淺析混凝土施工過(guò)程中的溫度及裂縫控制

李瑩

[摘要]混凝土作為工程施工中的重要材料，具有韌性強(qiáng)，成本低的優(yōu)勢(shì)，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)得到了廣泛應(yīng)用。在混凝土施工中，由于材料特性，可能出現(xiàn)溫度裂縫問(wèn)題，影響到混凝土整體強(qiáng)度和使用壽命。通常情況下，混凝土是由于水泥水化熱導(dǎo)致溫度變化，混凝土內(nèi)外溫差較大，為建筑物整體安全帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。故此，加強(qiáng)混凝土施工過(guò)程的溫度及裂縫控制十分關(guān)鍵，有助于為建筑物整體安全提供保障。本文就混凝土施工中的溫度及裂縫控制展開分析，分析裂縫的原因，提出合理有效措施予以控制。

[關(guān)鍵詞]混凝土;溫度應(yīng)力;裂縫;后期養(yǎng)護(hù);水泥水化熱

文章編號(hào)：2095-4085（2019）03-0140-02

在工程建設(shè)全過(guò)程中，混凝土作為工程主要材料，在施工質(zhì)量控制中占據(jù)重要地位。如果施工中的溫度裂縫無(wú)法及時(shí)有效處理，將會(huì)嚴(yán)重威脅到混凝土結(jié)構(gòu)安全性和承載力，影響到建筑物整體使用壽命。

1混凝土施工溫度裂縫控制的意義

當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)處于穩(wěn)定增長(zhǎng)階段，現(xiàn)代工藝和技術(shù)不斷推陳出新，在工程建設(shè)中不可避免的出現(xiàn)矛盾沖突。尤其是作為工程施工中的主要材料，混凝土由于配合比不合理，澆筑或是后期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，可能出現(xiàn)溫度裂縫，嚴(yán)重威脅到工程整體質(zhì)量和安全。

我國(guó)當(dāng)前現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，混凝土在膠凝材料水化熱作用下會(huì)出現(xiàn)溫度應(yīng)力，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，影響到混凝土結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度和硬度。對(duì)于大體積混凝土而言，結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸在1m以上的混凝土，此類混凝土由于界面劑較大，在具體調(diào)配期間需要運(yùn)用到大量的水泥，水泥水化熱會(huì)引發(fā)混凝土內(nèi)外溫度差異。由于混凝土自身的導(dǎo)熱性較差，水化熱過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致熱量快速流失，內(nèi)部熱量散失，加劇溫度裂縫出現(xiàn)。

2混凝土裂縫的分類

工程施工中可能出現(xiàn)溫度裂縫，從溫度裂縫出現(xiàn)的原因角度進(jìn)行劃分，包括耦合下的裂縫，荷載下的裂縫以及變形作用下的裂縫。如果從有害程度來(lái)劃分，包括有害裂縫和無(wú)害裂縫，其中有害裂縫是指對(duì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和使用功能產(chǎn)生不良影響，多數(shù)是指裂縫寬度超過(guò)規(guī)定20%的為輕度，超過(guò)規(guī)定50%的中度，超過(guò)規(guī)定100%為重度。

如果是從深度角度來(lái)劃分，混凝土裂縫包括表面裂縫，淺層裂縫，深層裂縫和貫穿裂縫集中。其中貫穿裂縫會(huì)完全破壞混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和防水性會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，不利于混凝土原有作用充分發(fā)揮，帶來(lái)的危害較為嚴(yán)重;深層裂縫則會(huì)切斷混凝土結(jié)構(gòu)斷面，有一定危害;表面裂縫的出現(xiàn)，混凝土收縮時(shí)會(huì)集中應(yīng)力到某個(gè)位置，對(duì)于混凝土具體應(yīng)用效果產(chǎn)生不良影響。

通常情況下，溫度收縮應(yīng)力作用下產(chǎn)生的初始性裂縫，并不會(huì)影響到結(jié)構(gòu)物整體承載力，但是會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)物的耐久性和防水性產(chǎn)生不良影響。為了規(guī)避鋼筋混凝土出現(xiàn)碳化，腐蝕問(wèn)題，需要針對(duì)性的對(duì)混凝土進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。如果是對(duì)于地下結(jié)構(gòu)而言，混凝土防水性能受到影響，將會(huì)侵蝕地基，影響到整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?；炷亮芽p寬度在0.1mm～0.2mm范圍內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)輕微滲水問(wèn)題，一段時(shí)間后即可自愈;如果裂縫寬度在0.2mm～0.3mm范圍內(nèi)，滲水量會(huì)逐漸增加，需要通過(guò)化學(xué)注漿法處理。

3混凝土施工過(guò)程中溫度裂縫形成的原因

3.1水泥水化熱

水泥水化熱是導(dǎo)致混凝土溫度裂縫出現(xiàn)的主要原因，是由于混凝土截面厚度比較大，混凝土內(nèi)部水化熱集中不容易流失。結(jié)構(gòu)自然散熱，在混凝土澆筑3d后內(nèi)部達(dá)到最高溫度。在混凝土澆筑初期，強(qiáng)度和彈性模量處于較低水平，對(duì)于水化熱導(dǎo)致的溫度上升限制力度不足，溫度應(yīng)力較小。隨著混凝土齡期增長(zhǎng)，在一定程度上促使彈性模量提升，并對(duì)混凝土內(nèi)部形成較強(qiáng)限制，受到溫度應(yīng)力作用出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

