試論混凝土施工中溫度裂縫的分析與控制

林耿忠

深圳市利建混凝土有限公司水田分公司

1 前言

在國民經(jīng)濟不斷發(fā)展過程中，工業(yè)占據(jù)著極其重要的地位，對于經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。其中，在工業(yè)和民用建筑建設過程中，混凝土施工比較常見。在實際施工方面，裂縫現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，從而嚴重影響著整個施工的順利進行，而且與使用過程中的裂縫現(xiàn)象進行對比，對工程整體影響程度越來越高。因此，要想有力解決和處理施工裂縫問題，并促進施工的順利進行，應提高對溫度裂縫的高度重視，對于施工方來說，應合理化控制溫度裂縫的大小，盡可能地消除裂縫。針對混凝土內(nèi)部裂縫，應注重控制其內(nèi)部溫度，確保溫差調(diào)節(jié)的高度科學性，在整體上促進混凝土施工工作的順利進行。

2 裂縫的種類分析

針對裂縫產(chǎn)生的原因，主要包括荷載作用、變形作用、耦合作用下產(chǎn)生的裂縫，其占比分別為10%、80%、10%。

首先，結(jié)合有害程度進行分析，主要體現(xiàn)在有害裂縫和無害裂縫。其中，對于前者來說，是建筑物使用功能和耐久性的重要影響因素。通常來說，裂縫寬度如果超過20%，屬于輕度有害裂縫，如果在規(guī)定的50%以上，屬于中度；如果高達規(guī)定的100%，屬于重度。結(jié)合出現(xiàn)的時間進行分析，主要包括早期裂縫、中期裂縫以及晚期裂縫，其分別代表3～28天、28～180天、180～720天。

其次，結(jié)合深度進行分析，其類型主要包括表面裂縫、淺層裂縫以及貫穿裂縫。其中，貫穿裂縫的出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)斷面被切斷，對于結(jié)構(gòu)的整體性產(chǎn)生了很大的破壞力，而且也關系到耐久性和防水性，不利于使用效果的提升，其危害性不容忽視。深層裂縫部分，使結(jié)構(gòu)斷面得到了切斷，其危害性也比較嚴重；在混凝土收縮過程中，表面裂縫處斷面削弱，而且應力集中程度較高，所以會不斷拓展其裂縫現(xiàn)象。

通常來說，在溫度收縮應力的影響下，極容易造成初始裂縫的出現(xiàn)，但是對于結(jié)構(gòu)物的承載能力的影響程度并不大，其影響范圍主要包括耐久性和防水性。對不影響結(jié)構(gòu)承載力的裂縫，要想避免鋼筋腐蝕和防水防滲等現(xiàn)象的出現(xiàn)，應注重裂縫封閉或補強處理的實施。針對地下或半地下結(jié)構(gòu)，混凝土的裂縫對其防水性能產(chǎn)生了很大的影響，一般來說，如果裂縫寬度為0.1mm，早期滲水程度較輕，經(jīng)過一段時間后，裂縫自愈性能會得到發(fā)揮；如果在0.2mm時，其滲水量與裂縫寬度之間有著密切的聯(lián)系，應加強化學注漿處理的實施。因此，要想促進地下工程的順利進行，應控制在0.3mm以下。

3 混凝土施工中溫度裂縫的的成因分析

第一，水泥水熱化。對于大體積混凝土來說，其施工面積較大，其導熱性嚴重缺失，受到混凝土澆筑的影響，在硬化期間，水泥所釋放的水化熱越來越多，其溫度最高可至30℃。在內(nèi)部溫度不斷散失的影響下，極容易上漲內(nèi)部溫度，相比于外部溫度，其溫度差愈發(fā)顯著，極容易導致拉應力的出現(xiàn)，從而引發(fā)混凝土裂縫問題。

第二，施工環(huán)境溫度影響。對于冬天，由于混凝土環(huán)境溫度比較低，在混凝土澆筑施工過程中，內(nèi)外溫差極為強烈。特別對于大體積混凝土，其內(nèi)部溫度和澆筑溫度的差異性尤為強烈，從而極容易引發(fā)混凝土表面裂縫。

第三，混凝土收縮變形產(chǎn)生的影響。簡言之，對于混凝土的收縮變形來說，主要是指混凝土中水泥多余水分在揮發(fā)的影響下，極容易造成體積收縮的出現(xiàn)。比如如果氣候環(huán)境比較干燥，由于水分蒸發(fā)速度迅猛，會明顯加劇混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的收縮程度，從而使不規(guī)則的裂縫由此產(chǎn)生。

