混凝土施工中溫度裂縫的分析與控制

吳春江

【摘要】在工作過(guò)程中，很有可能因?yàn)闇囟鹊挠绊懏a(chǎn)生了一些裂縫，這種因溫度產(chǎn)生的裂縫在建設(shè)完畢的初期問(wèn)題體現(xiàn)不出來(lái)，但是隨著時(shí)間的推移，問(wèn)題會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，這樣很有可能就發(fā)生重大的安全事故，會(huì)對(duì)建筑巨大的安全隱患，這些建筑工程的不斷發(fā)展，溫度裂縫問(wèn)題也日益突出，成了工程師一個(gè)很棘手的問(wèn)題，從源頭抓起，本文從混凝土施工中溫度裂縫的原因，提出了幾點(diǎn)關(guān)于裂縫修復(fù)的應(yīng)對(duì)措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土施工、溫度裂縫、施工技術(shù)

一、溫度裂縫產(chǎn)生的原因分析

建筑工程問(wèn)題是伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展期產(chǎn)生的問(wèn)題，以為工程質(zhì)量的原因，已經(jīng)生活生產(chǎn)對(duì)工程的要求不斷提高，裂縫問(wèn)題日益突出，問(wèn)題的溫度成因是有多方面的，大體上可以歸結(jié)為內(nèi)因和外因，內(nèi)因是是物理學(xué)中的因溫度驟變導(dǎo)致受熱不均而產(chǎn)生的不同程度的熱脹冷縮，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)框架的不穩(wěn)定形成裂縫；外部因素是建筑工程的受到外部高溫或低溫的直接影響產(chǎn)生裂縫。下面做具體的探討：

1.溫度的直接影響

混凝土工程是一個(gè)室外工程，長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境當(dāng)中，尤其在一些西北偏遠(yuǎn)，自然環(huán)境惡劣的地區(qū)，因此對(duì)建設(shè)方面提出了更高的要求，外部溫度的原因?qū)炷凉こ痰挠绊懞艽螅驗(yàn)闊崦浝淇s的原因，在一些地區(qū)晝夜溫差特別大，對(duì)工程本省就是一個(gè)巨大的影響，溫差的日復(fù)一日的變化就會(huì)對(duì)建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了巨大影響，所以抗壓強(qiáng)度就會(huì)下降，裂縫就此形成。

2.熱脹冷縮引起的結(jié)構(gòu)收縮

作為混凝土工程的重要建筑材料混凝土，其本身的干燥，成型過(guò)程就是由外而內(nèi)形成的，所以溫差對(duì)混凝土工程的影響從工程建成那一天起，就產(chǎn)生了影響，隨著時(shí)間的不斷推移，一步步由外到內(nèi)的擴(kuò)散著影響。這樣就導(dǎo)致了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緩慢變化，起初不會(huì)有什么影響，可是一個(gè)混凝土工程的使用期限都較長(zhǎng)，不能保證若干年后不會(huì)發(fā)生形變，因?yàn)樵谧兓^(guò)程中所處的溫度環(huán)境不同，就會(huì)導(dǎo)致外部收縮速度較快，里面收縮速度較慢，因此會(huì)對(duì)建筑本身產(chǎn)生擠壓，多年以后就會(huì)呈現(xiàn)一種外部擠壓內(nèi)部的趨勢(shì)，產(chǎn)生較多的溫度裂縫，一旦某一天超過(guò)的承重范圍，將會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性形變。在不同的時(shí)期會(huì)有不同的裂縫產(chǎn)生方式：初期是塑性裂縫，中期因?yàn)樽陨硎軣釡囟炔痪脑虬l(fā)生收縮，成為自身收縮，后期會(huì)呈現(xiàn)干縮，這個(gè)狀態(tài)是呈現(xiàn)在時(shí)間較久混凝土發(fā)生的完全的硬化之后，因?yàn)楸葻崛莶煌a(chǎn)生裂縫。

3.其他溫度因素的誘因

混凝土工程建設(shè)工程繁瑣復(fù)雜，有效期長(zhǎng)，在建設(shè)期間本省就會(huì)產(chǎn)生很多的不確定因素和誤差會(huì)對(duì)工程本身和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，對(duì)于一些常見(jiàn)問(wèn)題成因有以下兩方面，一方面因?yàn)榭諝鉁囟茸兓a(chǎn)生霧氣，使得空氣濕度發(fā)生變化，這回會(huì)對(duì)鋼筋本身產(chǎn)生不同程度腐蝕，鋼筋作為主體結(jié)構(gòu)自然會(huì)引起內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，同樣的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的變化會(huì)降低混凝土工程的承重能力。而另一方面，在一些寒冷的地區(qū)，凍脹問(wèn)題也是一個(gè)對(duì)混凝土工程產(chǎn)生嚴(yán)重影響的環(huán)境因素，因?yàn)椴粩嗟某赡昀墼碌臒崦浝淇s，造成了內(nèi)部空間的錯(cuò)位，從而產(chǎn)生裂縫。

二、溫度裂縫補(bǔ)救措施

因?yàn)闇囟攘芽p產(chǎn)生的成因復(fù)雜，不易防范，我們應(yīng)該理清相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行有針對(duì)性的改進(jìn)，來(lái)應(yīng)對(duì)裂縫問(wèn)題，還人們一個(gè)信得過(guò)、有保障的混凝土工程。但是千里之行始于足下，我們應(yīng)該一步一個(gè)腳印的從源頭做起，把該落實(shí)的工作扎實(shí)的落到實(shí)處，這樣才能彌補(bǔ)混凝土工程的裂縫，相關(guān)的做法從以下幾點(diǎn)展開(kāi)：

