混凝土施工中溫度裂縫的分析與控制

薛培濤

摘要：混凝土施工是我國現(xiàn)代城市化建設(shè)過程中的一項重要內(nèi)容，在具體開展施工作業(yè)時，施工單位需要深入分析溫度裂縫，確保能夠?qū)ζ溥M行有效控制，本文首先分析裂縫問題的常見類型和出現(xiàn)原因，然后進一步分析溫度應(yīng)力，最后，綜合探究溫度裂縫控制策略，分別從配合比設(shè)計，澆筑過程，拆模時間，約束條件和添加劑五個方面進行具體分析。

關(guān)鍵詞：混凝土施工;溫度裂縫;分析;控制

通常情況下，在開展混凝土施工作業(yè)時，溫度裂縫會對其工程質(zhì)量造成很大的影響，各級工作人員必須深入研究具體工作，進而確保強化整體工程質(zhì)量，推進我國現(xiàn)代混凝土施工的進一步發(fā)展，為了確保相關(guān)人員對其具有更為明確的認識，特此實施本次研究。

一、常見裂縫問題

通過分析裂縫形成的具體原因，裂縫可以具體氛圍耦合作用導(dǎo)致出現(xiàn)，變形作用導(dǎo)致產(chǎn)生的以及荷載作用導(dǎo)致產(chǎn)生的三種。通過分析裂縫的有害程度，具體包括無害和有害兩種不同的裂縫，在開展具體工作時，有害裂縫具有相對較大的寬度，會影響建筑的耐久性和使用功能，通常情況下，輕度有害裂縫的裂縫寬度會達到寬度的20%以上，中度有害裂縫是指達到規(guī)定的50%以上，而重度有害裂縫是超出規(guī)定的100%?；诔霈F(xiàn)時間，可以將其進一步分為晚期，中期和早期三種不同的裂縫問題。以此同時，基于裂縫深度，具體包括四種不同類型的裂縫，其一為貫穿裂縫，會使其結(jié)構(gòu)斷面被徹底切斷，進而對其結(jié)構(gòu)造成破壞，影響混凝土作用，存在嚴重的危害。其二為深層裂縫，會使其結(jié)構(gòu)斷面被部分切斷，具有相對較高的危害性。其三為淺層裂縫。其四為表面裂縫，不屬于結(jié)構(gòu)性裂縫，但是當(dāng)混凝土收縮時，表面裂縫處的斷面也會被削弱，進而使某個部位出現(xiàn)集中應(yīng)力的問題，進而對其應(yīng)用效果造成一定的影響。在具體實施混凝土施工作業(yè)時，因為溫度收縮應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫，成為初始性裂縫，一般不會對結(jié)構(gòu)的承載力造成影響，只是會對其防水性造成不良影響，使其耐久性無法得到有效保障。如果裂縫不會影響結(jié)構(gòu)承載力，為了有效避免出現(xiàn)混凝土碳化鋼筋腐蝕等問題，需要對其進行有效的補強處理和封閉處理。對于地下結(jié)構(gòu)而言，混凝土應(yīng)力會在一定程度內(nèi)影響其防水性。而當(dāng)混凝土裂縫所具有的寬度地域0.2毫米，可能會出現(xiàn)一定的滲水問題，但是經(jīng)過一段時間，，裂縫便會直接自愈，而當(dāng)其寬度達到0.2到0.3毫米之間，相關(guān)人員需要對其采取化學(xué)注漿處理。因此，在具體開展地下工程施工時，如果裂縫達到0.3毫米以上，需要對其進行嚴格控制。

二、溫度裂縫原因

（一）水泥水化熱

在具體實施混凝土施工作業(yè)時，水泥水化熱會有大量內(nèi)部熱量產(chǎn)生，會在一定程度內(nèi)出現(xiàn)溫度裂縫。一般而言，混凝土所具有的截面厚度相對較大，而混凝土內(nèi)，水化熱會大量集中，很難及時散去。通常情況下，結(jié)構(gòu)能夠使其進行自然散熱，所以，在完成混凝土澆筑作業(yè)之后的72小時，會產(chǎn)生最高溫度。在混凝土澆筑的初期，彈性模量和強度也相對較低，很難限制由于水化熱導(dǎo)致出現(xiàn)的急劇升溫狀況，，所以溫度應(yīng)力也會相應(yīng)減少。但是在混凝土齡期不斷增長的過程中，彈性模量也會出現(xiàn)很大的提升，能夠有效限制混凝土內(nèi)部，進而使其溫度應(yīng)力問題相對較大，如果混凝土所具有的抗拉強度無法抵抗一溫度應(yīng)力，則會導(dǎo)致產(chǎn)生溫度裂縫問題?[1]。

