土木工程建筑混凝土的施工溫度應力分析及養(yǎng)護

朱勤斌

摘? 要：近年來，我國建筑項目規(guī)模不斷擴大，對建筑混凝土結構施工技術要求也越來越高，混凝土施工溫度應力和養(yǎng)護的實施將決定整個建筑的施工效果和質量。摘要：從分析混凝土施工中溫度應力引起的常見問題入手，論述了溫度應力形成的三個階段及其有效措施，并探討了混凝土早期施工和養(yǎng)護的有效對策。

關鍵詞：土木工程;混凝土;溫度應力;養(yǎng)護

中圖分類號：TU755.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.257

一、混凝土施工過程中溫度應力的形成和危害分析

溫度應力，又稱熱應力，是指物體在加工過程中，隨著氣溫升降導致的機械力，在這種機械力的作用下，物體內部會隨著這種機械力大小而膨脹或者收縮。施工溫度應力在建筑混凝土結構施工中表現(xiàn)非常明顯，如果內外溫差較大就會造成混凝土結構出現(xiàn)大量裂縫，甚至會出現(xiàn)嚴重滲漏現(xiàn)象?；炷两Y構本身體積龐大，因此，在施工過程中，如果工人沒有做好溫度應力維護，很容易導致混凝土結構因外部溫度變化而發(fā)生一些機械變形，影響整個混凝土結構的耐久性和建筑質量。特別是在板與梁的連接處或大體積混凝土結構，這些位置都會出現(xiàn)局部溫差，導致大量裂縫產生。如果裂縫過大，會影響整個建筑的穩(wěn)定性，明顯縮短建筑的使用壽命。

二、土木工程建筑施工過程中溫度應力的形成原因分析

1.早期

混凝土溫度應力從混凝土攪拌階段就開始形成了，到結束大約了持續(xù)30天左右。在早起攪拌階段由于水泥遇到水會釋放出大量熱量，使水泥等物質高效混合，在一段時間內產生一系列化學變化，進而釋放出大量的水化熱。但是，如果澆注到模具中的混凝土彈性空間不夠大，很容易發(fā)生一些熱變化。在此期間，混凝土中容易產生溫度應力。這個階段是溫度應激出現(xiàn)的初級階段，工人普遍非常關注。他們會進行一系列混合其他物質和外部維護的措施，可以有效降低這一時期的溫度應力。此外，在操作過程中加入有效的防曬保溫措施，也可以緩解這一時期的溫度壓力。

2.中期

混凝土施工溫度應力在中期是指從澆筑階段開始到完全凝固這個過程中產生的溫度應力，這一階段的溫度應力對整個土木工程混凝土結構質量影響最關鍵，混凝土結構澆筑完成以后會釋放出大量的熱量，溫度應力表現(xiàn)得非常明顯，再加上與外部溫差變化引起的內應力和早期的剩余應力一起會給混凝土結構質量產生很大影響，中期的混凝土施工溫度應力必須要采用人工干預的方式來進行控制，才能有效降低對混凝土結構質量產生的影響。

3.晚期

溫度應力的后期效應是指從混凝土完全冷卻到混凝土結構投入使用時，外部溫度變化對混凝土內部結構的一些影響。這一時期的一些影響一般不會對建筑主體產生很大的影響，只有定期維護才能有效延長建筑的使用壽命。

三、混凝土溫度應力引起的原因分析

溫度應力與外界條件有關，也與混凝土結構本身的一些力學性能有很大關系。因此，溫度應力的原因可以包括兩個方面。

1.自生應力

混凝土結構中使用的一些材料和骨骼的混合物本身在沒有外部約束或靜態(tài)條件的情況下，由于內部和外部溫度的變化，具有一些非線性的機械應力分布。在混凝土攪拌過程中，各種材料混合在一起，攪拌，澆注，所以它們之間會發(fā)生一些化學變化，它們的結構會有一些相互制約，從而表現(xiàn)出溫度應力現(xiàn)象。

2.約束應力

混凝土結構除了一些內部變化外，還會受到一些外部約束，如澆筑時模板的形狀、外部振動、溫度、光線、風速、濕度等的變化。這些外部條件往往使溫度應力的作用明顯加劇，并使材料的干縮變形產生共同的影響。確定溫度應力的計算大小也是一項非常繁瑣的任務，需要結合具體條件和模型實驗來獲得理論值。此外，還需要結合施工當天的一些自然數(shù)據(jù)進行調整和估算，因此溫度應力的預防需要內外兼顧和各種準備工作。

四、降低溫度應力對混凝土結構影響的措施分析

1.科學的材料配比

科學的混凝土材料配比可以有效控制施工溫度應力對混凝土結構質量產生的影響，技術人員需要結合建筑物的質量狀況和溫度、濕度、光線、風速、濕度等局部綜合因素來控制混凝土材料的配比，把水化熱帶來的影響降到最低，才能避免給混凝土結構質量帶來實質性的破壞。另外，在進行混凝土材料配比的時候可以根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，尤其是氣溫的高低適當加入一定比例的添加劑，可以更好的調節(jié)混凝土結構中溫度應力帶來的影響。如加入適量的減水劑和引氣劑可以提高混凝土攪拌過程中的流動性，提高混凝土結構的耐久性能?；炷翝仓h(huán)節(jié)也可以通過調節(jié)振搗速度來釋放一部分混凝土內部的溫度應力，有效提高混凝土的保水性和凝聚力。此外，一些添加劑可以有效調節(jié)水泥的放熱速率，使其緩慢穩(wěn)定地放熱，防止內外溫度急劇變化，增強溫度應力。此外，在混凝土澆筑過程中，需要逐層夯實，防止一次澆筑過多和過快，以增強溫度應力的效果。通過緩慢穩(wěn)定的施工，使混凝土有機流動，逐漸凝結并穩(wěn)定保水，從而有效改善整體結構。

2.有機的自然養(yǎng)護

混凝土施工完成后，需要采取一些外部措施來改善自然養(yǎng)護過程，如用麻袋或稻草覆蓋，可以有效地保持混凝土結構的溫暖和濕潤。此外，要求工人定期觀察混凝土結構的濕度和溫度變化，及時澆水，通過不斷澆水來對混凝土結構內部產生的溫度應力進行有效分解和釋放。土木工程混凝土結構澆筑完成后至少要進行一個星期的自然養(yǎng)護工作，以確?；炷两Y構能夠自然干燥，有效保證穩(wěn)定性，防止裂縫等問題。此外，還有很多建筑工地探索了透明塑料薄膜與深色塑料薄膜混合的方式，將混凝土與空氣隔開，防止水分蒸發(fā);其次，防止溫度快速變化，使混凝土的自然養(yǎng)護效果得到顯著提高。

五、結語

總之，在現(xiàn)代建筑施工過程中，混凝土溫度應力的預防和維護取得了顯著的成就。在混凝土施工過程中，應堅持以質量為核心，通過多道工序實施混凝土施工的有序養(yǎng)護，減少溫度應力帶來的一些不利影響，從而更好地保證建筑物的長期穩(wěn)定性。

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