高層建筑房屋防止混凝土溫度裂縫的施工技術(shù)
引導(dǎo)語：在高層建筑中，混凝土溫度裂縫由于涉及到多方面，因此，針對混凝土溫度裂縫的處理是一項較為復(fù)雜的問題。以下是YJBYS的小編為大家找到的高層建筑房屋防止混凝土溫度裂縫的施工技術(shù)。希望能夠幫助到大家!
摘要：本文從混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的機理以及影響因素進行分析，對高層建筑混凝土溫度裂縫的一些預(yù)防措施進行了簡要的介紹，以期能夠與廣大同行一參考意見。
關(guān)鍵詞：高層建筑、溫度裂縫、混凝土裂縫
一、前言
在高層建筑中，混凝土溫度裂縫由于涉及到多方面，因此，針對混凝土溫度裂縫的處理是一項較為復(fù)雜的問題。其中，引起溫度裂縫的主要原因就是溫差變化，在建筑施工過程中，如果能將在溫度變化時采取必要的保護措施這將很大程度的提高建筑結(jié)構(gòu)的整體受力性能以及耐久性。因此，做好對混凝土溫度裂縫的控制措施非常重要。
二、混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因
1、混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的機理
只有了解了混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的機理，才能采取相應(yīng)的措施，從而從其根源上對其進行有效的防治，也只有這樣才能起到較為明顯的立竿見影的效果，這也就是所謂的“知己知彼，百戰(zhàn)百勝”，由此可見，了解混凝土溫度裂縫產(chǎn)生機理的重要性不容小覷。顧名思義，溫度裂縫肯定是與溫度有著千絲萬縷的關(guān)系，事實也是如此，在混凝土澆筑后的硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，這些汽化熱就是產(chǎn)生溫度裂縫的直接原因，為什么這么說呢?因為由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升。可是混凝土表面由于能夠接觸到外部流動的空氣，因而散熱相對來說較快,混凝土內(nèi)外的結(jié)構(gòu)散熱速度不一致，這就導(dǎo)致內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，而當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。換言之，也就是說混凝土汽化熱造成的其內(nèi)外結(jié)構(gòu)的溫差是溫度裂縫的直接的原因。而在實際的施工過程中，由于施工的環(huán)境更為復(fù)雜和不可預(yù)料，所以這種溫度裂縫出現(xiàn)的可能性就進一步提高了，尤其是在混凝土施工中后期遇到溫差變化較大或者是混凝土受到寒流的襲擊的情況時,低溫會導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降并且產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土與內(nèi)部熱量還未釋放的混凝土形成了鮮明的對照,將會產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫,這種裂縫雖然往往只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生，但是其一旦出現(xiàn)就不會是一小部分，常常是在一定的范圍內(nèi)密集出現(xiàn)。而裂縫一旦出現(xiàn)，不僅會降低混凝土的相關(guān)性能參數(shù)，引起混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞和抗?jié)B透的能力，而且由于裂縫為混凝土中的鋼筋接觸氧氣提供了良好的環(huán)境，因而會混凝土中鋼筋的銹蝕,二鋼筋都被銹蝕了，也就為相關(guān)的建筑埋下了安全隱患。
2、混凝土溫度裂縫的影響因素
了解了混凝土施工中溫度裂縫產(chǎn)生的機理后，再讓我們了解一下影響混凝土溫度裂縫的相關(guān)因素，這樣有助于我們進一步加深對于混凝土溫度裂縫的認(rèn)識，從而采取有效的措施，對混凝土溫度裂縫進行相關(guān)的防治。結(jié)合混凝土溫度裂縫的成因我們不難推測，影響其的重要因素就是溫差，溫差越大，在混凝土中產(chǎn)生的張力和拉力也就越大，相關(guān)的裂縫也就越多越密集。那么什么因素會影響到溫差呢?通過多年的觀察總結(jié)和查閱相關(guān)的文獻著作，筆者發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)�；炷猎胶�,水泥用量越大，在澆筑時可能產(chǎn)生的內(nèi)外的溫差也就越大。而對于大體積混凝土,其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，并且總體上呈現(xiàn)一種正相關(guān)的趨勢。也就是說，在一定尺寸范圍內(nèi),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,其外部冷卻的速度越快，其內(nèi)部散熱的速度越慢，因而其產(chǎn)生的溫差也就越大,所以引起裂縫的危險性也越大,這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。
