冬夏季施工混凝土溫度裂縫的控制

李維俊

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

建筑工程施工中，混凝土因溫度因素所產(chǎn)生裂縫的情況比比皆是，尤其在溫度差異巨大的冬夏兩季，建筑施工中混凝土生成溫度裂縫的幾率便會顯著提升。不僅造成了混凝土施工質(zhì)量的降低，還會因返工或修復等工序的增加，而增加施工工期與投入成本。除此之外，嚴重的混凝土施工溫度裂縫，會帶來明顯的安全隱患，進而導致人們的生命及財產(chǎn)安全遭受危害。因此，針對冬夏兩季，對施工混凝土溫度裂縫做出分析，并總結(jié)出溫控與施工技術(shù)措施，便成為時下建筑工程施工中亟待解決的問題。

1 影響混凝土溫度裂縫的因素

混凝土溫度裂縫作為混凝土裂縫種類中的常見形式，會對混凝土的整體結(jié)構(gòu)造成破壞，進而導致混凝土結(jié)構(gòu)在強度、穩(wěn)定性、抗凍性、以及抗?jié)B性等方面出現(xiàn)逐步降低的趨勢與危害。與此同時，混凝土溫度裂縫的生成，還會對工程的耐久性帶來明顯的影響。對此，對影響混凝土溫度裂縫的因素做出如下說明：

1.1 水化熱因素

在工程施工中，體積偏大的混凝土會因較大的結(jié)構(gòu)物斷面及較低的導熱性能，通常會在澆筑后的硬化階段，生成大量溫度可達到20℃～30℃的水化熱［1］。且當混凝土在澆筑完成后的3－5d時間內(nèi)，水化熱所生成的溫度將達到峰值。由此將導致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)逐漸上升的溫度，與外表面溫度偏低的差異現(xiàn)象。由于較大體積混凝土的導熱性偏差這一特性，促使水泥的水化熱長時間聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，導致膨脹的不均勻性及收縮性。若此種膨脹與收縮遭受外部限制與約束，則混凝土溫度裂縫即會生成［2］。在此溫度裂縫生成過程中，造成溫度裂縫的因素有所選用的水泥品種及用量，以及混凝土齡期等。

1.2 澆筑溫度與氣溫因素

當在較為寒冷的地區(qū)或需要進行冬季施工時，所澆筑的混凝土會因外部較低的氣溫，而與內(nèi)部的熱量之間形成較大的溫度差。尤其是體積龐大的混凝土結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)平面范圍偏大時，澆筑溫度便會成為混凝土產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵性因素，進而也會導致所澆筑的混凝土表面產(chǎn)生裂縫，或由此生成貫穿性裂縫。

1.3 收縮變形因素

在進行混凝土澆筑過程中，水泥水化熱過程所需的水分，僅占到澆筑所有水分中的20%，而其余80%水分則需要通過蒸發(fā)過程來完成混凝土結(jié)構(gòu)的形成。但在多余水分進行蒸發(fā)的過程中，便會導致所澆筑的混凝土其體積出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象。而當混凝土體積出現(xiàn)收縮現(xiàn)象時，變形情況將會基于約束力的作用，在混凝土內(nèi)部生成拉應力，進而導致施工混凝土出現(xiàn)溫度裂縫［3］。

2 冬夏季施工混凝土溫度裂縫的控制措施

2.1 冬季施工混凝土溫度裂縫的控制措施

所謂的冬季施工，即是當室外日均氣溫＜5℃，且持續(xù)時間超過5d時，則可稱之為進入建筑工程的冬季施工階段。由于現(xiàn)階段建筑工程項目和建筑高度均呈現(xiàn)逐年遞增態(tài)勢，這就使得很多工程項目不得不因工期要求，實施冬季施工。而為避免冬季施工中混凝土因溫度因素而生成裂縫，所應做出的控制措施如下：

