大體積混凝土溫度控制的若干問(wèn)題研究

楊挺 楊亞洲

摘 要：本文將國(guó)內(nèi)工程實(shí)踐作為研究基礎(chǔ)，基于相關(guān)理論分析，分別從混凝土澆筑溫度、內(nèi)外溫差、溫度陡降、內(nèi)部溫差以及等方面對(duì)建筑工程實(shí)施中的大體積混凝土溫度控制存在的問(wèn)題進(jìn)行闡述，并提出相應(yīng)的改善建議。

關(guān)鍵詞：溫度控制;澆注溫度;內(nèi)外溫差;溫度陡降

1 概述

在建筑工程實(shí)施的過(guò)程中，為了避免大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，必須嚴(yán)格控制溫度：一是控制內(nèi)部溫差，防止大體積混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫;二是控制內(nèi)外溫差以及外溫驟降，防止混凝土表面產(chǎn)生裂縫。目前，國(guó)內(nèi)建筑部門(mén)對(duì)該領(lǐng)域的探索還不夠深入，相關(guān)的建筑工程規(guī)范條例中所涉及的層面較匱乏，在工程實(shí)施方面還存在較多問(wèn)題。由于大體積混凝土工程實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)展的難度較大，本文僅對(duì)大體積混凝土溫度控制的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的建議。

2 混凝土澆筑溫度

2.1 澆筑溫度過(guò)高的后果及影響

（1）溫度陡降。暴雨天氣或者冷空氣來(lái)襲會(huì)導(dǎo)致混凝土的表面溫度迅速下降，并使其表面產(chǎn)生裂縫，如果混凝土澆筑溫度過(guò)高，混凝土的溫度會(huì)快速升高，從而增大溫度陡降值。

（2）內(nèi)外溫差?；炷翝仓囟葧?huì)因?yàn)闅鉁氐纳仙撸跉鉁責(zé)o明顯變化的情況下，混凝土表面的溫度仍然較高。說(shuō)明混凝土澆筑溫度對(duì)內(nèi)外溫差無(wú)明顯影響。

（3）內(nèi)部溫差。內(nèi)部溫度會(huì)跟隨混凝土澆筑溫度的上升而升高，內(nèi)部溫差逐漸變大，內(nèi)部容易出現(xiàn)裂縫，貫穿性裂縫產(chǎn)生的幾率增加。

2.2 對(duì)澆筑溫度限定的建議

（1）大體積混凝土工程中的結(jié)構(gòu)平面尺寸和約束越大時(shí)，混凝土澆筑溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部最高溫上升并出現(xiàn)內(nèi)部裂縫。通常，降低混凝土澆筑溫度與降低澆筑后混凝土的溫度相比要簡(jiǎn)單很多，費(fèi)用也較低，因此現(xiàn)有規(guī)定澆筑溫度低于28℃的要求還不夠嚴(yán)格。

（2）當(dāng)混凝土內(nèi)部裂縫出現(xiàn)的概率為0時(shí)，可借鑒國(guó)內(nèi)外對(duì)大體積混凝土澆筑溫度的設(shè)定，將混凝土澆筑溫度設(shè)置在32～35℃。

（3）可以采用表面保溫和預(yù)測(cè)天氣狀況的方法來(lái)避免溫度陡降，預(yù)防裂縫的產(chǎn)生，與降低混凝土澆筑溫度的方法相比更加經(jīng)濟(jì)、便捷。

3 內(nèi)外溫差問(wèn)題

3.1 現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)建筑部門(mén)對(duì)于混凝土表面溫度的定義較為模糊，缺乏清晰的界定范圍。大部分工程實(shí)施過(guò)程中將混凝土表面溫度用表面下50～100mm的溫度來(lái)測(cè)量，少部分工地將混凝土表面溫度用保溫層下的混凝土溫度來(lái)測(cè)量，而這兩種方式所測(cè)量的表面溫度差距很大。

3.2 內(nèi)外溫差控制和裂縫情況

目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)建筑工程將內(nèi)外溫差控制在25℃以?xún)?nèi)，混凝土表面出現(xiàn)裂縫的情況較少。為了避免混凝土表面出現(xiàn)裂縫，一些建筑工程通過(guò)在混凝土表面放置鋼筋網(wǎng)的方式來(lái)解決該問(wèn)題。但仍存在少量表面出現(xiàn)裂縫的情況，主要有二個(gè)方面的原因：①在鋪放草袋的過(guò)程中存在空缺，造成“冷橋”現(xiàn)象，拆卸表層薄膜后能看見(jiàn)明顯的裂縫;②拆卸塑料薄膜后出現(xiàn)的裂縫，大多數(shù)是因?yàn)闆](méi)有控制好拆模時(shí)間、溫度及濕度的控制。