三、高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫控制研究
1、控制溫度
控制溫度是保證大體積混凝土不出現(xiàn)裂縫的重要措施。對于溫度的控制包括混凝土的配合比、材料的選擇、澆筑時的溫度方法和厚度;對于原材聊得冷卻以及后期所采取的養(yǎng)護手段等等。這幾個因素相互影響，其中尤其以混凝土的后期養(yǎng)護方法最為重要。做好大體積混凝土的養(yǎng)護工作，最主要的方式就是人工來控制溫度，以減少干縮的需要和增長強度，防止由于溫度引起的變形而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫。在進行溫度控制時，一定要嚴(yán)格遵守科學(xué)的溫度控制措施，采用溫度應(yīng)力和溫度控制雙重方法，以最大限度地避免混凝土裂縫。
2、改善約束條件
大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要因素就是受到了內(nèi)外兩種約束。對于外部約束來講，減少約束的主要方法就是合理地進行分塊，設(shè)置施工縫、伸縮縫和后澆帶，減少可縮小約束范圍，從而減輕約束作用，;同時設(shè)置滑動層，在此層面上允許塊體自由變形，避免其開裂。對于內(nèi)部因素來講，解決約束的主要方法就是加強溫度保護，減少內(nèi)外溫差、降溫速率以及保證濕度。常用的暖棚法、覆蓋法和蓄水法是最主要的保溫法。
3、控制混凝土溫升
在降溫階段，大體積混凝土結(jié)構(gòu)受到水分蒸發(fā)和降溫等作用的.影響，同時存在著外約束等不能自由變形等因素而產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力。為了控制水泥水化熱導(dǎo)致的升溫，對高層建筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)可采用以下措施：首先，優(yōu)先選用中低熱水泥品種。水泥水化熱是混凝土升溫的熱源，選擇水熱化較低的水泥，例如325#、425#礦渣硅酸鹽水泥;同時在施工中盡量地降低單位水泥用量。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工中，425#礦渣硅酸鹽水泥水熱化標(biāo)準(zhǔn)為3天180kJ/kg;普通的425#硅酸鹽水泥相比水化熱量減少28%，為250kJ/kg。
4、利用混凝土的后期強度
減少高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫的辦法就是降低溫度應(yīng)力，控制混凝土升溫。實驗證明，每立方米混凝土用量每增減10kg其溫度升降差值就在1℃。因此，應(yīng)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)實際的承受荷載量，混凝土設(shè)計強度采用f45、f60或f90者替代f28，這樣的施工方式就可以減少水泥用量每立方米達到40～70kg/m3，減少水化熱升溫4～7℃。高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土結(jié)構(gòu)所要承受的荷載，需要很長時間的施加，因此，保證混凝土的強度在28d之后持續(xù)增長并且在預(yù)定時間內(nèi)達到或者是超過設(shè)計強度就可以了。
5、摻加外加劑
選擇合適的外加劑，不僅能夠滿足現(xiàn)場對于硅坍落度的要求，還能夠減少水泥用量減小水熱化程度，有效地避免開裂。對水泥顆粒有著一定分散效應(yīng)的表面活性劑木質(zhì)素磺酸鈣，其主要成分為陰離子，能夠降低水表面的張力，從而降低加氣作用。在施工過程中，摻入相當(dāng)于水泥重量0.25%的木鈣減水劑，能夠明顯地改善混凝土和水泥易性，還能夠節(jié)約10%左右的水泥，減少10%左右的拌合水，從根本上降低了水泥的水熱化。最新發(fā)明的UEA、AEA減低收縮劑，摻入到水泥當(dāng)中能夠使硅空隙中的水分降低其表面張力，從而減少收縮達40%～60%，起到控制收縮防止裂縫的最終目的。
6、摻加粉煤灰外摻料
大體積混凝土的強度特征決定著其在高溫條件下強度增長過高過快，而后期強度的增長上則明顯放慢，究其原因就是由于水化作用處在高溫條件下過快，伴隨混凝土齡期的增長，水化作用減慢甚至停止。而外摻料粉煤灰具有“滾珠效應(yīng)”，能夠起到一定的潤滑作用。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，發(fā)揮其潤滑作用，改善混凝土的粘塑性和可泵性，從而降低混凝土的水熱化。
四、結(jié)語
綜上所述，隨著社會的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，人們對建筑施工的要求也提出了更高的要求。高層建筑中影響房屋質(zhì)量的混凝土溫度裂縫問題是影響建筑施工安全的主要因素，因此，在這一點上一定不能放松警惕，施工人員要從降低混凝土溫度和提高混凝土抗拉性兩點著手，將各個環(huán)節(jié)進行綜合比較分析，最終采取有效的施工措施來防止高層建筑混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生。
參考文獻：
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