3.2環(huán)境氣溫變化

混凝土施工過(guò)程中，外部環(huán)境氣溫變化同樣會(huì)導(dǎo)致混凝土溫度裂縫出現(xiàn)。外部溫度越高，混凝土的澆筑溫度越高，由于混凝土內(nèi)外溫差是溫度變形導(dǎo)致，溫差越高，溫度應(yīng)力越大，內(nèi)部溫度甚至高達(dá)80C，溫度延續(xù)時(shí)間較久。故此，應(yīng)該選擇合理有效的控制措施，盡可能避免溫差過(guò)大產(chǎn)生溫度裂縫。

4混凝土施工過(guò)程中溫度及裂縫控制措施

4.1混凝土溫度應(yīng)力控制

混凝土配合比中，選擇干硬性混凝土，適當(dāng)添加引氣劑、塑化劑和摻混合料，減少水泥用量，最大程度上降低水化熱帶來(lái)的溫度應(yīng)力。混凝土拌合期間，水冷卻碎石，降低內(nèi)部溫度，后續(xù)混凝土澆筑溫度隨之下降;控制混凝土澆筑厚度，充分發(fā)揮澆筑層面散熱作用;在混凝土內(nèi)部埋設(shè)循環(huán)水管，通入冷水后來(lái)降低內(nèi)部溫度;在外界溫度變化較大季節(jié)，需要做好混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)工作，避免混凝體內(nèi)外溫差過(guò)大。

4.2混凝土外界約束環(huán)境改良

混凝土施工中，通過(guò)混凝土合理劃塊分縫，優(yōu)化施工工序和工期，避免混凝土起伏過(guò)大，長(zhǎng)期暴露在外界環(huán)境下。優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)整體性，避免貫穿裂縫的存在，對(duì)新澆筑的混凝土及早拆模，提高模板周轉(zhuǎn)率來(lái)降低資源損耗和施工成本，有效提升混凝土施工效率。如果混凝土溫度在外界氣溫以上，需要綜合考量拆模時(shí)間，規(guī)避混凝土裂縫問(wèn)題出現(xiàn)。

通常情況下，混凝土施工過(guò)程中很容易受到客觀因素影響出現(xiàn)隱患，不利于結(jié)構(gòu)整體安全性和穩(wěn)定性。大體積混凝土施工中，鋼筋對(duì)于溫度應(yīng)力帶來(lái)的影響較小，但是混凝土彈性模量和鋼彈性模量差異較大，混凝土應(yīng)力在抗拉強(qiáng)度以上出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響到鋼筋應(yīng)力?；诖?，如果加入鋼筋來(lái)規(guī)避混凝土裂縫問(wèn)題出現(xiàn)難度較大，加筋會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫縱橫交叉，寬度小，間距小。如果鋼筋直徑小，間距小，對(duì)于混凝土抗裂性能提升具有重要促進(jìn)作用。由于鋼筋混凝土表面出現(xiàn)較淺的干縮裂縫，開裂會(huì)影響到混凝土結(jié)構(gòu)耐久性，強(qiáng)度和硬度，可以適當(dāng)添加外加劑來(lái)改善混凝土性能，提升混凝土施工質(zhì)量。

4.3加強(qiáng)混凝土的后期養(yǎng)護(hù)

為了最大程度上規(guī)避混凝土溫度裂縫出現(xiàn)，除了做好混凝土配合比和澆筑工作，還要做好后期的養(yǎng)護(hù)處理。多數(shù)混凝土表面裂縫出現(xiàn)是由于溫度應(yīng)力導(dǎo)致，這就需要選擇合理的裂縫預(yù)防和養(yǎng)護(hù)措施。首先，施工人員需要提高混凝土溫度裂縫控制重視程度，縮小混凝土溫差，降低混凝土溫度裂縫出現(xiàn)幾率。其次，做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作，表面可以覆蓋一層塑料薄膜或是一層雜草，維持混凝土表面濕度，避免混凝土溫度過(guò)快流失，將混凝土內(nèi)外溫度控制在合理范圍內(nèi)。最后，在具體混凝土施工中，控制老混凝土溫度變化，避免新老混凝土接縫質(zhì)量。

通常情況下，施工單位會(huì)對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)處理，覆蓋一層塑料薄膜保持水分，提升混凝土的溫度應(yīng)力，盡可能避免混凝土內(nèi)外溫差導(dǎo)致混凝土變形。合理控制混凝土水泥水化熱作用，確?；炷辆邆漭^強(qiáng)的抗裂性能和韌性，確保混凝土施工活動(dòng)有序開展。通過(guò)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，發(fā)揮原有的保濕作用，主要是由于澆筑初期，混凝土內(nèi)部含有的水分較多，可以滿足水泥水化熱需求，但是由于外界環(huán)境溫度變化，水分蒸發(fā)會(huì)對(duì)混凝土表面帶來(lái)不良影響。故此，提高混凝土養(yǎng)護(hù)工作重視，降低混凝土溫度裂縫出現(xiàn)幾率。

5結(jié)論

綜上所述，在工程混凝土施工中，可能受到客觀因素出現(xiàn)混凝土溫度裂縫，如果溫度裂縫無(wú)法及時(shí)有效處理，將會(huì)嚴(yán)重威脅到混凝土結(jié)構(gòu)安全性和承載力，影響到建筑物整體使用壽命。故此，需要合理控制混凝土配合比，減少水泥用量，并做好后期混凝土養(yǎng)護(hù)工作，規(guī)避混凝土裂縫問(wèn)題出現(xiàn)。

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