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(青島金辰商砼有限公司，山東 青島 266300)

0 引 言

當下，我國建筑領域的建設與發(fā)展正處于高速前進階段，但在深入對市場的調研中發(fā)現，混凝土結構在施工中長期存在預拌技術方面的爭論，甚至在一定程度上對工程混凝土施工質量造成了不良影響[1]。因此，有必要采取手段解決此方面問題，對施工過程的質量問題進行控制，為混凝土工程創(chuàng)造更高的收益。

1 預拌混凝土質量問題分析

相比常規(guī)的混凝土使用材料，預拌混凝土具有一定的商品性能，而一旦此種施工材料出現質量方面問題，便會直接被認定為此商品不合格。下文將對相關預拌混凝土的質量問題進行詳細分析。

裂縫問題是預拌混凝土的主要問題。在完成混凝土的攪拌后，其表層溫度與內層溫度存在一定的差異，因此在養(yǎng)護混凝土材料時，其內外散熱能力不同[2]。當內部積攢大量熱量時，內部的溫度將高于外部的溫度，在此種條件下一旦出現外部環(huán)境的溫度變化，混凝土外層將受冷發(fā)生收縮，當收縮達到一定程度后，混凝土表層將形成拉應力，尤其在溫度驟降或大幅度降低時，結構裂縫將更為明顯。一些常見的預拌混凝土裂縫如圖1所示。

圖1 預拌混凝土常見裂縫

除上述提出的裂縫問題外，還存在嚴重的結構變形問題。當預拌混凝土發(fā)生水化反應時，其材料中水分蒸發(fā)，此種現象導致結構膠孔中的液面呈現一種下降趨勢[3]。當結構持續(xù)發(fā)生水化后，結構將呈現“月牙”形狀，出現此種現象的主要原因是混凝土收縮，對其體積造成影響，導致結構發(fā)生形變。

2 大體積混凝土施工控制方法設計

2.1 大體積混凝土澆注體溫度控制及防裂計算

在明確預拌混凝土質量存在的問題后，為提高大體積混凝土的施工質量，實現對其有效控制，將混凝土施工的工作性能和后期性能提升作為控制目標[4]。以C40P10R60型號的混凝土為例，針對其進行澆注體溫度控制，并對其防裂上限時的溫度進行計算。在對澆注體進行溫度控制時，首先需要確定混凝土材料的水化熱情況，其計算公式為：

(1)

式中：Q0為混凝土材料水化熱總量；Q1為3 h累計水化熱；Q2為7 h累計水化熱。根據上述公式，計算得出混凝土材料的水化熱總量后，進一步確定出混凝土的升溫曲線，如圖2所示。

圖2 混凝土材料升溫曲線

從圖2中可以看出，在齡期為6 d以前，混凝土的強度不斷提高，在6 d以后，混凝土的強度出現明顯減弱趨勢。根據圖2中混凝土材料的升溫曲線，確定其最高溫升控制值如圖2中虛線所示。因此，結合大體積混凝土施工規(guī)范中的規(guī)定，按照圖2所示內容對施工過程中的大體積混凝土溫度進行控制。

再結合混凝土材料的彈性模量對其產生裂縫的臨界彈性模量進行計算，從而通過控制彈性模量的方式，避免混凝土出現裂縫結構，彈性模量的計算公式為：

E(t)=χE0(1-e-φ)

(2)

式中：E(t)為混凝土材料在某一時刻t時的彈性模量；χ為混凝土中摻合料對彈性模量的修正系數，通常情況下χ的取值為1.01；φ為常量，取值為0.09；E0為混凝土材料的彈性模量，E0的取值為3.25×104N/mm2。根據上述公式，計算得出混凝土的彈性模量，并在施工過程中對其進行實時監(jiān)督，一旦某一時刻的彈性模量達到閾值上限，則需要對其進行降低數值的處理，從而避免裂縫結構的產生。

