文/杜威，身份證號(hào)：130684198708311062

大體積混凝土溫度裂縫的防治措施

文/杜威，身份證號(hào)：130684198708311062

大體積混凝土的溫度控制和裂縫防治問題,一直是困擾施工技術(shù)人員的一大難題。文章根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求和大量的施工經(jīng)驗(yàn),提出了控制大體積混凝土裂縫的設(shè)計(jì)方法防治措施和工程實(shí)例。首先,在理論上計(jì)算出混凝土的綜合溫差所產(chǎn)生的收縮溫度應(yīng)力;其次,根據(jù)收縮溫度應(yīng)力和混凝土抗彎拉應(yīng)力,評(píng)估混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的可能性有多大;最后,根據(jù)評(píng)估結(jié)果,采取相應(yīng)的施工和養(yǎng)護(hù)措施。

大體積混凝土；溫度控制；裂縫防治

導(dǎo)言

大體積混凝土在澆筑和養(yǎng)護(hù)過程中必須要研究控制溫度措施。大體積混凝土無論在氣溫炎熱的季節(jié)或氣溫較低的季節(jié)澆筑都會(huì)受到表面干縮裂縫和溫度裂縫問題的困擾，混凝土表面干縮裂縫往往可以通過及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)加以避免和減少對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響一般不太嚴(yán)重，也是在規(guī)范要求范圍之內(nèi)。但是由于水泥的水化熱產(chǎn)生的高溫和混凝土表面及環(huán)境溫差形成的溫度梯度應(yīng)力從而導(dǎo)致的溫度裂縫，往往是貫通性的對(duì)結(jié)構(gòu)物的安全和耐久性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

1 大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因

大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因是有很多種類的，一種原因是受到外來力量引起的裂縫，另外一種原因是結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫。出現(xiàn)上述的情況主要原因是在實(shí)際工作的過程中工作狀態(tài)和計(jì)算假設(shè)模型出現(xiàn)差異。在對(duì)混凝土使用中，內(nèi)因和外因都是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因，所以，對(duì)于混凝土的防治應(yīng)該從本質(zhì)上出發(fā)，尋找到出現(xiàn)裂縫的根源。

2 大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的危害

我國的城市基礎(chǔ)建設(shè)正隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷的進(jìn)步，在城市中逐步建設(shè)了更多為人民生活服務(wù)的橋梁與高層建筑。在建設(shè)的過程中，混凝土的使用率極高。如果在施工過程中出現(xiàn)大體積混凝土開裂會(huì)直接影響到建筑使用著的安全。混凝土在施工結(jié)構(gòu)中起到的是凝結(jié)整體堅(jiān)固性的作用，優(yōu)良的混凝土結(jié)構(gòu)可以保證建筑的穩(wěn)定性，在突發(fā)地理危害中可以很大程度減少居民的人身財(cái)產(chǎn)損失。在已經(jīng)建成的混凝土結(jié)構(gòu)建筑中，輕微的裂開可能會(huì)對(duì)建筑的外側(cè)美觀產(chǎn)生影響，重則不斷的裂縫積累會(huì)直接影響到建筑的使用壽命，威脅到社會(huì)安定。

3 溫度應(yīng)力分析

3.1 溫度應(yīng)力形成的過程

混凝土因?yàn)闇囟榷a(chǎn)生裂縫情況時(shí)，形成裂縫的過程分為三個(gè)階段：早期混凝土對(duì)外部環(huán)境產(chǎn)生細(xì)微反應(yīng)；中期混凝土內(nèi)層開始對(duì)內(nèi)部溫度與外部溫度帶來的影響進(jìn)行疊加；晚期因?yàn)椴粩嗟臏囟炔町惎B加，混凝土失去彈性，在承重的壓力下，出現(xiàn)裂縫。

3.2 溫度應(yīng)力引起的原因

混凝土本身的溫度相對(duì)穩(wěn)定，一般是呈出線性變化規(guī)律。但混凝土的溫度卻極其容易受到外界溫度的影響，外界的影響不僅會(huì)帶來混凝土溫度的變化，還會(huì)對(duì)混凝土的內(nèi)部進(jìn)行改變。在大體積混凝土中，因?yàn)榛炷恋拿娣e較大，其中的結(jié)構(gòu)也會(huì)跟隨著加大結(jié)構(gòu)的尺寸，這樣更會(huì)影響混凝土內(nèi)部溫度的變化值。

4 溫度應(yīng)力分析

4.1 溫度應(yīng)力形成的過程中

大體積混凝土溫度裂縫在形成的過程中是可以分為三個(gè)階段：早期、中期、晚期，不同階段的裂縫對(duì)于混凝土的影響是不同的，所以，在不同階段應(yīng)該對(duì)混凝土的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行掌握，了解混凝土內(nèi)在溫度變化和外在溫度的變化。在中期階段混凝土的溫度受外部環(huán)境的影響逐漸形成疊加現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土也會(huì)發(fā)生彈性的變化。

