大體量混凝土結(jié)構(gòu)收縮與溫度裂紋的分析與處理

牟志峰

日照豐聯(lián)建筑安裝工程有限公司 山東日照 276800

1 大體量混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫產(chǎn)生原因

1.1 大體量混凝土結(jié)構(gòu)不良

水泥水化熱是大體量混凝土內(nèi)部熱量的主要來(lái)源，是產(chǎn)生大體量混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的主要原因。因?yàn)榇篌w量混凝土結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)系小，內(nèi)部熱量傳導(dǎo)速率小，其表面系數(shù)較小，表面熱量可以及時(shí)散到大氣中，進(jìn)而其表面溫度上升小[1]。但是大體量混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，內(nèi)部散熱條件較差，造成水化熱聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散發(fā)，內(nèi)部溫度上升幅度大，且內(nèi)部溫度越積越高。因此大體量混凝土結(jié)構(gòu)總體內(nèi)高外低且里表溫差大。其內(nèi)部膨脹速率也大于外部膨脹速率，使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，進(jìn)而在大體量混凝土表面生產(chǎn)裂縫。

1.2 外部溫度影響

溫度應(yīng)力產(chǎn)生的另一個(gè)原因就是外界溫度的影響。首先特別是外界溫度發(fā)生驟降時(shí)，增加混凝土結(jié)構(gòu)里表溫差度，溫差越大其溫度應(yīng)力越大，對(duì)大體量混凝土結(jié)構(gòu)極為不利。其次，在施工階段，大體量混凝土結(jié)構(gòu)澆筑過(guò)程溫度受外界氣溫影響明顯。澆筑溫度越高，大體量混凝土結(jié)構(gòu)的熱峰值就越高，影響混凝土結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)該對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)采取溫度控制措施，減少外界氣溫對(duì)大體量混凝土結(jié)構(gòu)的影響。

2 大體量混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫控制措施

2.1 混凝土配料設(shè)計(jì)選擇

在工程中一定要根據(jù)大體積混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，選擇適宜的原材料作為混凝土構(gòu)成原料，通過(guò)優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)配比，延緩混凝土結(jié)構(gòu)的水化熱峰值，達(dá)到提高混凝土性能的目的。首先，可以添加適量的摻合料、添加劑，在保證強(qiáng)度的前提下，減少水泥的用量。例如：在水泥中選擇混有礦粉、粉煤灰等物質(zhì)的混合料，以此來(lái)降低水灰比例，減少水泥漿的量，從而達(dá)到延緩混凝土水化熱峰值的出現(xiàn)，降低其收縮變形率；或者在水泥中加入減水劑，減少攪拌混合時(shí)的用水量，降低水灰比。這種方法不僅能夠減緩水化速度，還能減少水泥用量。要注意的是，中低強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)和冬季選用普通性減水劑，夏季及高強(qiáng)度的混凝土結(jié)構(gòu)選用緩凝性減水劑。其次，注意骨料選擇。應(yīng)選擇粒徑較大、級(jí)配較好的粗骨料配置混凝土結(jié)構(gòu)，提高混凝土結(jié)構(gòu)的和易性，減少泥用水量。采用導(dǎo)熱性好、線膨脹系數(shù)小的骨料，提升混凝土結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性性能，降低混凝土結(jié)構(gòu)的膨脹系數(shù)，減少混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力。其次，注意水泥選用，盡量選用低水化熱、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的高強(qiáng)水泥，降低混凝土結(jié)構(gòu)的溫升值，并延緩溫峰值的出現(xiàn)。最后，做好粗細(xì)骨料含泥量的控制，保證混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性[2]。

2.2 施工過(guò)程中溫度影響因素控制措施

除了做好混凝土結(jié)構(gòu)原料設(shè)計(jì)選擇外，還要做好施工過(guò)程中相應(yīng)的溫度控制，通過(guò)控制影響內(nèi)外溫差的因素來(lái)調(diào)節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差。首先，要控制黃泥土結(jié)構(gòu)澆筑速度和出機(jī)溫度。一次性澆筑混凝土結(jié)構(gòu)不能過(guò)高、過(guò)厚，因?yàn)闈仓K越大，混凝土結(jié)構(gòu)不均勻升溫現(xiàn)象越容易發(fā)生，溫度應(yīng)力越大，越易產(chǎn)生裂縫。同時(shí)用混凝土結(jié)構(gòu)用水加冰等方式降低澆筑溫度，達(dá)到降低混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度的目的，減少內(nèi)外溫差，防止裂縫產(chǎn)生。其次，應(yīng)該控制好混凝土拆模回填速度。因?yàn)榇篌w量混凝土結(jié)構(gòu)拆模后，混凝土表面可能因?yàn)橥饨鐪囟润E變受到影響，造成表面溫度驟降，引發(fā)內(nèi)外溫差，進(jìn)而造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。因此要控制好脫膜后的土體回填速度，利用土體對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，延緩其表面溫度降低速率，避免裂縫發(fā)生[3]。

2.3 加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)

除了設(shè)計(jì)、施工時(shí)考慮溫差因素，避免造成混凝土結(jié)構(gòu)收縮及裂縫外，還要加強(qiáng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作，通過(guò)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)、保養(yǎng)，維護(hù)大體量混凝土結(jié)構(gòu)的溫度和濕度條件，防止混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。對(duì)大體量混凝土結(jié)構(gòu)收縮裂縫的主要養(yǎng)護(hù)措施就是對(duì)大體量混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫。其保溫措施的保溫、保濕原理：首先減少黃泥土表面熱量的外散，延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的散熱速率，保證混凝土結(jié)構(gòu)表面溫度，降低表里溫差，有效防止表面裂縫。其次，保溫措施一般都在澆筑之后完成，時(shí)間間隔短，這時(shí)的混凝土處于凝固硬化階段，這一階段的混凝土水化較快，保溫措施的施行能夠有效防止混凝土水分的流失，有利于為混凝土提供潮濕的條件，可有效控制其干縮裂縫的產(chǎn)生[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

大體量混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生收縮導(dǎo)致裂縫的原因很多，其中溫度應(yīng)力引發(fā)的裂縫是最常見的一種。首先大體量混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫會(huì)影響到混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少結(jié)構(gòu)使用壽命。其次，大體量混凝土構(gòu)件運(yùn)行中，外界溫度的變化會(huì)影響混凝土構(gòu)件的內(nèi)部應(yīng)力。這些裂縫會(huì)嚴(yán)重影響混凝土構(gòu)件的使用性能，影響其使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重的工程事故，因此必須做好溫度的控制。