1）材料控制。冬季施工中，混凝土拌和料中會摻雜冰塊、雪塊等低溫易凍裂物質(zhì)，為避免溫度差異及裂縫的生成，應對骨料做好清潔工作，并剔除其中所摻雜的冰雪等物質(zhì)。在選取普通硅酸鹽水泥的情況下，其水灰比應≤0.6，且在添加抗?jié)B條件時，水灰比應≤0.55。若施工期為初冬階段，日平均氣溫＞5℃，在進行混凝土養(yǎng)護階段，所選用的防凍劑為－5℃型號；而若日平均氣溫＜5℃，可針對實際情況，選取型號為－10℃與－15℃的無氯鹽防凍劑［4］。若采用粉狀或液體防凍劑時，也應針對不同情況做好選取。例如：粉狀防凍劑可依照設(shè)計要求不經(jīng)過前期拌入，即與水泥同時加入拌和即可。而若為液體防凍劑，則需依照設(shè)計要求標準，進行特定濃度溶液的前期配置，并由此進一步配制出符合施工要求的溶液。同時，為避免冬季施工中混凝土溫度裂縫的生成，可將其坍落度設(shè)定于160mm～200mm之間，且入模溫度應≥5℃。

2）施工控制?；炷翜囟攘芽p的施工階段控制，主要涉及模板控制與澆筑控制兩方面內(nèi)容。一方面，在模板控制階段，可進行特定板材的粘貼、填充及固定。如將厚度為50mm的聚苯板，填充至鋼模板楞間；將厚度為30mm的聚苯板，粘貼于柱木模板外側(cè)；又如，在多層板上，可利用纖維板進行聚苯板的加固。待模板拆除作業(yè)階段，也需結(jié)合混凝土強度，進行嚴格的溫度控制。例如：在對豎向結(jié)構(gòu)模板實施拆除作業(yè)時，應確保混凝土強度≥30%、且≥4MPa時，進行拆除。而若依照特殊施工需要，當構(gòu)建內(nèi)外部溫差＞20℃、或混凝土表面溫度＞5℃時，需要對模板進行拆除處理，則應對倉面進行單層塑料布和阻燃草甸的包裹，使其仍符合保溫效果，方可進行后續(xù)的拆除作業(yè)［5］。另一方面，在進行混凝土澆筑階段，需在預拌混凝土到達澆筑現(xiàn)場時，便立即進行入模操作，以此避免混凝土在泵送階段消耗過多的熱量。而在實施泵送操作前，不僅要對混凝土溫度進行實時的測量，做到溫度不足不入泵，還要在預拌混凝土到達施工現(xiàn)場時，及時對其進行溫度的測量，使其符合施工要求。在進行混凝土澆筑作業(yè)前，既要對作業(yè)區(qū)域的冰雪進行清理，又要嚴格檢查現(xiàn)場的防風與保溫效果，確保混凝土澆筑后的溫度得以有效控制。

3）養(yǎng)護控制。在混凝土養(yǎng)護階段需要注意多方面內(nèi)容：混凝土在實施拆模操作后，應及時做好輔料薄膜及阻燃草墊的敷設(shè)，以此起到良好的保溫效果。在對頂板模板進行溫度保護時，除加設(shè)塑料薄膜與草墊外，還應在其上方用方木加以施壓固定。除此之外，在冬季混凝土養(yǎng)護施工中，混凝土的蓄熱需要做到均勻性覆蓋，并對邊角、接搓處、以及敷設(shè)聚苯板等位置，進行緊實與嚴密的壓蓋處理。與此同時，養(yǎng)護人員應定期對覆蓋蓄熱的混凝土位置進行細致的檢查與記錄。若遭遇外界破壞或氣溫下降等因素，則應視情況，進行阻燃草墊的加設(shè)。需要注意的是，若混凝土內(nèi)外界溫差＞20℃，則應在拆模過程中，對混凝土表面實施短期的臨時覆蓋，使溫差逐步降低。

