大體積混凝土施工溫度裂縫控制 

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摘要：大體積混凝土溫度裂縫問題是建筑施工中普遍存在的一個問題，嚴(yán)重影響到混凝土性能的發(fā)揮及混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。本文分析了大體積混凝土施工中出現(xiàn)溫度裂縫的原因，并提出了大體積混凝土施工溫度裂縫的控制措施，為工程施工提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；溫度裂縫；控制

0引言

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，我國的工程建設(shè)規(guī)模日益增大，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也越來越多。在大體積混凝土施工中，因水泥水化熱大且水泥導(dǎo)熱性能不佳，如處理不當(dāng)，則會造成溫度裂縫的出現(xiàn)，影響大體積混凝土性能的發(fā)揮，影響到建筑物整體的穩(wěn)定性及安全性。如何對大體積混凝土施工溫度裂縫進(jìn)行有效的控制，保證工程施工的質(zhì)量是當(dāng)前的一個重要課題。

1大體積混凝土施工中溫度裂縫產(chǎn)生的原因

1.1水泥水熱化

大體積混凝土的施工面積較大，缺乏良好的導(dǎo)熱性，在混凝土澆筑后到硬化期間，水泥自身會釋放大量的水化熱；最高溫度可達(dá)30℃。內(nèi)部溫度無法散失而不斷升高，與外部形成了強(qiáng)烈的溫度差，從而引起了拉應(yīng)力，導(dǎo)致了混凝土裂縫的出現(xiàn)。

1.2施工環(huán)境溫度影響

在寒冷的冬天，混凝土施工環(huán)境溫度普遍低下，在混凝土澆筑施工中，內(nèi)外溫差非常大。尤其是大體積混凝土施工面積較大，其內(nèi)部溫度與澆筑溫度的差異影響愈加明顯，極易導(dǎo)致混凝土表面裂縫或者貫穿性裂縫的出現(xiàn)。

1.3混凝土收縮變形產(chǎn)生的影響

簡單來說，混凝土的收縮變形是指由于混凝土中水泥多余的水分揮發(fā)而導(dǎo)致的體積收縮。例如：在氣候干燥的環(huán)境下，隨著水分的快速蒸發(fā)，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)快速收縮，極易產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫。

1.4混凝土養(yǎng)護(hù)工作不到位

大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的另一重要原因在于混凝土的養(yǎng)護(hù)工作不到位。如若在混凝土施工結(jié)束后，沒有在第一時間對混凝土進(jìn)行覆蓋薄膜保濕處理，受外界溫度的影響，例如干燥、寒冷、大風(fēng)等天氣，混凝土水分將會快速流失，極易導(dǎo)致大量裂縫的產(chǎn)生。

2大體積混凝土施工中溫度裂縫的控制

2.1合理選用施工原料，有效減少水泥水化熱

2.1.1水泥

在大體積混凝土施工中，水泥要求具備良好抗裂性、強(qiáng)度、水化熱低等特點。因此，在大體積混凝土施工中，主要選擇低熱礦渣水泥、中熱硅酸鹽水泥。需要特別注意的是，選用低熱礦渣水泥時，由于這種水泥的水化熱較低，容易在施工當(dāng)中析水，導(dǎo)致建筑工程質(zhì)量的降低。所以在使用低熱礦渣水泥時，需要加入一些粉煤灰或者減水劑。

2.1.2骨料

骨料分為粗細(xì)兩類：細(xì)骨料指的是細(xì)度模數(shù)2.79，粒徑0.381mm的中砂；粗骨料一般指的是5mm～40mm粒徑的碎石。在施工過程中應(yīng)盡可能選用粒徑大且性能良好的粗骨料，并向其中摻入粉煤灰或適量的減水劑、緩凝劑，用以減少混凝土的水灰比，降低水泥的用量，從而減少水泥的水化熱。

2.1.3混凝土攪拌水溫控制

對混凝土攪拌水溫進(jìn)行合理控制，能有效減少水泥水化熱。在混凝土攪拌過程中，水溫一般控制在4℃～13℃范圍內(nèi)；當(dāng)氣溫降到0℃以下時，攪拌的水溫應(yīng)控制在30℃～40℃之間。

2.2做好混凝土保濕保溫工作，降低內(nèi)外溫度差

對混凝土進(jìn)行保濕保溫，一方面能有效降低由于內(nèi)外溫度的差異而產(chǎn)生的表面裂縫；另一方面能有效預(yù)防混凝土溫度過低而產(chǎn)生的溫度裂縫。具體做法如下。

