大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)研究

楊靜 王汝慧

摘要：同普通的混凝土相比較而言，大體積混凝土有著以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)體型大、用量多、工程條件較為復(fù)雜、施工難度高。普通混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫問題一般不怎么突出。但是大體積混凝土裂縫問題更為嚴(yán)重。當(dāng)前，我國對這方面的規(guī)范也還不完善，一些工程需要憑借一定的經(jīng)驗(yàn)來控制裂縫，因而裂縫問題產(chǎn)生的事故發(fā)生率也較高。控制混凝土裂縫所關(guān)系的問題比較多，可以從其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工管理和技術(shù)等涉及，同時(shí)也需要建設(shè)單位和相關(guān)單位合理配合，加強(qiáng)管理才能確保工程的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑施工；大體積混凝土；溫度控制；裂縫防治；

混凝土施工出現(xiàn)開裂是混凝土結(jié)構(gòu)裂縫劣化的體現(xiàn)，并伴隨其他病害。主要致因之一是對混凝土溫度應(yīng)力變化控制不到位，混凝土在施工過程中受到外界因素及自身溫度的變化，非常容易出現(xiàn)形式多樣的裂縫，破壞了其整體性，對建筑物的安全造成巨大的影響。因此在大體積混凝土施工中，控制混凝土的溫度應(yīng)力以及內(nèi)外溫差具有十分重要的意義。

1 大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 原材料的原因

大體積混凝土施工過程中，容易出現(xiàn)水灰比不穩(wěn)定、材料不均勻。在運(yùn)輸和澆筑的過程中非常容易出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，導(dǎo)致大體積混凝土各部位抗拉強(qiáng)度不均勻。當(dāng)混凝土內(nèi)部的應(yīng)力超過了本身的抗拉能力的時(shí)候，就會導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。

1.2 混凝土硬化產(chǎn)生的裂縫

混凝土澆筑后強(qiáng)度會逐漸的增長，其內(nèi)部會逐漸產(chǎn)生大量的水化熱。伴隨著內(nèi)部溫度不斷升高，體積逐漸膨脹，內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。而初期的混凝土強(qiáng)度不高，混凝土體積收縮過程受到地基或者固化混凝土的約束，就會容易導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫，甚至?xí)l(fā)展形成貫通裂縫。

1.3 混凝土表面溫度變化形成溫度裂縫

施工處于夏季或者氣溫溫差不大的環(huán)境當(dāng)中，混凝土硬化結(jié)束后溫度基本趨于溫穩(wěn)定。但是表面溫度容易受到外界環(huán)境的影響，如養(yǎng)護(hù)不到位、夏季高溫后雨淋、溫差變化大都會使得混凝土表面產(chǎn)生非常大的拉應(yīng)力，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。因此外界環(huán)境溫度的變化尤其要引起注意，外界溫度高，混凝土溫度下降速度比較慢，澆筑所產(chǎn)生的溫度也會隨著增高；相反地外界溫度下降快，混凝土溫度下降會加速，增大混凝土內(nèi)外的溫度差，這樣的環(huán)境非常容易致使大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。

2 大體積混凝土溫度裂縫控制手段

2.1 選材合理，改善配比

2.1.1 控制原材料

水泥：選取具有較低水化熱和較長凝結(jié)時(shí)間的水泥，如粉煤灰水泥、礦渣水泥或大壩水泥等。進(jìn)行不同水泥的水化熱試驗(yàn)，通過比較分析，擇優(yōu)選取低水化熱的水泥。粗骨料：采用5～31.5mm連續(xù)級配碎石，針片狀顆粒的含量小于10%，含泥量小于1%。細(xì)骨料：選用優(yōu)質(zhì)的中粗河砂，含泥量小于2%，控制細(xì)度模數(shù)在2.3～2.7mm。粉煤灰：作為一種優(yōu)質(zhì)的摻和料，應(yīng)選用一級粉煤灰，盡可能保證低燒失量。水：達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。外加劑：選取緩凝高效減水劑。

2.1.2 改善配比

首先應(yīng)盡量減少水泥用量。在保證混凝土強(qiáng)度的前提下，最可靠的控溫措施之一就是盡量減小水泥用量。水泥用量通常不超過 350kg/m3；其次是粉煤灰的摻用。在混凝土進(jìn)行粉煤灰的摻加是為了取代部分水泥，降低水泥用量和水化熱，并能充當(dāng)填充材料。其用量通常是水泥用量的30%～40%；最后為高效減水劑的摻加。高效減水劑的摻加對混凝土有雙重效果，不但能夠緩凝混凝土，推遲水化熱峰值，減少混凝土表面溫度梯度；同時(shí)還可以降低水灰比，避免因水灰比過大而出現(xiàn)塑性收縮。

2.2 合理控制溫度

在建筑施工過程中，要想更好地避免大體積混凝土出現(xiàn)裂縫問題，就要對溫度進(jìn)行合理控制，具體措施包括以下幾點(diǎn)。

第一，對入模的溫度進(jìn)行控制。大體積混凝土入模的溫度是最為重要的，管理人員必須要對其加以重視，主要就是對原材料冷卻攪拌進(jìn)行調(diào)整，使大體積混凝土的澆筑溫度降低，同時(shí)，要在運(yùn)輸工具上鋪設(shè)麻袋等物質(zhì)，階段性地進(jìn)行噴水降溫，使大體積混凝土的溫度得以有效控制。

第二，對最高溫度進(jìn)行控制。管理人員要想更好地控制大體積混凝土最高溫度，就要在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置水管，利用冷卻水解決水泥水化熱的問題，控制大體積混凝土的水化熱溫度，此類溫度控制方式具有較為良好的靈活性，進(jìn)而控制大體積混凝土內(nèi)部整體溫度。

第三，對養(yǎng)護(hù)溫度進(jìn)行控制。在控制大體積混凝土養(yǎng)護(hù)溫度的時(shí)候，為了使其內(nèi)部與外部的溫度能夠降低，就要利用混凝土表面保溫的方式，合理地控制溫度。同時(shí)，管理人員還要利用保溫材料，將其放置在大體積混凝土的表面，進(jìn)而減少溫度裂縫的出現(xiàn)。

2.3 分縫分塊澆筑

澆筑人員利用分縫分塊的方式實(shí)施澆筑工作，不僅可以方便施工，還能在澆筑大體積混凝土的時(shí)候，防止出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，增加散熱面，使施工期間的溫度降低，進(jìn)而減小應(yīng)力，有效地預(yù)防裂縫問題。

2.4 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土容易遭受太陽暴曬和雨水、冷空氣襲擊，導(dǎo)致表面有較大溫度變化，產(chǎn)生裂縫。所以必須加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓瓿珊螅m時(shí)加覆蓋物并灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；同時(shí)保證供應(yīng)冷卻水的供應(yīng)，加強(qiáng)保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，減小內(nèi)外溫差。在其內(nèi)部和表面設(shè)置測溫點(diǎn)，加強(qiáng)溫度觀測，并隨時(shí)了解混凝土澆筑后溫度情況，掌握混凝土溫差變化，控制混凝土內(nèi)外溫差于25℃以內(nèi)。

3 結(jié)束語

大體積混凝土裂縫要如何控制，其中涉及的問題較多。要做好裂縫的控制，不僅要做好施工、設(shè)計(jì)等工作，也要加強(qiáng)各個(gè)單位的配合管理。綜合考慮各種因素，各個(gè)擊破，才能最大程度的減少裂縫問題。

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