4.2 溫度應(yīng)力引起的原因分析

在沒有受到外界環(huán)境變化時(shí)，混凝土溫度是呈現(xiàn)出線性變化規(guī)律。混凝土自身結(jié)構(gòu)也是受溫度應(yīng)力的影響，大體積混凝土結(jié)構(gòu)尺寸是比較大，混凝土自身溫度是比較低，這些因素都直接導(dǎo)致了內(nèi)部溫度的變化。

5 大體積混凝土溫度裂縫的控制方法

為了進(jìn)一步降低和緩解混凝土裂縫的出現(xiàn)，對(duì)混凝土溫度的變化應(yīng)該進(jìn)行控制，這樣能夠有效的延緩混凝土降溫的速度。這樣做的目的是能夠有效的減少大體積混凝土的收縮，能夠有效的提高混凝土拉伸的強(qiáng)度，對(duì)于改善和約束等方面進(jìn)行考慮和分析，能夠根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施。

5.1 降低水泥化熱和變形

應(yīng)該選用低水化熱等品種配置混凝土的使用，這樣能夠有效的減輕混凝土出現(xiàn)裂縫。應(yīng)充分利用混凝土的強(qiáng)度來建設(shè)水泥的用量，對(duì)于泥沙的應(yīng)該進(jìn)行有效控制應(yīng)該。在混凝土的內(nèi)部應(yīng)該預(yù)先埋設(shè)好水泥管，這樣能夠讓水進(jìn)行循環(huán)，能夠有效的降低混凝土水的溫度。在混凝土澆筑以后，對(duì)于澆縫應(yīng)該進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，大體積混凝土的自身的面積是比較大的，應(yīng)該減輕澆縫的力度。

5.2 降低混凝土溫度

降低混凝土溫度在施工中是一個(gè)比較重要的環(huán)節(jié)，在澆筑的過程中應(yīng)該避免在炎熱的天氣對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑。在夏季是能夠運(yùn)用低溫水或者帶有冰塊的水對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑，同時(shí)對(duì)澆筑后的混凝土進(jìn)行覆蓋這樣能夠有效的避免陽光的直射，能夠有效的降低混凝土的溫度。

5.3 對(duì)大體積混凝土溫度的控制

混凝土在澆筑以后應(yīng)該做好混凝土方面的保暖工作，同時(shí)也應(yīng)該降低水文等條件的變化。這樣能夠減輕溫度的應(yīng)力，在夏季要避免對(duì)陽光的暴曬，應(yīng)該時(shí)刻的注意保溫，在冬季也應(yīng)該采取相關(guān)的保暖措施，避免發(fā)生溫度的變化。

5.4 外加劑的使用

外加劑的使用是避免混凝土出現(xiàn)裂縫的主要方法，外加劑的合理使用能夠使混凝土裂縫減少。水泥用量也是控制混凝土出現(xiàn)裂最主要的原因，防裂劑能夠有效的減輕和對(duì)水泥漿的稠度有所改變，能夠在很大的程度上提高抗裂性

5.5 高度重視養(yǎng)護(hù)方法

在混凝土的后期養(yǎng)護(hù)時(shí)，無論是在冬季還是在夏季，如果理論的計(jì)算混凝土不能滿足抗裂要求的話，都要進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，從而使Th的值等于或者接近T（15）的值，從而使混凝土的綜合溫差減小，這樣混凝土產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也就減小了。

結(jié)束語

大體積結(jié)構(gòu)物由于體積大，混凝土產(chǎn)生的溫度收縮應(yīng)力比較大，從而產(chǎn)生裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)物的使用安全和耐久性產(chǎn)生十分不良的影響。施工前必須通過理論計(jì)算結(jié)構(gòu)物在養(yǎng)護(hù)齡期內(nèi)的抗裂安全性。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果提出合理科學(xué)的技術(shù)方案，確保結(jié)構(gòu)物不得出現(xiàn)溫度裂縫。本工程根據(jù)理論計(jì)算后，承臺(tái)的抗裂性能滿足要求，及時(shí)采取技術(shù)措施后，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，拆模后未見收縮裂縫，效果良好。

[1]許孝立.大體積混凝土施工防治溫度裂縫的幾項(xiàng)措施[J].濰坊學(xué)院學(xué)報(bào).2014(02)

[2]宋智慧,劉京紅,高宗章,石克,姬振雙,安煒.基礎(chǔ)底板大體積混凝土的溫度監(jiān)測(cè)及裂縫控制[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2015(05)

[3]韓冬生.淺談混凝土溫度裂縫的控制和預(yù)防[J].河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2015(02)

[4]彭衛(wèi),邢鴻燕,柯善剛.PC連續(xù)箱梁橋裂縫控制研究[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2014(01)