混凝土施工溫度裂縫控制措施探討

李翠清

（山西省河渠建設(shè)開發(fā)中心，山西 太原 030001）

隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，太原市對汾河?xùn)|西干渠的美化要求越來越高，為配合太原市創(chuàng)建全國文明城市，以建筑、自然與人和諧為理念，打造健康、運(yùn)動、休閑、生態(tài)、養(yǎng)生的水岸生活。汾河?xùn)|西干渠的覆蓋與利用越來越多，東西干渠兼有供水服務(wù)性并貫穿太原市城區(qū)，一年四季均有施工，且工期較長，混凝土用量大。為保證整個建筑工程的施工質(zhì)量，混凝土的質(zhì)量管理顯得尤為重要。所以，施工單位必須對混凝土的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，加強(qiáng)施工過程中混凝土的裂縫管理，盡量避免混凝土裂縫的發(fā)生。

1 溫度裂縫產(chǎn)生原因

在施工過程中，混凝土出現(xiàn)裂縫的原因很多，如溫度、濕度、材料、地基等。溫度裂縫主要是由于溫度原因引起的混凝土表面裂縫，裂縫出現(xiàn)時間在混凝土澆筑后3個月左右，甚至更久，溫度裂縫較深時，可能會直接影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全。

混凝土在凝固過程中，水泥水化釋放大量水化熱，使混凝土內(nèi)部溫度逐步上升。尺寸較小的結(jié)構(gòu)，由于散熱較快，溫升不高，不致引起嚴(yán)重后果；但大體積混凝土的最小尺寸也常在3～5 m以上，而混凝土導(dǎo)熱性能隨熱傳導(dǎo)距離呈線性衰減，大部分水化熱將積蓄在澆筑塊內(nèi)，使塊內(nèi)溫度升高達(dá)30～50℃，甚至更高。隨著時間的推移，溫度逐漸下降，與多年平均氣溫接近。但如果混凝土養(yǎng)護(hù)不到位，就會使混凝土的表面干縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，從而產(chǎn)生裂縫。

在施工過程中，混凝土降溫時內(nèi)部會產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，且在配筋混凝土邊沿部位產(chǎn)生的拉應(yīng)力要由混凝土自身承擔(dān)，但要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者出現(xiàn)小于混凝土強(qiáng)度的拉應(yīng)力。為此，施工人員一定要掌握溫度應(yīng)力對混凝土造成破壞的規(guī)律。

2 控制措施

根據(jù)城區(qū)段干渠混凝土施工的特殊性，為了控制在混凝土施工過程中產(chǎn)生溫度裂縫，施工單位應(yīng)從以下兩方面加強(qiáng)管理。

2.1 施工過程控制

混凝土施工過程中嚴(yán)格控制混凝土配料的比例，選用符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的混凝土配料。在混凝土運(yùn)輸過程中應(yīng)避免陽光直射及雨天運(yùn)輸，嚴(yán)格控制運(yùn)輸距離，避免離析現(xiàn)象產(chǎn)生。在冬季施工過程中更應(yīng)當(dāng)注意混凝土在運(yùn)輸過程中的溫度控制。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，在不同季節(jié)應(yīng)添加不同的混凝土添加劑。在混凝土的澆筑過程中，振搗工序一定要選擇熟練、有經(jīng)驗(yàn)的施工人員，確保振搗密實(shí)，避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2.2 控制溫度

首先，充分考慮施工工地的溫度情況，因地制宜，在混凝土攪拌過程中，用水將砂石冷卻，進(jìn)而降低混凝土的澆筑溫度。澆筑時，減少混凝土的厚度，充分利用混凝土的表面進(jìn)行散熱；施工人員還可以通過在混凝土內(nèi)部設(shè)置循環(huán)水管的辦法對混凝土進(jìn)行降溫。

其次，冬季施工要加強(qiáng)保溫措施，為了防止由于溫度應(yīng)力大于同期混凝土的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫，采取保溫保濕的養(yǎng)護(hù)辦法，通過在混凝土表面和底層薄膜澆水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，然后盡快覆蓋，混凝土養(yǎng)護(hù)14 d，施工單位可根據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r適當(dāng)?shù)难娱L養(yǎng)護(hù)時間。

第三，在混凝土制作過程中，操作人員在新澆筑的混凝土完成后及時拆除模板，如果混凝土的溫度超過周圍環(huán)境的氣溫，應(yīng)適當(dāng)考慮延長拆模時間，避免混凝土表面出現(xiàn)早期裂縫。在混凝土澆筑初期，水泥水化熱會在混凝土表面引起較大的拉應(yīng)力，此時拆除模板，混凝土的表面溫度驟降，產(chǎn)生溫度梯度，在混凝土的表面附加一拉應(yīng)力，當(dāng)表面拉應(yīng)力達(dá)到最大數(shù)值時，就會產(chǎn)生混凝土溫度裂縫。為此，施工人員要在拆除模板后及時覆蓋保溫材料，防止混凝土表面產(chǎn)生過大拉應(yīng)力。

2.3 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)

目前，很多混凝土裂縫屬于不會損壞建筑物結(jié)構(gòu)安全的表面裂縫，大都受溫度梯度影響。研究表明，混凝土澆筑完成后，本身含有的水分足以完成水泥水化的需要，為此，混凝土澆筑后的一段時間是混凝土早期養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵，也是保證混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵，施工人員一定要加強(qiáng)對混凝土早期的保溫養(yǎng)護(hù)工作。

混凝土養(yǎng)護(hù)的主要目的是使混凝土可以有適宜的溫濕條件，為此，養(yǎng)護(hù)工作要盡量避免混凝土的內(nèi)外溫差以及表面的溫度梯度差距過大，施工人員要采取一定的措施使得混凝土施工時的溫度不低于混凝土使用時的穩(wěn)定溫度，根據(jù)太原市夏季中午光照強(qiáng)、溫度高的特點(diǎn)，應(yīng)盡量避免在中午進(jìn)行混凝土澆筑，最好在晚上進(jìn)行澆筑。而冬季混凝土施工則與夏季相反，盡量在中午澆筑。同時要防止舊混凝土過冷，減小新舊混凝土之間的溫度差，也可避免溫度裂縫的產(chǎn)生。混凝土施工澆筑完成后，一方面，通過混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，使其有適宜的溫度和濕度，防止因溫濕條件而發(fā)生干縮變形，避免混凝土裂縫產(chǎn)生；另一方面，可以確保水泥水化熱的正常進(jìn)行，提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。

3 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)我單位多年來在東西干渠的覆蓋施工中，總結(jié)大量使用混凝土的經(jīng)驗(yàn)，混凝土裂縫的產(chǎn)生與混凝土施工過程、溫度控制及后期養(yǎng)護(hù)有著非常直接的關(guān)系。因此，施工單位在混凝土的施工過程中一定要嚴(yán)格依據(jù)混凝土制作規(guī)范、工藝進(jìn)行，加強(qiáng)混凝土的后期養(yǎng)護(hù)工作，以保證混凝土性能，提高工程質(zhì)量。