2.2 大體積混凝土已有結構裂縫修補

在完成施工過程中溫度的合理化控制后，應及時對工程中的大體積混凝土進行現有裂縫的監(jiān)測，并根據監(jiān)測結果，進行結構修補。修補過程中，應遵循適用性原則，按照工程需求選擇對應的修補措施[5]。例如，為了恢復混凝土原有結構的完整性，可按照灌漿加固的方法進行修補，在施工處理過程中，將水泥灌漿材料與化學灌漿材料按照一定的比例進行混合?；旌虾筮M行混凝土結構表層的加壓清洗，完成灌漿后進行封孔與壓水試驗。當測試結構通過壓水檢測后，即可認為修補的結構符合質量要求，反之則需要對其進行二次加固。在灌漿處理時，需要安排專業(yè)技術人員，進行壓力的實時監(jiān)測，避免灌漿裝置由于阻滯出現壓力驟降或壓力驟升等問題。在完成與之相關的施工處理后，應使用與原有結構匹配的漿液，進行結構表面的封層，避免結構表面出現凹凸不平的現象。

除上述提出的內容，對于混凝土結構中出現的單根裂縫，可采用對內部結構灌漿處理，外部增加瀝青涂層的方式進行處理。處理過程中，可根據裂縫的長度，在其表層粘貼一個環(huán)氧玻璃材質的絲布。為了恢復結構的耐久性，可在其表層采用噴涂的方式進行修補，此種修補方式不僅可以修復一些表層上肉眼無法觀察到的裂縫結構，也可以實現對其美觀性的提升。

3 對比實驗

按照上述論述內容，完成對控制方法的設計研究后，為了驗證該方法在實際應用中的效果，選擇以某正在施工建設的公路大橋作為實驗依托，分別引入本文提出的控制方法和傳統控制方法對該公路大橋施工建設過程中的混凝土施工質量進行控制。該公路大橋全長21.26 km，跨江長度約為7 265.4 m，主橋結構的寬度為41.5 m。由于該公路大橋施工區(qū)域范圍較大，為了方便施工，該項目采用了大體積混凝土材料，現急需一種合理的控制方法對混凝土施工質量進行控制，從而提高公路大橋整體施工質量。為了確保實驗結果的客觀性，兩種大體積混凝土均選用相同的材料及配比，材料包括水泥、粉煤灰、外加劑和骨料。大體積混凝土每立方米材料用量見表1。

表1 大體積混凝土每立方米材料用量

除表1所列的混凝土材料及用量外，在保證其他施工條件均相同的情況下，利用兩種施工控制方法對其質量進行控制，并選擇將應力參數作為評價施工質量的指標，利用如下公式對兩種施工控制方法下大體積混凝土的應力進行計算：

η=βλW

(3)

式中：η為大體積混凝土結構應力；β為大體積混凝土的增量自由度；λ為邊界約束條件；W為應變增量。根據上述公式，計算得出兩種大體積混凝土的應力，計算結果如圖3所示。

圖3 兩種施工控制方法下大體積混凝土應力變化圖

針對五個測點，對其應力情況記錄，從圖3可知本文控制方法下大體積混凝土的應力明顯高于傳統控制方法下大體積混凝土的應力。因此，通過實驗證明，本文提出的控制方法能夠有效提高大體積混凝土的抗壓能力，從而進一步促進整個工程施工質量的提升。

4 結束語

本文從預拌混凝土常見裂縫與結構變形等方面，分析了此類混凝土在使用中的質量問題。為了避免外界相關因素對工程質量的干擾，在完成相關分析后，采用控制溫度與修補裂縫的方式，進行混凝土施工的控制。

在此基礎上，采用對比實驗證明了本文設計的方法在混凝土施工質量控制過程中，可以實現對結構強度的提升。但此次實驗也存在一些不足。例如，沒有對施工結構內部的裂縫結構進行檢測，也沒有選擇其他工程進行多次實驗。

因此，可在后期的研究中，通過增設對照組1、對照組2與對照組3的方式，將設計方法應用到更多工程實例中。通過多次實踐的方式，進行設計方法的檢驗，以此種方式，為預拌混凝土材料在工程中的應用提供技術層面指導。