混凝土的施工溫度與裂縫簡述

■胡茜平 ■江西省建工集團有限責(zé)任公司，江西 南昌 330000

經(jīng)濟的發(fā)展使現(xiàn)代工程建設(shè)也不斷進步，而工程建設(shè)中主要的元素就是混凝土，目前，工程建設(shè)中混凝土較多出現(xiàn)裂縫情況，特別是在橋梁建設(shè)中混凝土的裂縫更為普遍。裂縫存在于大體積混凝土中，要想減輕裂縫現(xiàn)象，就要注意溫度控制。施工的不合理使混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，對結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性有很大的影響，要注重溫度變化對混凝土不容忽視的影響力。

1 裂縫產(chǎn)生的的原因

有各種因素的作用使混凝土中產(chǎn)生裂縫，其中最主要是溫度和濕度得不到良好的控制，混凝土的特性是濕漲干縮，熱脹冷縮，這就表現(xiàn)了極大的不均勻性，造成混凝土結(jié)構(gòu)不合理，基礎(chǔ)不均勻沉降，而且原材料不合格也會造成混凝土裂縫?；炷猎谶M行干化的期間，水泥中的水特別容易極大部分的化為熱量，這樣就會造成混凝土內(nèi)部溫度達到一個炙熱化，從而混凝土表面就會呈現(xiàn)熱脹冷縮后的裂縫。隨后有一個自主降溫的過程，基礎(chǔ)混凝土本身已經(jīng)形成一個固定的模式，降溫就會因為濕漲干縮的作用在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫的加大。氣溫降低也會對混凝土造成同種原理的應(yīng)力，應(yīng)力足夠大時就會撐破混凝土，從而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。過干過濕，都有可能影響到內(nèi)部混凝土，也往往導(dǎo)致裂縫?；炷猎谟不髸容^脆弱，原材料與石灰的兌拌不均勻，就會造成在混凝土內(nèi)部應(yīng)力的分布不均勻，就比較容易于出現(xiàn)裂縫?；炷猎谂c鋼筋混合時，鋼筋承擔(dān)拉應(yīng)力，混凝土承受壓應(yīng)力，如果在設(shè)計的過程中出現(xiàn)鋼筋承擔(dān)較小拉應(yīng)力，則剩余的壓力將由混凝土承擔(dān)。溫度對混凝土的影響是很大的，要了解溫度應(yīng)力的變化對混凝土的具體影響，從而在施工過程中合理設(shè)計的結(jié)構(gòu)，以便達到混凝土的穩(wěn)定性和整體性。

2 溫度應(yīng)力的分析

混凝土內(nèi)部溫度是多種因素共同作用的結(jié)果，水泥品種、石灰的種類、品種與用量不同，會造成不同厚度混凝土，，水泥用量越大，就會使混凝土內(nèi)部的水轉(zhuǎn)換為較高熱量，其內(nèi)部溫度越高，造成的溫度應(yīng)力就會變大，就會產(chǎn)生裂縫的可能。

溫度應(yīng)力的形成過程主要包括三個階段。早期:混凝土準(zhǔn)備硬化時期，水泥會水化熱，從而放出大量的熱量，使混凝土內(nèi)部溫度急劇升高，混凝上經(jīng)歷初步硬化，會造成彈性模量的變化，從而在混凝土內(nèi)形成較少量的應(yīng)力，大約30 天完成;中期:水放熱結(jié)束，此時混凝土開始經(jīng)歷降溫冷卻的過程，中期一般到溫度穩(wěn)定時止，這個時期，混凝土內(nèi)部開始冷卻，從而與外界溫度形成一個溫度應(yīng)力，此時的應(yīng)力與早期形成的少量應(yīng)力結(jié)合，應(yīng)力增大;晚期:混凝土內(nèi)部等到完全的冷卻，這時候主要是受外界氣溫變化來影響混凝土溫度應(yīng)力，早中晚期的溫度應(yīng)力結(jié)合，這就是溫度應(yīng)力的形成過程。溫度應(yīng)力不僅受混凝土自身的溫度變化，還受到外界條件的制約，形成一種約束應(yīng)力。

3 溫度控制及防止裂縫的措施

預(yù)防裂縫，就要減輕溫度應(yīng)力對混凝土的作用，我們可以人為的控制溫度，也可以改善外界的約束環(huán)境來達到在混凝土施工過程中的裂縫現(xiàn)象。

3.1 混凝土溫度控制

采用新的配方，摻混混凝土材料時控制好比例，特別是水泥的用量，如果過多，就會將水極大的轉(zhuǎn)化為熱，造成溫度壓力?？梢栽谑┕ぶ刑砑铀芑瘎┑葋頊p少水泥用量，從而從自身達到控制溫度的目標(biāo);在摻混混凝土?xí)r采用內(nèi)部降溫法來減低溫度壓力，利用加水冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;在混凝土中設(shè)水管，以防水化熱溫度較高時采用冷水降溫;混凝土在水化熱結(jié)束后，有一個降溫的過程，采用保溫法，降低散熱的速度，使混凝土得到一定的強度，這樣可以更好的控制溫差影響;炎熱天氣就減少混凝土澆筑厚度，這樣可以盡快散熱。

