混凝土施工的溫度與裂縫的控制對策探討

于婧

摘 要：作為現(xiàn)代建筑工程的主要材料之一，混凝土施工質(zhì)量對建筑工程質(zhì)量有重要影響，從當(dāng)前的混凝土施工情況來看，工程裂縫無處不在，盡管在施工中采取了多種措施，但是裂縫仍然存在，從其原因來看，是多種多樣的，溫度是其主要原因之一，現(xiàn)就從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，分析施工中的混凝土溫度裂縫及其產(chǎn)生的原因及解決對策，促進(jìn)建筑工程質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞：混凝土；施工溫度；裂縫控制措施

前言

在混凝土施工中，控制大體積混凝土的溫度與濕度對增強(qiáng)混凝土質(zhì)量具有重要意義?；炷翜囟攘芽p十分常見，對建筑物結(jié)構(gòu)的整體性及耐久性都會產(chǎn)生一定影響，在施工管理中，管理者對其不夠重視，下面對就施工中由于溫度原因而導(dǎo)致的混凝土裂縫進(jìn)行分析，并采取針對性的措施加以控制。

1 建筑施工中導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的原因

混凝土在生產(chǎn)或者施工過程中都會受到諸多因素的影響，都可能導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，一般可以將其分為水泥干縮裂縫、溫度變化導(dǎo)致的裂縫、應(yīng)力集中導(dǎo)致的裂縫、荷載過大導(dǎo)致的裂縫、變形引發(fā)的裂縫、不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫等等。在施工過程中，混凝土初凝階段受到模板振動、變形或者移位的影響都可能產(chǎn)生裂縫。另外，在施工中產(chǎn)生的施工縫處理不當(dāng)也會導(dǎo)致裂縫，混凝土預(yù)制構(gòu)件，在脫模、運(yùn)輸、堆放、起吊過程中因多種原因?qū)е聵?gòu)件受壓處于受拉狀態(tài)，導(dǎo)致構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

2 溫度應(yīng)力分析

混凝土施工中受到多種因素的影響，而溫度應(yīng)力是最主要的原因?；炷劣不^程中水泥會釋放出大量的水化熱，使得內(nèi)部溫度升高，在混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。溫度應(yīng)力大于其他荷載引起的應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。這就要求掌握施工中溫度的變化情況，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，這對改善施工質(zhì)量具有重要意義。根據(jù)溫度應(yīng)力形成的過程，一般將其分為以下幾個(gè)過程。

2.1 初期的混凝土內(nèi)存在殘余應(yīng)力

從混凝土開始澆筑到水泥放熱結(jié)束，大約需要30天左右的時(shí)間，在這一過程中，水泥會釋放出大量的水化熱，同時(shí)彈性模量會發(fā)生變化，在這一過程中，混凝土非常容易形成殘余應(yīng)力，導(dǎo)致安全隱患的存在。

2.2 中期形成應(yīng)力疊加到初期的應(yīng)力中

水泥水化熱的作用基本不發(fā)揮作用其，混凝土冷卻，直至溫度穩(wěn)定，在這一段時(shí)期，溫度應(yīng)力主要來外界溫度的變化，這些應(yīng)力會與早期的應(yīng)力共同發(fā)揮作用，導(dǎo)致裂縫的加劇。

2.3 外界氣溫變化引起的應(yīng)力與前兩種應(yīng)力疊加

混凝土完壘冷卻后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期，受到外界氣溫變化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力與前兩種殘余應(yīng)力相疊加。

從其產(chǎn)生的原因來看，造成溫度應(yīng)力的主要原因可以分為自生應(yīng)力與約束應(yīng)力，大多的溫度應(yīng)力是由二者共同作用產(chǎn)生的。要想根據(jù)溫度準(zhǔn)確分析應(yīng)力分布情況的難度大。在一般情況下，需要依賴模型來完成實(shí)驗(yàn)與計(jì)算，溫度的變化導(dǎo)致混凝土溫度應(yīng)力松弛，計(jì)算過程中要考慮到徐變的影響，提高計(jì)算的準(zhǔn)確值。

3 避免溫度裂縫的措施

從具體的情況來看，建筑工程施工中是無法避免溫度裂縫的，但是隨著科學(xué)水平、技術(shù)水平的不斷提高，是可以將溫度裂縫危害降低的，這就要求在施工中采取必要的對策，盡量避免裂縫的危害，延長工程的使用壽命。