（二）氣溫變化

相關(guān)人員在具體澆筑混凝土?xí)r，外部氣溫增高會在一定程度內(nèi)提升澆注溫度。如果外部溫度出現(xiàn)急劇下降，內(nèi)部混凝土和外層混凝土之間所具有的溫差也會逐漸提升，進而影響其應(yīng)用效果。通常情況下，對于混凝土而言，水化熱，澆注溫度和外部溫度是內(nèi)部溫度的主要構(gòu)成，溫度應(yīng)力問題具體是指由于溫差變化導(dǎo)致出現(xiàn)的溫差變形，當(dāng)溫差逐漸增加時，溫度應(yīng)力也在逐步增大。同時，混凝土具有較大的散熱難度，在完成澆筑作業(yè)之后，內(nèi)部溫度會達到80攝氏度以上，同時高溫具有相對較長的延續(xù)時間，所以，相關(guān)人員需要對其溫度進行及時控制，避免由于內(nèi)外溫差較大出現(xiàn)溫度應(yīng)力問題。

三、溫度應(yīng)力分析

首先在澆筑完成混凝土結(jié)構(gòu)到完成水泥散熱工作，通常需要30天左右的時間，在水泥進行散熱時，通常會有水化熱現(xiàn)象出現(xiàn)，同時，混凝土內(nèi)部所具有的彈性勢能也會導(dǎo)致出現(xiàn)應(yīng)力作用。其次，在水泥完成放熱到混凝土溫度降低達到室溫，此時，外界溫度因素會對混凝土結(jié)構(gòu)造成很大的影響。最后當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度達到常溫狀態(tài)時，外界溫度變化會對其造成很大的影響，進而產(chǎn)生較大的應(yīng)力。通常情況下，溫度應(yīng)力可以分為兩種類型。其一為自身應(yīng)力，如果當(dāng)其內(nèi)部溫度的變化分布為非線性，則相互約束作用可能會使其結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生溫度應(yīng)力。其二是約束應(yīng)力，在具體實施混凝土施工時，外界因素會在一定程度內(nèi)約束結(jié)構(gòu)部分或全部邊界，進而使其無法實現(xiàn)自由變形產(chǎn)生應(yīng)力。以上兩種溫度應(yīng)力通常是混凝土干縮產(chǎn)生的應(yīng)力[2]。

四、溫度裂縫控制策略

（一）改進配合比設(shè)計

在調(diào)配混凝土?xí)r，相關(guān)人員需要適當(dāng)提升塑化劑，引氣劑，摻和料和干硬性混凝土的應(yīng)用數(shù)量，同時還需要對其水泥使用量進行嚴格控制，合理優(yōu)化和科學(xué)調(diào)整混凝土配比，確保能夠更為有效的控制水化熱對其造成的影響。在攪拌混凝土過程中進行水的添加時，需要用水冷卻碎石，確保能夠?qū)ζ浠炷翜囟冗M行更為合理的控制。同時，還需要嚴格控制澆筑層厚度，使其得到有效降低，進而保證能夠更為有效的落實散熱工作。與此同時，還需要對其砂石含泥量進行嚴格控制，確保能夠?qū)崿F(xiàn)其水灰比的有效降低，強化振搗工作，進而保障混凝土具有更高的抗拉強度和密實性，在混凝土內(nèi)進行緩釋劑的合理摻加，減緩澆筑速度，確保能夠?qū)崿F(xiàn)散熱效果的有效增強[3]。

（二）澆筑過程控制

在進行混凝土工程建設(shè)時，為了防止出現(xiàn)裂縫，相關(guān)人員需要嚴格控制建筑溫度。首先在進行混凝土配置時，需要進行參混和料和混凝土的科學(xué)選擇，同時還需要合理增加塑化劑，確保能夠使其水泥用量得到有效降低，進而避免溫度對混凝土造成影響，使其出現(xiàn)各種裂縫的可能性得到有效降低。其次，在進行混凝土攪拌時，需要對其澆筑過程隨時進行降溫處理，通常是通過象棋中加入碎石或水的方式開展具體作業(yè)。與此同時，在具體進行澆筑作業(yè)時，還需要時間交出厚度，得到有效降低，進而確保混凝土澆筑面具有更高的散熱效果。隨后，需要在混凝土內(nèi)進行循環(huán)冷水水管的合理埋設(shè)，對混凝土內(nèi)部進行有效的降溫處理，確保能夠有效避免混凝土與外界溫度出現(xiàn)較大的差異。最后，在冬季開展施工作業(yè)時，要對混凝土表面進行有效的保溫處理，避免混凝土工程由于溫差過大出現(xiàn)裂縫，進而對其工程建設(shè)質(zhì)量進行更為有效的保障。

