凝剂等的融入,可以调整混凝土的整体温度应力产生的效果。其中减水剂和引气剂能够改变混凝土混合物的流动性,提升混凝土的耐久性。在施工过程中,通过逐层浇筑,缓慢振捣,就能够保证混凝土的自身内部应力得到有效释放,使混凝土的保水性,粘聚性得到有效改善。另外,一些添加剂还能够使水泥放热的速度得到有效调整,让其缓慢稳定释放热量,防止内外急剧温度变化,增强温度应力。

3.2有机的自然养护

在混凝土施工完成之后,还需要通过一些外部措施来完善自然养护的过程,如覆盖一层麻布袋或稻草等,对混凝土结构起到有效的保温保湿作用。另外,还需要工作人员定期观察混凝土结构的湿度,温度变化等,及时进行浇水,通过水分的流动,使水化热产生的温度应力有效分解。在混凝土浇筑完成之后,自然养护的工作不能少于七个工作日,以保证混凝土结构可以自然干结,稳固性得到有效保障,防止裂缝等问题出现。

3.3反复的加热养护

加热养护也是混凝土外部养护的一个有效措施,是指通过蒸汽的方式对于预制混凝土的构件进行有效的加热,使混凝土的硬化定性过程变得更加柔和。通过升温、恒温、降温等的操作,防止混凝土预制件出现裂缝,保证混凝土构件使用的质量,减小温度应力产生的弊端。在加热养护的过程中,需要工作人员开展反复加热养护,以使建筑物整体均衡受热,防止热力不均衡影响养护效果。

结束语

混凝土对于现代土木工程施工的重要性已经毋庸置疑,尤其是近年来高层建筑的大量涌现,对于混凝土施工技术的需求量也越来越大。大部分高层本身结构非常复杂,对于通风、排烟、采光等也具有非常重要的要求,一旦建筑出现裂缝或漏水等现象,就会影响整个工程施工的质量及住户的居住体验。因此,在建筑工程施工过程中,我们必须要以有效的措施,正确应对施工过程中温度应力问题的出现,并以科学的养护确保混凝土施工的质量不断提升。

参考文献:

[1]王儒军.超长混凝土结构在温度应力作用下的裂缝控制[J].河南建材,2020(04):111-112.

[2]张懿韬,鲁兆红.某地下超长混凝土结构温度应力有限元分析[J].四川建筑,2020,40(02):206-210+214.

[3]王兴斌.钢筋混凝土结构设计中温度应力的控制探讨[J].甘肃科技纵横,2020,49(04):68-70.

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