【摘要】：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,特別是城市化建設(shè)的不斷深入,混凝土工程得到了長足的發(fā)展。在混凝土施工過程中,溫度應(yīng)力分析與控制對混凝土施工質(zhì)量有重要的影響,這是因?yàn)樵诨炷潦┕み^程中溫度會對其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響,從而形成裂縫,影響工程整體的質(zhì)量。本文就對混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析,然后提出有效的混凝土施工溫度控制與裂縫處理措施,供有關(guān)人員參考。
【關(guān)鍵詞】:混凝土;施工溫度;裂縫
混凝土工程是建筑工程中重要的組成部分，其質(zhì)量直接關(guān)系著整個建筑工程的安全與質(zhì)量。在混凝土施工過程中，裂縫普遍存在，成為工程施工中的難點(diǎn)，盡管在施工中采取了各種有效的措施，但措施依然存在，造成這種現(xiàn)象的原因是由于施工人員對混凝土溫度應(yīng)力變化不夠重視，沒有從產(chǎn)生裂縫的原因上汲取經(jīng)驗(yàn)。為了控制混凝土裂縫，需要充分了解裂縫成因，加強(qiáng)對混凝土施工溫度的控制，并科學(xué)合理的進(jìn)行混凝土施工管理與養(yǎng)護(hù)管理，提高混凝土工程的施工質(zhì)量。
1 混凝土裂縫成因
造成混凝土裂縫的因素很多，主要包括混凝土濕度與溫度的變化、結(jié)構(gòu)不合理、不均勻性、原材料質(zhì)量差、基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降、模板變形等等。
在混凝土硬化階段，由于水泥的水化作用會釋放出大量的熱量，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度上升，引起混凝土表面的拉應(yīng)力。隨著水化作用的結(jié)束，混凝土內(nèi)部開始不斷降溫，在降溫的過程中，由于基礎(chǔ)等造成的約束，會導(dǎo)致其內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。同時外界溫度的降低也會導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力的大小超出了混凝土抗裂能力，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。另外，混凝土內(nèi)部濕度變化較為緩慢，但其表面的濕度會受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生較大的波動。如果對混凝土養(yǎng)護(hù)不合理，混凝土內(nèi)部濕度就會對其表面的干縮性造成制約，這也是產(chǎn)生混凝土裂縫的原因之一。
2 混凝土溫度應(yīng)力分析
根據(jù)混凝土溫度應(yīng)力產(chǎn)生的過程，能夠?qū)囟葢?yīng)力分為以下三個階段: ( 1) 從混凝土澆筑到內(nèi)部水泥水化放熱結(jié)束，通常需要持續(xù) 30天。在這一階段，混凝土主要有兩個方面的特征: 第一，混凝土內(nèi)部的水泥由于水化作用會釋放大量的熱量; 第二，這一階段混凝土彈性模量會劇烈的變化，由于其彈性模量的變化會導(dǎo)致其內(nèi)部出現(xiàn)殘余的應(yīng)力。( 2) 溫度應(yīng)力中期主要是從水化作用結(jié)束到混凝土基本冷卻結(jié)束。在這一時期，溫度應(yīng)力的產(chǎn)生主要是由于混凝土冷卻、外部溫度變化引起的，這些應(yīng)力與第一階段混凝土內(nèi)部殘留的應(yīng)力雷擊。這一時期混凝土彈性模量不會發(fā)生太大的變化; ( 3) 在混凝土完全冷卻后的運(yùn)轉(zhuǎn)其為混凝土溫度應(yīng)力的晚期。這一階段外界溫度變化是溫度應(yīng)力的主要來源，并對上兩個階段混凝土內(nèi)部殘余的應(yīng)力相累積。
3 混凝土施工溫度控制以及裂縫防治措施
3． 1 混凝土施工溫度的控制措施
控制溫度是防止混凝土裂縫重要的手段之一，具體的措施體現(xiàn)在以下幾個方面: ( 1) 在混凝土配置過程中，應(yīng)該適量的減少混凝土中水泥的用量。具體可以采用的措施包括摻混合料、使用硬性混凝土、改善骨料級配、添加塑化劑與引氣劑。( 2) 在混凝土拌合過程中，加入適量的水，并在碎石添加前用水進(jìn)行冷卻，降低混凝土的澆筑溫度。( 3) 在炎熱的夏季進(jìn)行緩凝土澆筑時，應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p小混凝土澆筑的厚度，采取澆筑層散熱的方式，控制混凝土溫度; ( 4) 大面積混凝土澆筑過程中，可以在混凝土內(nèi)部埋設(shè)水管，并流通冷水，達(dá)到降低溫度的效果; ( 5) 科學(xué)的設(shè)計混凝土拆模的時間，如果外界溫度下降較快，需要采取有效的保溫措施，避免混凝土表面因溫度急劇變化而產(chǎn)生裂縫; ( 6) 混凝土工程施工過程中，一些施工工期較長的工程，混凝土薄壁結(jié)構(gòu)或混凝土澆筑塊長時間的暴露在空氣中，在歷經(jīng)冬季時，需要對其采用必要的保暖措施。
