大體積混凝土裂縫防治及溫度控制策略

譚新鋒

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

1 大體積混凝土裂縫的主要成因

1.1 水泥水化熱

水泥在水化過程中要釋放出相應(yīng)的熱量，由于結(jié)構(gòu)斷面較厚的大體積混凝土，表面系數(shù)相對較小，造成了水泥發(fā)生的熱量，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部聚集很難蒸發(fā)出去，這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無法及時散發(fā)出去，就會越積越高，增大了內(nèi)外溫差。

隨著外界氣溫變化，在施工階段大體積混凝土的澆筑溫度也在變化，在外面氣溫驟降的情況下，內(nèi)外層混凝土溫差也會增加很多，這對大體積混凝土是非常有害的。在高溫條件下，大體積混凝土散熱較差，有較長的延續(xù)時間，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60～65℃。

1.2 混凝土的收縮原因

對混凝土最有害的是干濕交替造成混凝土體積的交替變化，混凝土中約80%的水分要蒸發(fā)，其余20%的水分是水泥硬化需要，因為水分的蒸發(fā)造成了混凝土體積的縮小。內(nèi)部水蒸發(fā)時混凝土收縮的主要原因。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，會繼續(xù)重復(fù)膨脹，回到原有的體積。

2 大體積混凝土抗裂控溫措施

2.1 施工控制

由于混凝土澆筑中會產(chǎn)生水化熱，容易造成裂縫，因而強(qiáng)化混凝土澆筑施工中的溫度控制十分重要，具體來說，混凝土澆筑施工的要求應(yīng)是:在保證混凝土拌合、運輸能夠滿足連續(xù)澆筑施工的情況下，采取一些溫度控制措施，盡可能的降低混凝土的出料溫度，具體措施有:(1)若在炎熱天氣進(jìn)行大體積混凝土的施工，需要對混凝土拌合所需的各種粗骨料、細(xì)骨料等進(jìn)行遮蓋，避免陽光暴曬引起混凝土材料溫度的升高。(2)進(jìn)行混凝土拌和時，可采用溫度較低的水，如冰水，深井水等等，進(jìn)一步降低混凝土的出料溫度。(3)炎熱季節(jié)，在完成混凝土澆筑之后應(yīng)將混凝土表面做遮陽處理，并采取全面的蓄水措施。(4)為了使一次性澆筑的面積數(shù)量和混凝土澆筑量盡量縮小，對于一次性澆筑量相對較大的混凝土構(gòu)件，在澆筑方案的設(shè)計時，盡量安排采用“后澆縫”和“跳倉打”等施工方式，這樣可以有效控制施工期間的溫差，控制收縮應(yīng)力。(5)為了降低混凝上拌合物閃運輸而造成的溫度的上升，應(yīng)在混凝土泵管上覆蓋草包，為了使覆蓋的草包潮濕，要在一定的間隔時間后噴水，最適宜的是1 h左右。

2.2 混凝土控溫養(yǎng)護(hù)

為了防止混凝土硬化成型過程中產(chǎn)生裂縫，應(yīng)在混凝土澆筑完成后采取合理的控溫養(yǎng)護(hù)措施，大體積混凝土控溫養(yǎng)護(hù)措施應(yīng)達(dá)到以下要求:(1)要采取合理的溫度控制措施和養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土內(nèi)外溫差符合溫度控制指標(biāo)要求，使混凝土的降溫速度符合設(shè)計要求及相關(guān)指標(biāo)規(guī)定。(2)要保證混凝土的養(yǎng)護(hù)時間，養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)結(jié)合大體積混凝土的溫度應(yīng)力等因素進(jìn)行確定，一般來說，大體積混凝土澆筑完成后的養(yǎng)護(hù)時間不得少于15 d，另外，當(dāng)混凝土硬化成型時，應(yīng)逐層拆除保溫層而不是一并拆除。(3)養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)注意保證混凝土表面的濕潤，和強(qiáng)化保溫控制，保溫措施能夠盡可能地降低混凝土內(nèi)部與外部的溫差，減小混凝土的自我約束能力，另外采取保溫措施能盡可能地減慢大體積混凝土的降溫速度，提高混凝土的抗裂能力，以避免因降溫過快引起的混凝土裂縫，另外應(yīng)保持混凝土表面良好的濕度，這樣也有利于裂縫的預(yù)防。對標(biāo)高在±0.000以下部位的混凝土，只要條件具備應(yīng)該及時進(jìn)行回填土工作;而對±0.000以上的部位混凝土應(yīng)及時加以覆蓋，切記不要讓混凝土長期暴露在風(fēng)吹和暴曬的環(huán)境當(dāng)中。

3 總結(jié)

總而言之，混凝土裂縫嚴(yán)重影響了混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，為今后混凝土構(gòu)件的使用埋下了諸多安全隱患，因而強(qiáng)化混凝土裂縫的防治，對于提升混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和保證工程整體施工質(zhì)量有著重要的意義。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)體積較大時，更容易因澆筑水化熱而引起混凝土溫度裂縫，因而強(qiáng)化大體積混凝土的溫度控制對于大體積混凝土裂縫的防治尤其關(guān)鍵。混凝土溫度裂縫的預(yù)防應(yīng)從混凝土材料的選擇、混凝土施工控制和混凝土養(yǎng)護(hù)三個方面入手，溫度控制應(yīng)從散熱和減熱這兩個方面做起，減熱就是減少混凝土內(nèi)部的熱量，具體措施是減少混合料中水泥的比重，采用冰水和低溫井水進(jìn)行混凝土拌合等，散熱就是促進(jìn)混凝土熱量的散發(fā)，如采取人工降溫措施來降低混凝土溫度，縮短混凝土冷卻時間，使混凝土盡快降至灌漿溫度等。

［1］ 高玉平.大體積混凝土內(nèi)部溫度控制的一般措施［J］.中國房地產(chǎn)業(yè)，2011，(4):168.

［2］ 馬少雄，劉超群，符敏.大體積混凝土施工溫度控制研究［J］.鐵道建筑，2011，(4):40-41.

［3］ 宋德平，宋建榮.大體積混凝土防裂和溫度控制［J］.甘肅科技，2009，(21):112-113.

［4］ 楊海平，張凱敏.大體積基礎(chǔ)混凝土溫度控制的實踐探討［J］.安徽建筑，2011，(1):43-44.

［5］ 劉京紅，梁鉦，劉曉華，等.大體積混凝土施工中的溫度檢測及裂縫控制［J］.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，(2):106-108.

［6］ 劉斌，白劍，賀拴海，等.橋梁大體積混凝土溫度控制與防裂［J］.2006，(3):43-46.