探討水庫大壩混凝土澆筑溫度的控制

李平

[摘 要]大壩對于水庫的整個工程來講是最重要的環(huán)節(jié)，整個工程的質(zhì)量有很大一部分是由它決定的，其中，施工過程中混凝土溫度的控制一直是大壩施工中較關(guān)鍵的技術(shù)難題之一，它是保障施工時是否能夠安全且順利進行的重要條件。本文將對大壩混凝土施工過程中的溫度控制的技術(shù)問題進行簡要的探討。

[關(guān)鍵詞]水庫大壩；混凝土；溫控技術(shù)；

中圖分類號：TV544 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0122-01

混凝土作為應(yīng)用范圍最廣泛的工程建筑材料，在建設(shè)水庫大壩的過程中更加是不可替代的建筑材料，但在建設(shè)過程中混凝土產(chǎn)生的溫度裂縫卻是很難解決的質(zhì)量問題。因為混凝土每次澆筑的面積很大，而且混凝土自身有反應(yīng)而產(chǎn)生很大的熱量，因此就會產(chǎn)生很大的溫度變化以及體積變化，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，溫度裂縫就此產(chǎn)生。由此看來，對混凝土裂縫產(chǎn)生主要影響的就是溫度的變化，因此，在大壩工程施工時控制混凝土的溫度是關(guān)鍵，而想要做好混凝土的施工溫度的控制，就要從施工時的各個環(huán)節(jié)去考慮，結(jié)合工程的特點以及技術(shù)實力去采用最實用的技術(shù)方法。

一、 溫度控制的標(biāo)準(zhǔn)

（一）、基礎(chǔ)溫差

基礎(chǔ)溫差是指在混凝土的澆筑塊在基礎(chǔ)約束的溫度范圍內(nèi)，其最高溫度和設(shè)計的溫度之間的差。設(shè)計的溫度指的是大壩本身的恒定溫度或者一年中平均的氣溫值，或者是經(jīng)過專業(yè)論證的其他的溫度?；炷磷罡邷囟仁腔炷翝仓^程中產(chǎn)生的溫度再加上水泥水化時產(chǎn)生的溫升。基礎(chǔ)溫差是指在基礎(chǔ)約束范圍內(nèi)混凝土產(chǎn)生的最高溫度與穩(wěn)定溫度之間的差值，這在我國的重力壩設(shè)計規(guī)范所規(guī)定的允許范圍內(nèi)。

（二）、上下層之間的溫差

上下層的溫差是指在之前超過二十八天的混凝土的上下各四分之一的范圍內(nèi)，上層的混凝土最高的平均溫度和新澆筑的混凝土下層的實際的平均溫度之間的差值。上下層溫差會致使原來的混凝土上方再被澆筑混凝土?xí)r發(fā)生內(nèi)部溫度裂縫。我國的重力壩設(shè)計規(guī)范規(guī)定，在上層的混凝土不連續(xù)且均勻上升澆筑的高度大于0.51時，上下層的溫差需要在允許的溫差范圍內(nèi)，15-20攝氏度之間，在澆筑塊的側(cè)面長期暴露時，應(yīng)該采取較小的數(shù)值。

（三）、內(nèi)外溫差與壩體最高溫度

內(nèi)外溫差過大可能會導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂縫，之前國內(nèi)控制的內(nèi)外溫差的標(biāo)準(zhǔn)是20-25攝氏度。內(nèi)外溫差指的是澆筑塊中心溫度與外界溫度的差值。這就得出了壩塊中心的溫度不得高于內(nèi)外溫差值加上每日平均氣溫的和，但實踐過程中表明，這種控制有難度。一是因為外界的氣溫浮動在一個很大的范圍內(nèi)，不容易準(zhǔn)確地確定，二是因為表面的裂縫發(fā)生的主要原因是因為氣溫驟降，如果氣溫穩(wěn)定沒有驟降，即使是有20-25攝氏度的內(nèi)外溫差也不一定會出現(xiàn)裂縫。所以，一些工程就采用控制壩體的最高溫度來代替控制內(nèi)外溫差。我國的重力壩設(shè)計的相關(guān)規(guī)范并沒有提出內(nèi)外溫差的標(biāo)準(zhǔn)值，而是著重說明了在氣溫驟降的情況下進行表面的保護的重要性，表明了壩體的最高溫度要去適當(dāng)?shù)乜刂啤?/p>

（四）、我國重力壩設(shè)計的有關(guān)規(guī)范規(guī)定

在2-4天內(nèi)的平均氣溫連續(xù)下降6-9攝氏度時，不夠28天齡期的混凝土所暴露的表面可能會產(chǎn)生裂縫，所以，在基礎(chǔ)混凝土和上游的壩面以及其他較重要的部位，應(yīng)該進行表面的保護。另外，長期暴露的位置上可能會由于常年的氣溫變化而形成較大的內(nèi)外溫差，在后期也可能會產(chǎn)生裂縫。這些情況要依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件來確定用來保護表面的材料以及保護的時間。