第四，混凝土養(yǎng)護工作力度不足。對混凝土裂縫的原因進行分析，與混凝土養(yǎng)護工作實施力度不足有著密切的聯(lián)系。在混凝土施工結(jié)束后，如果沒有及時覆蓋薄膜保濕處理混凝土，在外界溫度的影響下，如寒冷、大風等天氣，會大大加劇混凝土水分的流失速度，從而引發(fā)大量裂縫問題。

4 混凝土施工中溫度裂縫的控制措施

4.1 合理選用施工原材料

4.1.1 水泥

面對大體積混凝土施工，明確提出了對水泥抗裂性能、強度等方面的要求，所以要想促進施工的順利進行，應對低熱礦渣水泥和中熱硅酸鹽水泥進行優(yōu)先選擇。其中，在選擇前者的情況下，由于水泥的水化熱較低，在施工過程中，析水現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，從而嚴重威脅到建筑工程質(zhì)量。所以在對低熱礦渣水泥進行使用時，應將一些粉煤灰或減水劑進行添加。

4.1.2 骨料

眾所周知，粗細骨料是骨料的重要構(gòu)成，其中，細骨料主要是指中砂，其細度模數(shù)、粒徑分別為2.79mm、0.381mm；粗骨料主要是指碎石，其粒徑最低為5mm，最高為40mm。在施工過程中，粗骨料的選擇應滿足大粒徑需求，而且還要將粉煤灰或適量減水劑等摻入其中，滿足混凝土水灰比的控制需求，并對水泥的用量進行控制，從而達到減少水泥的水化熱的目的。

4.1.3 混凝土攪拌水溫控制

針對混凝土攪拌水溫，應控制在合理范圍內(nèi)，這對于控制水泥水化熱具有極大的便捷。要想促進混凝土攪拌工作的順利進行，水溫最低控制為4℃，最高為13℃，如果氣溫降低到0℃以下，攪拌的水溫最低為30℃，最高為40℃。

4.2 合理選擇和配比混凝土原材料

首先，在混凝土配比過程中，如果骨料的吸收率較高，極容易導致整個混凝土干縮性的增加，其吸水率極為強烈，從而引發(fā)裂縫問題。在混凝土的骨料較大的情況下，各種材料的級配和配比良好，可以對混凝土水泥漿的使用量進行有效控制，并對混凝土的干縮特性予以降低、控制。

其次，在混凝土制造方面，對于設計人員來說，應嚴格監(jiān)督和管理混凝土的制造現(xiàn)場，確保混凝土拌制與施工現(xiàn)場的使用需求相符。在混凝土拌制之前，設計人員應將施工現(xiàn)場的需求予以明確化，將混凝土設計工作落實下去，而且還要充分掌握現(xiàn)場中材料的使用情況，防止安全隱患的出現(xiàn)。

最后，在確定配合比方面，應深入分析混凝土強度等級、混凝土和易性要求等，將水灰比和水泥用量控制在合理范圍內(nèi)。在選擇石子時，應確保良好的級配度，不斷提高砂的粒徑和含量的控制水平，加大混凝土澆搗力度，防止空隙率的增加，并對混凝土收縮量進行有效控制，確?；炷量沽褟姸鹊姆€(wěn)步提升。

4.3 加強混凝土保濕保溫工作

通過加強混凝土的保濕保溫，基于內(nèi)外溫度的差異，可以對表面裂縫的產(chǎn)生予以有效控制。而且在混凝土溫度較低的情況下，還可以防止溫度裂縫的出現(xiàn)。具體做法為以下幾點。

首先，在冬季時，要想促進大體積混凝土施工的順利進行，在澆筑后，應注重表面覆蓋保溫工作的開展，將混凝土內(nèi)外溫度的差異降至最低。同時，應實時性監(jiān)督和控制混凝土內(nèi)部溫度，對其內(nèi)部溫度的變化進行分析，為調(diào)整保溫措施提供有力依據(jù)。在內(nèi)部溫度較高的情況下，應合理化提高其養(yǎng)護溫度，防止混凝土的內(nèi)外溫度差異超過25℃。但是需要明確的是，在控制養(yǎng)護溫度的變化速度過程中，1小時最低為0.9℃，最高為1.5℃。