3． 2 防止混凝土裂縫的措施除了控制混凝土溫度外，通過改善混凝土約束條件也能夠?qū)Ψ乐够炷亮芽p起到有效的作用。具體的措施體現(xiàn)在以下幾個方面: ( 1) 合理分縫分塊; ( 2) 盡可能避免混凝土基礎(chǔ)有較大的起伏，避免出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降; ( 3) 對施工工序進(jìn)行科學(xué)的安排，避免緩凝土側(cè)面、高差長期暴露在空氣中。
另外，防止混凝土裂縫的措施還包括以下幾個方面: ( 1) 在混凝土中有大量毛細(xì)孔道存在，在混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)后，毛細(xì)孔管會出現(xiàn)張力，導(dǎo)致混凝土變形。混凝土毛細(xì)孔道的孔徑增加，會降低其表面的張力，從而影響混凝土的強(qiáng)度。( 2) 水灰比作為混凝土干縮重要影響因素，在配置過程中需要嚴(yán)格的進(jìn)行控制。( 3) 減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。( 4) 混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時裂縫就會產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度，大幅提高混凝土的抗裂性能。
4 混凝土早期養(yǎng)護(hù)
經(jīng)過長期的實(shí)踐證明，常見的混凝土裂縫，主要以表面裂縫為主，造成這種裂縫的原因是由于混凝土溫度梯度變化造成的。因此，加強(qiáng)對混凝土的早期養(yǎng)護(hù)對防止混凝土前期裂縫具有重要的作用。基于上述對溫度應(yīng)力的分析，對混凝土早期的保溫養(yǎng)護(hù)需要滿足以下幾個方面的要求: ( 1) 避免混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度差超過其表面的梯度，避免混凝土表面裂縫形成; ( 2) 避免混凝土出現(xiàn)超冷現(xiàn)象，應(yīng)該保證施工期間混凝土的溫度超過混凝土試用期穩(wěn)定溫度; ( 3) 避免老混凝土出現(xiàn)過冷現(xiàn)象，以減少其對新混凝土的約束。
對混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，主要在于保持混凝土的溫度、濕度條件，實(shí)現(xiàn)以下效果。第一，保證混凝土不會由于溫度或濕度變化而出現(xiàn)變形、干縮等問題; 第二，保證混凝土中水泥水化作用有效的進(jìn)行，達(dá)到混凝土設(shè)計的抗裂強(qiáng)度。一般來說，溫度與濕度環(huán)境是相互關(guān)聯(lián)的，常用的保溫措施同時也具有一定的保濕效果。
理論上說，新澆筑的混凝土中，水分能夠滿足水泥水化作用要求，但是由于溫度引起的水分蒸發(fā)會導(dǎo)致水分流失，影響水泥的的水化反應(yīng)，從而對混凝土表面質(zhì)量造成影響。所以，在混凝土剛剛澆筑后的一段時期，是混凝土工程養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時期，相關(guān)的施工人員應(yīng)該加強(qiáng)對前期養(yǎng)護(hù)的重視。
5 總結(jié)
綜上所述，混凝土工程是建筑工程中重要的組成部分，混凝土施工質(zhì)量關(guān)系著整個建筑工程的質(zhì)量質(zhì)量與使用功能。在混凝土工程中，裂縫是影響其質(zhì)量的重要病害，也是整個混凝土施工中的控制難點(diǎn)與重點(diǎn)。為了防止混凝土裂縫，不僅需要對混凝土施工溫度進(jìn)行有效的控制，還需要改善混凝土約束條件，加強(qiáng)對混凝土的前期養(yǎng)護(hù)，提高混凝土整體的質(zhì)量，確保建筑工程整體質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
［1］王麗娟． 淺談混凝土的施工溫度與裂縫［J］． 工程技術(shù)，2012，31( 17) : 124 －125．
［2］王淑英． 怎樣控制混凝土的施工溫度與處理混凝土的裂縫［J］． 建筑工程，2013，23( 4) : 99 －100．