（五）、相鄰的塊高差以及通水溫差

相鄰塊高差不符合規(guī)定可能會導(dǎo)致縱縫鍵槽被擠壓，從而影響灌漿的質(zhì)量，控制塊高差也是為了避免剪切變形過大二隊橫縫內(nèi)的止水設(shè)備產(chǎn)生不利影響以及先澆塊的長期的暴露而使表面發(fā)生裂縫。通水溫差是為了防止在工程初期時通水冷卻的過程中水溫與混凝土的塊體溫差過大、冷卻的幅度過大以及冷卻的速度過快而產(chǎn)生裂縫，對于初期冷卻的速度、降溫的總量、冷卻的水溫以及允許的冷卻時間需要進行適當(dāng)?shù)目刂啤?/p>

二、 關(guān)于水庫大壩混凝土澆筑的溫度控制的主要措施

（一）、混凝土在攪拌時的溫度控制

混凝土溫度的控制是為了防止混凝土在工程期以及應(yīng)用期產(chǎn)生裂縫的重要手段之一，是混凝土在澆筑時的質(zhì)量的重要保障。施工單位要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，在施工前做好調(diào)查，掌握最近的天氣情況，制定出在不同的氣溫條件下實施的不同計劃。在天氣炎熱的夏季，在骨料堆放的地方應(yīng)搭設(shè)防曬棚，對于粗骨料可以進行制冷處理，一般情況下都會采用深井水進行攪拌；在氣溫較低的冬季期間施工時，一般混凝土的結(jié)構(gòu)不能低于6攝氏度，因此在澆注混凝土?xí)r應(yīng)該保證其溫度不低于此溫度。最好采用拌合樓設(shè)備，所需用的粗骨料在拌合樓內(nèi)進行加熱，利用拌合樓內(nèi)的蒸汽加熱鍋爐房里的水箱，使得砂石可以保持溫度，且要在白天溫度較高時進行澆筑工作。有關(guān)結(jié)果顯示，混凝土在攪拌時半小時內(nèi)溫度提高了1.5攝氏度左右，一小時內(nèi)要提高2.5攝氏度左右。在混凝土運輸?shù)倪^程中，預(yù)冷過的混凝土溫度回升的程度與運輸?shù)钠骶哳愋?、轉(zhuǎn)運的次數(shù)以及運輸?shù)臅r間和外界氣溫有關(guān)。想要避免這一現(xiàn)象，可以采取以下幾種方法進行規(guī)避：（1）運輸混凝土?xí)r需要使用自卸汽車，在汽車的頂部應(yīng)該設(shè)置遮光設(shè)備，外側(cè)部位應(yīng)該設(shè)置隔熱裝置，避免外界因素影響到混凝土的使用性能；在汽車入口處應(yīng)設(shè)置噴霧裝置，來降低周圍的氣溫；（2）也可以使用吊罐來垂直運輸混凝土，這時應(yīng)該在吊罐的上方應(yīng)該設(shè)置防雨遮光和保溫隔熱的裝置，例如聚乙烯材質(zhì)的塑料；（3）在安排施工時，應(yīng)該讓混凝土可以及時入倉，可以采用倉面噴霧的技術(shù)，來減少太陽輻射；（4）選取運輸混凝土運輸車輛的時候要科學(xué)合理，要盡量減少混凝土運轉(zhuǎn)的次數(shù)，提高運輸車輛的利用效率與調(diào)度水平，以確保混凝土的溫度符合要求。

（二）、混凝土在澆筑時的溫度控制

澆筑是把混凝土的材料澆注到特定的模子里來制成預(yù)定的形體。在澆筑大壩時，要依據(jù)當(dāng)時的月份和氣候等條件來控制混凝土澆筑時的溫度。在氣溫較低時，澆筑時間應(yīng)該選在一天中比較高的時段；在氣溫較高時，在夜間和早晚這種溫度相對較低的時間進行澆筑，避開一天中溫度較高的時間段，如果作業(yè)必須要在溫度比較高時進行，應(yīng)該對壩體進行噴霧處理，降低壩體的溫度。

（三）、澆筑后對于混凝土的溫度控制

在澆筑后的混凝土溫度控制上需要著重注意三個方面，一是對澆筑完的混凝土加強混凝土內(nèi)部溫度和外部溫度的監(jiān)控；二是對于澆筑后的壩體的養(yǎng)護；三是對澆筑后的壩體的通水冷卻。澆筑后一項很重要的工作就是防止開裂，因為剛澆筑后的混凝土沒有完全硬化的時期可能會導(dǎo)致裂縫，這個時期需要著重注意。

結(jié)束語

綜上所述，控制水庫大壩混凝土澆筑時的溫度是一項較復(fù)雜的工程，涉及的內(nèi)容很廣，這需要技術(shù)人員有著過硬的技術(shù)，這樣才能保證溫度控制順利完美地完成。

參考文獻(xiàn)

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