(1)在冬天進(jìn)行大體積混凝土施工時，在完成澆筑后，應(yīng)對其表面進(jìn)行覆蓋保溫工作，減少混凝土內(nèi)外溫度的差異。此外，還要對混凝土內(nèi)部的溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，根據(jù)其內(nèi)部溫度的變化不斷調(diào)整保溫措施。內(nèi)部溫度越高，則養(yǎng)護(hù)溫度也要相應(yīng)的提升，以此保證混凝土的內(nèi)外溫度差異在25℃范圍內(nèi)。但值得注意的是，養(yǎng)護(hù)溫度的變化速度要嚴(yán)格控制在0.9℃/h～1.5℃/h的范圍內(nèi)。

(2)對混凝土長期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，設(shè)置科學(xué)的拆模時間，合理減緩混凝土的降溫時間與降溫速度，最大化地發(fā)揮混凝土的應(yīng)力松弛效應(yīng)。

2.3提高混凝土拉伸性能，減少混凝土收縮變形

(1)在混凝土原材料的選擇上，選用性能良好的粗骨料，并且加強(qiáng)混凝土的振搗工作。以此來提升混凝土的密度與伸縮性能，降低混凝土收縮變形的現(xiàn)象發(fā)生，以保障混凝土的施工質(zhì)量。

(2)在混凝土攪拌過程中，增加投料次數(shù)，盡量選用引氣劑，并且對混凝土進(jìn)行有效的振搗。將上下層混凝土的振搗搭接長度控制在振搗器的振幅作用半徑距離內(nèi)，控制好振搗的次數(shù)與力度。以此減少混凝土泌水的現(xiàn)象發(fā)生。

(3)科學(xué)設(shè)置混凝土分縫分塊，盡可能地減少基礎(chǔ)過大的起伏。同時，要對混凝土施工進(jìn)行規(guī)范，盡可能地減少混凝土過大的高差以及側(cè)面的長期暴露。以此來達(dá)到減少應(yīng)力的約束、降低混凝土收縮變形的目的。

2.4大體積混凝土養(yǎng)護(hù)措施

對澆筑大體積混凝土進(jìn)行保養(yǎng)與維護(hù)，能最大限度地減少混凝土裂縫的出現(xiàn)，是大體積混凝土施工中非常關(guān)鍵的工作步驟。具體方法如下。

(1)對于剛澆筑完工的大體積混凝土，應(yīng)在其周圍設(shè)置欄桿進(jìn)行保護(hù)，避免在混凝土的承受力未達(dá)到12N/mm之前有行人踩壓混凝土表面，造成對混凝土的損害。

(2)當(dāng)遇到下雨，施工人員必須在第一時間對剛澆筑完工的混凝土表面蓋上塑料膜。這樣可以有效地防止雨水對混凝土表面漿料的沖刷。

(3)混凝土澆筑結(jié)束后，要立即進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)以減少混凝土內(nèi)水分的揮發(fā)，并依靠其內(nèi)部的水分進(jìn)行自我保濕；如果混凝土進(jìn)行二次抹光需要掀開覆蓋物，抹完之后必須立即進(jìn)行再覆蓋處理。在對混凝土添加粉煤灰時，應(yīng)保證充足的水分含量，以保證其性能穩(wěn)定，減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

(4)混凝土的養(yǎng)護(hù)時間要嚴(yán)格依照國家驗收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，混凝土養(yǎng)護(hù)時長≥14d。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，混凝土養(yǎng)護(hù)時間達(dá)到14d的與達(dá)到3d的相比較，其收縮變形率降低了兩成。所以說，足夠的養(yǎng)護(hù)時間對減少混凝土裂縫有著重要的意義。

3結(jié)語

綜上所述，大體積混凝土施工出現(xiàn)溫度裂縫將會降低混凝土的耐久性，影響到建筑物的使用性能及使用壽命，造成巨大的安全隱患。因此，在大體積混凝土施工過程中，施工人員要嚴(yán)格選用施工材料，做好混凝土保濕工作，并采取科學(xué)合理的措施對大體積混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從而有效地對溫度裂縫進(jìn)行控制，防止溫度裂縫的出現(xiàn)，保證大體積混凝土施工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李宗才.大體積混凝土裂縫控制與工程應(yīng)用[D].青島理工大學(xué).2014

[2]劉喚.大體積混凝土溫度裂縫的仿真分析及其控制[D].河北工程大學(xué).2013

作者：廖端華 單位：廣東省云浮市云浮大興混凝土有限公司