3.2 改善約束條件的措施

想要改變約束條件就要改善混凝土的質(zhì)量，加強防護，提高抗裂能力，防止干縮所引起的混凝土裂縫，防止裂最根本的方法就是保證混凝土的質(zhì)量，合理地?fù)交?，合理的安排施工工序，避免溫差過大以及長期暴露所帶來的表面干縮;此外，還要注意產(chǎn)生貫穿裂縫，貫穿裂縫一旦出現(xiàn)就會對結(jié)構(gòu)的整體性造成很大的破壞，想要修復(fù)十分困難，所以在施工中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守，避免貫穿性裂縫的出現(xiàn)。加筋對一般鋼筋混凝土有著一定的影響。當(dāng)溫度應(yīng)力較低的情況下，鋼的各項性能是穩(wěn)定的，在混凝土中很難用鋼筋減小應(yīng)力的產(chǎn)生，加筋后混凝土內(nèi)部的裂縫就會增多、裂縫比較細(xì)小，大多數(shù)屬于干縮裂縫。這種裂縫雖然比較細(xì)小，但同樣對結(jié)構(gòu)的強度和耐久性產(chǎn)生影響。一些引氣劑或塑化劑可以通過減少水泥的用量來改善混凝土的工程質(zhì)量，為了防止開裂，提高混凝土的整體性跟持久性，保證混凝土的質(zhì)量，科學(xué)適量的使用外加劑就能很好的預(yù)防裂縫

4 施工過程中的預(yù)防裂縫措施

混凝土的施工工藝是要按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來進行的，混凝土比較容易受到自身外來因素影響?？赡苡捎谑┕み^程中，在混凝土初凝時候，人為的破壞給混凝土造成一行的外來壓力，就會使混凝土的整體結(jié)構(gòu)破壞掉，所以現(xiàn)場就要保證好施工環(huán)境，以免外來壓力造成不可挽回的損失?；炷恋哪０逶谛纬蛇^程中起到了一個加固的作用，混凝土形成是一個長期的過程，當(dāng)混凝土強度沒有達到要求時，就不能過早的去拆除模板，否則會影響混凝土的整體性。溫度對混凝土的形成占據(jù)著很大的影響，特別是在冬季施工時，一定要采取必要的保溫措施，否則混凝土受到寒冷的侵蝕就會凍脹從而出現(xiàn)變形現(xiàn)象，這就在溫度恢復(fù)時形成混凝土表面的裂縫。在混凝土澆筑時要把握好時間的間隔期，若是澆筑時間長就會使混凝土的整體結(jié)構(gòu)破壞，在表面形成裂縫。施工的工藝影響著混凝土工程。

5 混凝土早期養(yǎng)護

混凝土的產(chǎn)生裂縫，會給建筑物的外觀造成不好的影響，嚴(yán)重時還會影響建筑物的使用功能，所以我們就要做好混凝土早期的養(yǎng)護，避免出現(xiàn)混凝土構(gòu)件裂縫出現(xiàn)，很多實踐表明，混凝土常見的裂縫大多數(shù)都是一些不同深度的表面裂縫，形成原因是由多方面因素造成的，其中主要原因是就是溫度壓力較大，另外一些寒冷地區(qū)的溫度變化也容易形成裂縫，寒冷時期，如果做不好保溫措施，就會使混凝土表面冷脹，形成裂縫，所以混凝土的保溫對防止表面早期裂縫起著至關(guān)重要的作用。另外從溫度應(yīng)力的方面來綜合考慮的話，保溫工作要尤其做好，保溫工作又分為幾個層次的保溫:寒冷時，混凝土內(nèi)外溫度差，就形成了混凝土表面溫度梯度，為了防止表面裂縫，就要做到合理的保溫，形成一個正常情況下的溫度差即可;在施工的時候，應(yīng)該盡量想辦法使混凝土的最低溫度高于混凝土使用期的大致溫度，以防混凝土降冷所造成的混凝土質(zhì)量發(fā)生問題，出現(xiàn)混凝土構(gòu)件裂縫;同樣要減少新老混凝土間的自身約束以及外界約束，防止老混凝土過冷，形成溫度應(yīng)力增大，混凝土出現(xiàn)裂縫情況加劇嚴(yán)重?；炷恋脑缙陴B(yǎng)護在于適宜的溫度環(huán)境，控制溫度的穩(wěn)定，從而使混凝土免受溫濕度的變化所引起的變形，溫度控制就要做到避免過度的冷縮和干縮。水泥用量要適中，以保證水化作用順利進行，增加強度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是工程順利的關(guān)鍵。

6 結(jié)束語

對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關(guān)系進行分析，從而找到預(yù)防混凝土裂縫的主要方法，找到具體的預(yù)防和改善措施，并且運用于實踐中，理論與實踐相結(jié)合，分析總結(jié)混凝土產(chǎn)生的原因，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，盡可能的避免混凝土的裂縫。

［1］程文瀼.混凝土結(jié)構(gòu)上冊混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理［M］.中國建筑工業(yè)出版社，2005(07):35-41.

［2］艾倫·威廉斯.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計［M］.中國水利水電出版社，2002(01):67-73.