3.1 采取措施降低水泥產(chǎn)生的水化熱

從上文的分析中我們看到，水泥的水化熱是熱量的主要來源，這就要求采取必要的措施降低水化熱，一般可以采用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土，設(shè)計(jì)最佳的混凝土配合比。同時(shí)可以使用摻假粉煤灰與減水劑的“雙摻”技術(shù)，減少單位面積混凝土的水泥用量，達(dá)到降低水化熱的目的。另外，在骨料的選擇上要根據(jù)具體的施工情況而定，盡量選擇粒徑大，級配好的粗骨料，選擇中粗砂，改善混凝土的和易性，發(fā)揮混凝土后期強(qiáng)度的作用，減少水的用量。在施工中要嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，在施工現(xiàn)場派專人測量坍落度，將坍落度控制在合理的范圍內(nèi)。一般情況下，7-9厘米為宜。如果是夏季施工，可以在混凝土內(nèi)預(yù)埋冷卻管，保證冷卻水的良好循環(huán)，強(qiáng)制性的降低混凝土的水化熱溫度。反之，冬季施工的話就必須要注意保溫工作，如果條件允許，可以在混凝土結(jié)構(gòu)中加入10%～15%的大石塊，盡量減少混凝土用量，進(jìn)而使水化熱降低。

3.2 降低入模溫度

這一措施是針對大體積混凝土而言的，在進(jìn)行澆筑的過程中，所選用的溫度，要盡量避免過于炎熱的天氣，控制好施工中的溫度，改善約束情況，降低溫度應(yīng)力，在大體積混凝土基礎(chǔ)與墊層間設(shè)置滑動層，如果經(jīng)濟(jì)與技術(shù)水平允許的話，在施工過程中以采用刷熱瀝青為滑動層，可以消除嵌固作用，釋放約束應(yīng)力。

3.3 增強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度

抗拉強(qiáng)度高，混凝土就不容易產(chǎn)生裂縫，而控制強(qiáng)度的關(guān)鍵是控制集料的含泥量。如果含泥量超出標(biāo)準(zhǔn)，混凝土可能會收縮，抗拉強(qiáng)度降低，影響抗裂效果。這就要求在進(jìn)行混凝土攪拌的時(shí)候控制好砂、石的含泥量，石子的含泥量最好在1%之內(nèi)，中砂含泥量要控制在2%以內(nèi)，達(dá)到砂、石含泥量對混凝土抗裂的負(fù)面影響，完善施工工藝水平。另外，也可以運(yùn)用二次振搗、二次投料等方法來增強(qiáng)混凝土早起的養(yǎng)護(hù)，改善混凝土的抗拉水平，在大體積混凝土基礎(chǔ)表面內(nèi)及內(nèi)部設(shè)置必要的溫度配筋，改善應(yīng)力分布，避免溫度裂縫。

4 不能忽略早期養(yǎng)護(hù)的重要作用

我們發(fā)現(xiàn)，深度不同的表面裂縫是混凝土最為常見的裂縫，其中溫度的驟變是是導(dǎo)致裂縫的最關(guān)鍵原因，所以必須要加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，防止表面裂縫，提高混凝土施工工藝水平。

從溫度應(yīng)力的觀點(diǎn)來看，盡量要保證溫度的平穩(wěn)，關(guān)鍵在防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度，杜絕表面裂縫。一定要防止混凝土出現(xiàn)超冷的狀況，關(guān)鍵是保持混凝土溫度的溫度，防止老混凝土過冷，減少新老混凝土間的約束。

早期養(yǎng)護(hù)最主要的目的就是為了在最佳的溫度情況下，實(shí)現(xiàn)混凝土不受溫度變化的影響，杜絕冷縮與干縮情況的出現(xiàn)；同時(shí)使水泥水化作用得以順利進(jìn)行，達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)的強(qiáng)度與抗裂能力。適宜的溫濕條件有一定的關(guān)聯(lián)性，因此保溫措施同樣可以起到保濕的效果。

從當(dāng)前的研究水平來看，新澆筑的混凝土含有的水分完全可以滿足水泥水化的需求，但是在施工中，水分流失在所難免，對水泥水化會產(chǎn)生一定的影響，表面混凝土是最先受到影響的，這就要求在澆筑后做好早期的養(yǎng)護(hù)工作。

5 結(jié)束語

綜上所述，溫度的變化與混凝土裂縫間存在著必然的聯(lián)系，盡管混凝土裂縫的成因與計(jì)算方法理論上有一定區(qū)別，但是在預(yù)防混凝土裂縫是通用的，在實(shí)踐中的應(yīng)用效果比較理想，在施工過程中要加強(qiáng)觀察，及時(shí)進(jìn)行對比，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決。提高對混凝土裂縫的控制，促進(jìn)工程質(zhì)量的提高。

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