1根據(jù)裂縫與溫差的關(guān)系積極預(yù)防和修復(fù)控制

無(wú)論如何都是比問(wèn)題發(fā)生了才修復(fù)要好得多。建設(shè)混凝土工程時(shí)，我們完全可以利用精準(zhǔn)的，現(xiàn)代化的，以及科學(xué)的管理，同時(shí)利用好前沿技術(shù)，例如計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)等等對(duì)混凝土工程的建設(shè)，裂縫的預(yù)防進(jìn)行更全面的預(yù)測(cè)。同時(shí)將建設(shè)地點(diǎn)周?chē)淖匀画h(huán)境考慮進(jìn)來(lái)，在建設(shè)工程中合理控制溫差。因地制宜的制定出一套合理的護(hù)理方案，來(lái)最大限度的保護(hù)混凝土，防止裂縫的產(chǎn)生。建筑工程里對(duì)于溫度裂縫的預(yù)防和修復(fù)，通常采用混凝土澆筑來(lái)防止。這是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工程，每一步都需要精密的計(jì)算，對(duì)工程師們提出了很高的要求。例如：在澆筑裂縫之前，通過(guò)大量的計(jì)算，使?jié)仓^(guò)程更精準(zhǔn)，分層次的控制好澆筑物體的走向，以及澆筑結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)、寬、高；同時(shí)也要考慮時(shí)間的因素，這些都是對(duì)建筑者本身一個(gè)嚴(yán)格的考量。同時(shí)絕不允許出現(xiàn)漏振與過(guò)振的情況，要制定相關(guān)的管理制度加以限制。這樣才能最大限度的確保工程質(zhì)量。澆筑之后的表層需要派專(zhuān)人處理。尤其要把握好，澆筑之后的三到四個(gè)小時(shí)。

2.通過(guò)加筋提高混凝土強(qiáng)度

雖然通過(guò)加筋的方式提高混凝土對(duì)溫度變化的抗影響力。因?yàn)榇篌w積混凝土的含筋率極低。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下，鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的，而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無(wú)關(guān)。鋼的線(xiàn)膨脹系數(shù)與混凝土的線(xiàn)膨脹系數(shù)相差很小，在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的5 8 倍，當(dāng)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而開(kāi)裂時(shí)，鋼筋的應(yīng)力將不超過(guò) 1 00 ～200 kg/ cm 。因此，在混凝土中要利用鋼筋來(lái)防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難，但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù) 目 多、間距小、寬度和深度減小。如果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí)，對(duì)提高混凝土抗裂性的效果較好?；炷梁弯摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的表面常常會(huì)發(fā)生細(xì)而淺的裂縫，其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但其對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定影響。

3.裂縫修復(fù)控制的常用方法

表層涂抹法。在混凝土表層會(huì)出現(xiàn)較小的裂縫層，這樣的情況可采用樹(shù)脂保護(hù)膜，發(fā)生質(zhì)變的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生裂縫，這時(shí)可采用先進(jìn)的有跟蹤性的樹(shù)脂材料，尤其是在裂縫多，密，復(fù)雜的地方，這種新型材料尤為重要。會(huì)對(duì)包養(yǎng)起到良好的作用。

V型或者U型裂縫修復(fù)法。在樹(shù)脂材料以及表面涂抹的方法都失效的情況下，應(yīng)該采用此類(lèi)辦法修補(bǔ)裂縫。在裂縫中鑿出U或者V型槽口，發(fā)現(xiàn)裂縫問(wèn)題，然后用跟蹤性材料進(jìn)行填充，會(huì)有良好效果。

凹槽填補(bǔ)法。在裂縫上鑿一個(gè)深度較深的凹槽，然后對(duì)凹槽進(jìn)行材料填充，填充的材料可采用相關(guān)的建筑填充材料皆可。

表層覆蓋式噴漿法。在鑿出的裂縫表層，先進(jìn)行早期的保養(yǎng)和處理，然后噴上一層均勻強(qiáng)度的水泥制式砂漿。這樣會(huì)對(duì)表層的裂縫產(chǎn)生良好的保護(hù)以及修復(fù)作用，最大限度的保證的混凝土工程的質(zhì)量。

通水冷卻法。裂縫冷卻時(shí)，借助建筑類(lèi)專(zhuān)用鋼管進(jìn)行對(duì)混凝土的分層分批次的澆筑。同時(shí)在鋼管中最好加冷卻水通道。并且做好鋼管的保護(hù)工作，這樣做的目的是為了防止鋼管漏水，或者因?yàn)闅夂蛟蛟斐傻亩氯?，在工程階段性建成時(shí)，要通過(guò)試水檢查工程的質(zhì)量是否過(guò)關(guān)，這樣作為一種檢查手段，冷卻水流量和溫差都是對(duì)工程的一種檢測(cè)和監(jiān)控

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文就混凝土的溫度裂縫原因和相應(yīng)解決對(duì)策進(jìn)行了討論，在實(shí)際的混凝土施工過(guò)程中還要進(jìn)行多多總結(jié)，在施工工作中觀察發(fā)現(xiàn)，及時(shí)提出問(wèn)題，解決問(wèn)題，根據(jù)前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，為日后的混凝土施工以及應(yīng)對(duì)溫度裂縫提供必要的保障和有效的控制。工作不能有懈怠心里，因?yàn)樽约旱囊粋€(gè)疏忽造成了裂縫，最終發(fā)生的了安全事故，對(duì)人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。本文中也是作者通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)整理提成了自己的一些觀點(diǎn)，希望能給各界朋友提供一些思路和參考，提高混凝土施工整體質(zhì)量，修復(fù)工作不斷發(fā)展，也希望道橋工程的質(zhì)量得到不斷提高

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