土木工程建筑混凝土的施工溫度應(yīng)力分析及養(yǎng)護(hù)

方晶

【摘? 要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)大型建筑的需求也隨之越來(lái)越高，人口的集中和經(jīng)濟(jì)的一體化，需求一種新的模式出現(xiàn)，高層的出現(xiàn)逐漸適應(yīng)人口大量增長(zhǎng)的現(xiàn)狀，為了能使建筑物更加的堅(jiān)固，混凝土澆灌的使用替代了傳統(tǒng)的砌壘，在制作經(jīng)驗(yàn)上更加完善。混凝土在現(xiàn)代工程的使用有很重要的意義，不僅在人力和物力上節(jié)約了大量的成本，還使工程的質(zhì)量更加牢靠，大型作業(yè)也更加便捷，適應(yīng)了現(xiàn)代化的發(fā)展。但是，作為一種新型的技術(shù)，土木工程建筑混凝土的施工也存在著一些弱點(diǎn)，需要我們?nèi)ゲ粩嗟母倪M(jìn)和進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

【關(guān)鍵詞】土木工程建筑;混凝土的施工溫度;分析及養(yǎng)護(hù)

引言

混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中具有重要地位。在很多建筑工程中，混凝土的裂縫較為普遍，盡管工人在施工中采取各種措施，小心謹(jǐn)慎，但裂縫仍然出現(xiàn)。究其原因，主要是由以下兩方面造成：首先，在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。對(duì)此，本文將圍繞著土木工程建筑混凝土的施工溫度應(yīng)力進(jìn)行分析及養(yǎng)護(hù)。

1.減輕溫度應(yīng)力，改善約束條件

混凝土溫度應(yīng)力可根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程分為三個(gè)階段，分別為早期、中期和晚期。早期是自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30d。這個(gè)階段有兩個(gè)特征：一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。而中期是自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這時(shí)期，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝土的彈性模量變化不大。晚期是混凝土完全冷卻后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是由外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。

根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類。第一類，邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。第二類，結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。這兩種溫度應(yīng)力往往與混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)情況下，需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算?；炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)大的松弛，計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)，必須考慮徐變的影響，具體計(jì)算這里就不再細(xì)述。溫度的控制和防止裂縫的措施為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。控制溫度的措施：采用改善骨料級(jí)配、用干硬性混凝土、摻混合料、加引氣劑或塑化劑等措施減少混凝土中的水泥用量;在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。

2.實(shí)行混凝土早期養(yǎng)護(hù)，減少新老混凝土之間的隔閡

就相關(guān)的事實(shí)表明，在土木工程建筑中，混凝士常常會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問題，很多時(shí)候，這些裂縫在的表面深度都會(huì)不斷的增大，而造成這種情況出現(xiàn)的主要原因就是溫度呈現(xiàn)出梯度，受到低溫的影響，從而使得混凝土的收縮情況更加強(qiáng)烈，溫度應(yīng)力會(huì)相應(yīng)的提升，裂縫的深度就會(huì)越大。面對(duì)這樣問題的時(shí)候，就需要針對(duì)混凝土表明的溫度進(jìn)行有效的控制，這樣就能夠使得混凝土表面的裂縫得到有效的防治，從而減少混凝土表面裂縫的出現(xiàn)。而就溫度應(yīng)力這一角度來(lái)進(jìn)行分析，要想做到保溫，就要明確以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：首先，要盡可能的采取相應(yīng)的措施，來(lái)防止混凝土內(nèi)部和外部的溫度差值過大，其次，要確?；炷帘砻娴臏囟炔粫?huì)呈現(xiàn)梯度下降的情況，從而達(dá)到控制混凝土裂縫出現(xiàn)的目的。再次，要控制混凝土周圍的溫度，防止出現(xiàn)溫度驟然下降的現(xiàn)象，盡可能的確?；炷潦┕み^程中的溫.度在混凝土使用過程的穩(wěn)定溫度之上。然而，針對(duì)老混凝土來(lái)說，要防止其出現(xiàn)過冷的情況，這樣可以減少新老混凝土之間的隔閡，消除束約。在對(duì)混凝土實(shí)施養(yǎng)護(hù)的過程中，早期養(yǎng)護(hù)最為重要。這樣做也能夠使得冷縮現(xiàn)象和干縮情況得到緩解。

3.嚴(yán)格控制溫度，達(dá)到顯著養(yǎng)護(hù)效果

控制溫度的措施：采用改善骨料級(jí)配、用干硬性混凝土、摻混合料、加引氣劑或塑化劑等措施減少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;在混凝.土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫。基于以上分析，其改善約束條件的措施是：合理地分縫分塊;避免基礎(chǔ)過大起伏;合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露。此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫十分重要。在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉(zhuǎn)率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間，以免弓|起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應(yīng)力，出現(xiàn)'溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當(dāng)大力，出現(xiàn)'溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，此時(shí)表面溫度亦較氣溫高，此時(shí)拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫.度梯度，從而在表面附加一拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達(dá)到很大的數(shù)值，就有導(dǎo)致裂縫的危險(xiǎn)，但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海綿等，對(duì)于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。

4.結(jié)語(yǔ)

總而言之，混凝土的防護(hù)措施并不是一件簡(jiǎn)單的事情，其涉及到很多不同的因素?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)需要我們對(duì)混凝土的配合比做到恰到好處的比例，同時(shí)還要對(duì)混凝土在養(yǎng)護(hù)時(shí)間.上進(jìn)行不同程度的保養(yǎng)，以免造成混凝土的硬化和水分蒸發(fā)等問題，合理的養(yǎng)護(hù)可以使混凝土的硬化過程能夠按照需要的時(shí)間進(jìn)行發(fā)展。

為了避免混凝土流失水分，過快的硬化，我們需要對(duì)混凝土進(jìn)行必要的濕養(yǎng)護(hù)，不會(huì)出現(xiàn)失水的情況，混凝土出現(xiàn)的問題和缺陷就會(huì)越少，不然就會(huì)出現(xiàn)裂縫和脫落等問題，同時(shí)在夏季和冬季對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)也是不一樣的，由于氣候和氣溫的因素，需要對(duì)養(yǎng)護(hù)的情況最不同的分析。夏季是高溫的季節(jié)，水分易蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土水分蒸發(fā)快，表面水分易流失，必須采取必要的措施，進(jìn)行失水補(bǔ)教措施，在夏季中重點(diǎn)就是水分的維護(hù)，在動(dòng)機(jī)則不同，超常的低溫，需要我們進(jìn)行保溫措施，在混凝土中加入適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)劑，還可以對(duì)混凝土進(jìn)行保溫，如蓋上保溫膜等，來(lái)保證混凝土因氣溫過低而凍住，破壞混凝土的質(zhì)量。所以綜上所述，混凝的養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)在于使混凝土始終處于一種恰當(dāng)?shù)沫h(huán)境，避免讓其出現(xiàn)干燥，造成表面失水，或因溫度過低而使混凝土質(zhì)量下降，所以只有各方面做得充分才能更好的發(fā)揮混凝土的性能，保證建筑的質(zhì)量。

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