3.3 對(duì)內(nèi)外溫差控制的建議

（1）相關(guān)建筑工程實(shí)踐證明，內(nèi)外溫差設(shè)置在25℃以?xún)?nèi)是合理的，能夠有效避免混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

（2）關(guān)于對(duì)表面溫度的限定，可以根據(jù)對(duì)裂縫限制的具體要求和實(shí)際情況設(shè)置不同的數(shù)值范圍。

4 內(nèi)部溫度問(wèn)題

4.1 內(nèi)部溫差的涵義及現(xiàn)狀

大體積混凝土的內(nèi)部溫度會(huì)隨時(shí)間的變化而變化，內(nèi)部溫差是指混凝土內(nèi)部的某一點(diǎn)在不同時(shí)間范圍內(nèi)的溫度差。與內(nèi)外溫差的概念不同，內(nèi)外溫差是指不同點(diǎn)在相同時(shí)間的溫度值差，而內(nèi)部溫差是相同點(diǎn)在不同時(shí)間點(diǎn)的溫度值差。如果混凝土澆筑在基巖上，溫度的改變會(huì)使混凝土產(chǎn)生變形，但由于基巖具備較高的彈性模量混凝土的變形會(huì)受到基巖的約束，從而形成溫度應(yīng)力。

4.3 對(duì)內(nèi)部溫差控制的建議

（1）針對(duì)澆筑在土樁上的基礎(chǔ)板可采用整澆長(zhǎng)度驗(yàn)算方法控制澆筑范圍。

（2）對(duì)于約束較大的混凝土板，例如老混凝土、基巖，應(yīng)及時(shí)實(shí)施內(nèi)部溫差控制相關(guān)措施。建筑部門(mén)應(yīng)加深對(duì)該領(lǐng)域的研究，并做出明確規(guī)定。

（3）當(dāng)大體積混凝土工程要求對(duì)內(nèi)部溫差進(jìn)行控制時(shí)，不僅可以采用相關(guān)方法降低澆筑溫度，還可以通過(guò)控制水泥水化熱溫升來(lái)解決。必要時(shí)還可以采用埋設(shè)冷卻水管的方式來(lái)降低溫度，至少可以使內(nèi)部溫度降低6～ 10℃左右。

5 溫度陡降

混凝土表面溫度下降的原因主要有冷空氣來(lái)襲、保溫層失效、寒潮、暴雨襲擊、保溫層拆卸時(shí)間控制不當(dāng)?shù)确矫妫瑥亩鴮?dǎo)致混凝土產(chǎn)生表面裂縫。溫差導(dǎo)致的溫度應(yīng)力在短時(shí)間內(nèi)形成，松弛度影響較低，裂縫形成的幾率更大。

5.1 工程情況

目前，在江蘇、遼寧、上海等地的建筑工程中，混凝土板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象大多與溫度陡降相關(guān)。例如，上海某工地在初春澆筑混凝土在拆卸塑料膜的第二天出現(xiàn)了裂縫。遼寧某建筑工程在澆筑混凝土后遭受暴雨襲擊，導(dǎo)致保溫措施失效，出現(xiàn)表面裂縫。

5.2 幾點(diǎn)建議

（1）明確規(guī)定溫度陡降的定義。

（2）對(duì)溫度陡降進(jìn)行深入研究，建議溫度陡降值不超過(guò)10℃。

（3）拆卸保溫膜時(shí)要全面考慮內(nèi)外溫差、溫度陡降等因素，拆卸后根據(jù)環(huán)境溫度變化情況采取對(duì)應(yīng)的保護(hù)措施。

6 結(jié)束語(yǔ)

（1）裂縫控制的具體要求決定了溫度控制的標(biāo)準(zhǔn)。建議加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土裂縫控制等級(jí)的研究和探索，按照等級(jí)制定溫度控制標(biāo)準(zhǔn)，避免資源浪費(fèi)。

（2）溫度控制主要包含內(nèi)部溫差、內(nèi)外溫差、溫度陡降等方面，混凝土澆筑溫度也會(huì)對(duì)這三個(gè)因素造成影響，因此還應(yīng)合理控制混凝土澆筑溫度。

參考文獻(xiàn)

[1]楊紅衛(wèi)，耿叔明.大體積混凝土溫度控制[J].青海交通科技，1999，（3）：5-7.

[2]陳仲先，湯雷.大型橋梁中大體積混凝土的溫度控制[J].橋梁建設(shè)，2001，（1）.

[3]李陸均.橋梁工程中大體積混凝土施工技術(shù)及溫控措施的探析[J].科學(xué)中國(guó)人，2014，21（22）：207-207.