（三）優(yōu)化拆模時間

在現(xiàn)階段開展混凝土施工時，為了確保模板具有更高的周轉(zhuǎn)率，相關(guān)人員在進行混凝土澆筑時，需要盡早拆模，當(dāng)混凝土溫度超出室外氣溫時，相關(guān)人員需要慎重考慮拆模時間，確保能夠使其溫度裂縫的出現(xiàn)得到有效避免。在澆筑混凝土初期，混凝土溫度通常高于外界氣溫，如果將其模板拆除，則會使其混凝土表面溫度出現(xiàn)驟降，進而使其由于溫度變化出現(xiàn)裂縫。在該種環(huán)境下，如果拆除模板，則需要對其混凝土工程進行有效的保溫處理，進而保證可以有效避免溫度裂縫。

（四）改善約束條件

在具體開展混凝土工程建設(shè)時，對于平板結(jié)構(gòu)，相關(guān)人員需要合理應(yīng)用分縫措施，確保能夠使其溫度應(yīng)力得到有效降低，避免形成裂縫。在具體開展施工作業(yè)時，還需要合理安排施工工序，通過采取分塊措施，進行分層澆筑，可以使其不良約束得到有效降低，進而確?；炷翆崿F(xiàn)快速散熱。如果混凝土已經(jīng)完成澆筑施工，在終凝階段，需要迅速實施二次振動，確保能夠有效排除空隙和水分，進而保障混凝土具有更高的粘聚性和抗拉性，使其內(nèi)部斷裂和氣孔得到有效降低，進而實現(xiàn)其綜合抗裂性的進一步增強。與此同時，還需要高度重視早期養(yǎng)護，確保其溫度環(huán)境和濕度的適宜性，進而使其冷縮變化和干縮變化得到有效抑制，確保水泥能夠順利水化，高度滿足強度標準和抗裂標準，為了使其表面快速熱擴散得到有效抑制，相關(guān)人員還需要科學(xué)實施保溫措施，確保能夠有效縮短溫差，進而避免出現(xiàn)表面裂縫[4]。在完成混凝土澆筑之后，相關(guān)人員需要利用濕潤草簾或麻片對進行保護，與此同時，相關(guān)人員通過定期澆水的方式進行養(yǎng)護作業(yè)，有效提升養(yǎng)護時間，保證混凝土表面可以緩慢冷卻。

（五）合理應(yīng)用添加劑

在具體開展混凝土施工時，為了對其工程質(zhì)量進行更高的保障，避免出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，確保混凝土具有更高的耐久性，相關(guān)人員需要科學(xué)應(yīng)用外加劑，確保能夠使其開裂現(xiàn)象得到有效控制。例如，減水防裂劑的應(yīng)用具有較高的價值，首先，能夠確保骨料和水泥漿具有更高的粘結(jié)力，進而確?；炷辆哂懈叩目沽研?。同時水灰比會對其混凝土收縮造成很大的影響，減水防裂劑的合理應(yīng)用，能夠使其用水量得到有效減少。其次，在開展具體工作時，水泥用量會在一定程度內(nèi)影響其收縮率，此時，合理摻加減水防裂劑可以實現(xiàn)混凝土強度的有效增強，同時還可以使其水泥用量得到有效減少，通過增加骨料用量的方式進行體積補充。減水防裂劑的進一步應(yīng)用，還可以對其水泥漿稠度進行科學(xué)改善，使其混凝土的泌水現(xiàn)象和沉縮變形得到有效減少。隨后外加劑的合理參加，能夠確?；炷辆哂懈叩暮鸵仔?，使其表面形成微膜，進而實現(xiàn)水分蒸發(fā)和干燥收縮的有效降低。通常情況下，大部分外加劑都具有改善塑性，增加和易性和緩凝的功能，相關(guān)人員在具體進行工程實踐時，需要對其進行科學(xué)有效的實驗對比，使其整體施工具有更高的經(jīng)濟性和簡潔性

五、結(jié)語

總之，通過改進配合比設(shè)計，強化澆筑過程控制，優(yōu)化拆模時間，改善約束條件，合理應(yīng)用添加劑能夠確保科學(xué)控制溫度裂縫，進而確保能夠有效避免裂縫問題對混凝土施工造成的不良影響，對其混凝土工程進行更為有效的保障，保證混凝土工程建設(shè)具有更高的經(jīng)濟效益和社會效益，推進我國現(xiàn)代混凝土工程建設(shè)的進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1]王春海.淺談建筑工程大體積混凝土溫度裂縫成因分析與控制[J].農(nóng)家科技，?2019，000（003）：203.

[2]鄒建輝.淺談公路與橋梁混凝土施工溫度裂縫的控制[J].建筑與裝飾，?2018（18）：89.

[3]張燕鋒.大體積混凝土施工溫度裂縫控制研究及進展[J].四川水泥，2018，?000（006）：289.

[4]李瑩.淺析混凝土施工過程中的溫度及裂縫控制[J].居業(yè)，2019，?000（003）：140，142.