其次，積極開展混凝土養(yǎng)護工作，加強拆模時間的合理設置，以此來對混凝土的降溫時間和降溫速度予以控制，從而將混凝土的應力松弛效應充分發(fā)揮出來。

4.4 提高混凝土拉伸性能

首先，在選擇混凝土原材料方面，應確保粗骨料良好的性能優(yōu)勢，而且還要提高對混凝土振搗工作的高度重視，為混凝土的密度和伸縮性能的提升創(chuàng)造條件，并防止出現(xiàn)混凝土收縮變形現(xiàn)象，從而確?；炷潦┕に降姆€(wěn)步提升。

其次，在混凝土攪拌方面，應適度將投料次數(shù)予以增加，加強引氣劑的應用，并合理振搗混凝土。此外，應對振搗次數(shù)和力度加以控制，這對于預防混凝土泌水現(xiàn)象具有很大的幫助。

最后，應加強混凝土分縫分塊的設置，確保高度的科學性。同時不斷提高混凝土施工的規(guī)范性，防止混凝土側(cè)面長期暴露在外，實現(xiàn)減少應力的約束性目標，并確?；炷潦湛s變形得到有效控制。

4.5 積極改善混凝土外界約束環(huán)境

要想防止混凝土起伏過大現(xiàn)象的出現(xiàn)，應確保混凝土劃塊分縫的合理性，并對施工工期和施工順序進行合理安排、調(diào)度，將混凝土高差控制在合理狀態(tài)內(nèi)。同時，應注重混凝土結(jié)構(gòu)整體性的提升，防止貫穿裂縫的出現(xiàn)。在混凝土施工過程中，要想將資源成本控制在合理范圍內(nèi)，并確保工作效率的穩(wěn)步提升，應及時拆模新澆筑的混凝土，將模板的周轉(zhuǎn)效率提升上來。如果混凝土溫度比外界氣溫環(huán)境高時，工作人員應注重對拆模實際的合理分析，防止混凝土表面裂縫的出現(xiàn)。此外，在混凝土澆筑過程中，水化熱散的出現(xiàn)，極容易增加其表面的拉應力，在模板拆除的影響下，表面溫度降低速度極其迅猛，在其表面，極容易導致溫度梯度的出現(xiàn)，再加上混凝土干縮的出現(xiàn)，裂縫現(xiàn)象難以避免。因此，在模板拆除后，應注重表面保溫覆蓋工作的開展，為防止出現(xiàn)混凝土表面裂縫提供有力保證。

4.6 積極開展大體積混凝土養(yǎng)護工作

在大體積混凝土澆筑過程中，必須要注重保養(yǎng)和維護工作的開展，有效預防混凝土裂縫問題。具體要做到以下幾點。

首先，在大體積混凝土剛剛澆筑完工的情況下，應在其周圍加強欄桿的設置，以此來實施保護，在混凝土的承受力沒有達到12N/mm 前，堅決不允許行人在混凝土表面上進行踩踏，以免嚴重損害到混凝土。

其次，在遇到下雨的情況下，對于施工人員來說，對于剛澆筑完成的混凝土，應將塑料膜覆蓋在其表面，旨在防止雨水嚴重沖刷混凝土表面漿料。

再次，在混凝土澆筑完成后，應注重覆蓋養(yǎng)護工作的開展，防止揮發(fā)混凝土內(nèi)的水分，而且還要借助其內(nèi)部水分，加強自我保濕。在混凝土二次抹光過程中，如果需要對覆蓋物進行掀開，在抹完后，應注重再覆蓋處理的落實。在混凝土添加粉煤灰過程中，應確保水分含量的充足性，給予穩(wěn)定性能、控制混凝土裂縫強有力的保障。

最后，一般來說，混凝土養(yǎng)護時間應至少保持為14天?；炷琉B(yǎng)護時間如果達到14天，相比于達到3天，其收縮變形率得到了有效控制。由此可以看出，充足的養(yǎng)護時間，對于控制混凝土裂縫具有強大的幫助。

5 結(jié)束語

總而言之，在經(jīng)濟社會不斷發(fā)展的強大推動下，有效擴大了建筑工程建設規(guī)模，在建筑工程施工過程中，混凝土施工技術具有較高的應用價值，對此諸多建筑施工人員的重視程度也十分顯著。在施工過程中，面對溫度裂縫問題的出現(xiàn)，施工人員應提高對該技術施工過程控制的重視度，對其施工原材料的成分進行不斷改良，將水化熱作用降至最低。同時，還要積極開展混凝土養(yǎng)護工作，發(fā)揮出對混凝土裂縫的抑制性作用，給予混凝土施工水平的提升。