2.2 夏季施工混凝土溫度裂縫的控制措施

通常夏季施工中平均氣溫≥26℃，而極端高溫天氣則可超出30℃。當太陽直射條件下，混凝土表面溫度將會處于50℃～60℃之間。由此所實施的溫度裂縫控制措施如下：

1）技術(shù)控制。首先，對工程項目中的水泥品種，進行細致與精確的選擇。在夏季施工中，澆筑混凝土溫度的升高來源在于水泥水化熱，因而，可在溫度偏高的夏季，選用熱量相對偏低或中等的水泥品種，如在實際施工中，挑選水化熱偏低的P.O42.5硅酸鹽水泥，水泥表面積比不應大于350m2／kg，且熟料內(nèi)C3A含量不應超過8%。其次，進行砂含量的配比。通常情況下，砂細度模數(shù)M應處于2.5～3范圍之內(nèi)。其中河沙M細度為1.20，機制砂M細度為3.60，則兩者所組成的混合砂比例應為：河沙：機制砂＝1：2.30.最后，粉煤灰的用量控制［6］。澆筑用混凝土可通過對粉煤灰的添加而促使水泥量得以降低。針對持續(xù)高溫天氣，可在粉煤灰型級的選取上挑選Ⅱ級，摻用比例≈20%，即1m2混凝土中，粉煤灰用量約為78kg～80kg。在對水灰比及水泥用量做出控制后，混凝土的入倉溫度便可由此降低，減少溫度裂縫的生成。

2）施工方式控制。在夏季施工中，混凝土入倉溫度以不超過25℃為宜。然而，混凝土在出機口的溫度，通常會超出施工設(shè)定溫度的上限。此時便應采用人工方式進行溫度的控制。如在拌和混凝土過程中，進行預冷卻材料的添加，使混凝土出機口溫度得以降低。除此之外，通過對骨料的風冷操作，也可顯著降低混凝土出機口溫度，以此在減少溫度裂縫生成幾率的情況下，能夠?qū)炷翝仓龀龊侠淼目刂啤Ｔ诖嘶A(chǔ)上，在拌和施工中增加遮陽裝置，減少太陽直射時長和混合料的外部置放，也能在減少骨料升溫和原料水分蒸發(fā)的情況下，達到適當?shù)幕炷翜乜匦Ч?。除此之外，對倉面進行養(yǎng)護操作，也是有效控制混凝土溫度，避免裂縫生成的重要措施。一方面，混凝土在澆筑后不僅內(nèi)部水化熱現(xiàn)象會出現(xiàn)，且夏季施工混凝土入倉后，也會出現(xiàn)失水嚴重的情況，進而出現(xiàn)塌落度偏高的現(xiàn)象［7］。并且，當混凝土入倉回溫偏快時，也會導致溫度裂縫的生成。因而，施工人員可針對建筑工程的實際情況，利用多臺噴霧劑，進行倉面的噴水作業(yè)，以此確保倉面溫度得以降低，直至倉面溫度≤25℃。另一方面，在對混凝土進行養(yǎng)護階段，可對倉面以重疊搭接≥50cm土工布或草甸的敷設(shè)方式，并利用灑水機實施定時的水分噴灑作業(yè)，來確保倉面時刻處于濕潤狀態(tài)，并確保調(diào)控溫度≤23℃。

除此之外，在夏季混凝土施工中，也應盡量調(diào)整施工時段，避開高溫作業(yè)時間。如夏季施工宜在清晨與晚上實施施工作業(yè)。特別是混凝土澆筑階段，開倉時間可設(shè)定為傍晚18：00之后，而收倉時間也應盡量控制在上午10：00之前。

3 結(jié)語

綜上所述，建筑工程項目的增多，以及施工工期的限定，使得冬夏季施工成為常態(tài)。為有效緩解和消除冬夏季施工混凝土溫度裂縫問題，不僅要做好施工材料的優(yōu)選，還應從施工技術(shù)與操作方式等方面，對混凝土溫度裂縫做出實時的溫度控制，以此避免混凝土溫度裂縫的生成。