淺談建筑工程大體積混凝土溫度裂縫成因分析與控制
來源:用戶上傳
作者:
摘 要：在城市基建項目建設中，混凝土作為一種常見常用的施工材料，憑借其性能優勢，有力保障了工程的質量效益。路橋地基及面層施工中，由于其施工面積大，為提高工程的安全等級及施工效率，一般選用大體積混凝土。大體積混凝土在制備及澆筑中的常見問題之一是溫度裂縫，針對大體積混凝土溫度裂縫展開相應的原因分析及控制措施探討，極為必要。
關鍵詞：大體積混凝土;溫度裂縫;成因;控制措施
一、大體積混凝土溫度裂縫成因及其危害
1.大體積混凝土溫度裂縫的成因
大體積混凝土溫度裂縫問題在施工實踐中較為常見，其一旦出現，對工程的施工質量及最終建筑物的質量驗收都會造成不良影響。通常而言，大體積混凝土溫度裂縫的產生主要是基于混凝土材料屬性的制約。具體而言，大體積混凝土溫度裂縫產生的原因有以下幾個方面：
第一，大體積混凝土材料質量瑕疵。這一環節主要是在混凝土的配備上，如施工技術人員未嚴格參照大體積混凝土各類組成材料的配比比例進行操作，會增大混凝土使用環節出現強度下降、內外荷載力不均、材料容脆的概率，最終會導致混凝土溫度裂縫的出現。
第二，大體積混凝土溫度控制不力。大體積混凝土在配制完成后，需要考慮到配制攪拌時的溫度，同步做好混凝土的運輸溫度控制，讓其在運輸車和運輸罐里能夠保持在合理的溫度區間內。但隨著施工環境，尤其是施工現場溫度的變化，混凝土在出罐澆筑時，極易由于內外溫差的差異，致使溫度裂縫產生。大體積混凝土溫度裂縫的源頭，主要源于現場澆筑、水化反應溫度因素。
第三，大體積混凝土施工設計不科學。將大體積混凝土應用到建筑施工環節時，需要考慮到混凝土的等級標號及其能夠承擔的荷載應力最大值，以此設計建筑物的整體受力結構。但在這一環節中如沒有充分兼顧并計算混凝土的最大荷載應力，也會導致混凝土因上下結構壓力而造成混凝土裂縫。
2.大體積混凝土溫度裂縫危害
隨著城市基建項目數量及規模的增多，高層建筑及復合式橋梁已屢見不鮮，作為其中的主要施工原料，大體積混凝土有了更大的用武之地。在此背景下，由于大體積混凝土應用范圍的擴大，如在施工前后出現大體積混凝土的溫度裂縫及結構開裂問題，如裂縫較小，會影響建筑物的美觀程度;如裂縫較大，會導致建筑物及路橋的壽命周期直線下降。大體積混凝土在建筑物施工中起到穩定及堅固框架結構的基礎作用，混凝土性能表現越好，建筑物結構更具穩定性和安全性。此外，大體積混凝土憑借整體性，還能夠在輕度地質災害，如地震等自然活動產生時，發揮其穩固建筑物主體，減少人財物損失的作用。
二、大體積混凝土溫度裂縫產生的關鍵因素分析
大體積混凝土溫度裂縫產生的關鍵在于混凝土溫度應力沒有得到有效控制?；炷潦苤朴跍夭畹纫蛩?，會在混凝土內部形成較大的溫度應力，當內外部應力大小不一并超出混凝土承受限值時，溫度裂縫隨之產生。具體到混凝土溫度裂縫，其又可分為三個反應階段：在溫度裂縫產生早期，混凝土主要對外部溫度環境產生輕微反應;在溫度裂縫產生中期，混凝土內外溫度開始產生交叉疊加作用;在溫度裂縫晚期階段，內外溫差已經達到較大值，混凝土的彈性表現逐漸衰弱，在荷載應力作用下，混凝土裂縫不可避免。
大體積混凝土溫度裂縫產生是一個由慢而快的過程，表現出一定的線性發展特點。由于混凝土，特別是大體積混凝土，具備了較大的面積，混凝土內部結構更加容易受到外部溫度因素的影響而增大內外溫度差異比值?；炷两Y構一旦發生變化，混凝土內部溫度就趨于復雜，由此，混凝土應力就會有所受損。
三、大體積混凝土溫度裂縫控制措施探究
1.提高大體積混凝土配制質量，調控混凝土溫度
大體積混凝土在原材料的選擇及配比上，要著眼于混凝土性能表現，在水泥、水、粗細集料用量上進行嚴格管控。根據大體積混凝土的使用對象及建造標準，確定混凝土的強度等級及標號大小，根據實驗室數據設定水灰比，在配制時全面考慮并控制配制和攪拌溫度。對混凝土的溫度表現進行實時監測，如溫度升高或降低過快，需要采取相應的手段對其進行抑制，可以結合大體積混凝土澆筑現場的自然地理條件確定方法。通過對混凝土溫度進行調控和適當的減緩，能夠使混凝土內部結構處于一個穩定的狀態，以此保持混凝土的強度和彈性，降低大體積混凝土體積極收縮的概率。
2.合理添加外加劑，降低水泥導熱性
大體積混凝材料占比中，水泥作為重要構成原料之一，占比最大，相應地，混凝土質量表現很大程度上取決于水泥材料的性能。在大體積混凝土水泥材料的選取上，要優選不具備過高導熱性的水泥品種，并將水泥占比用量嚴格控制在配制攪拌施工技術標準范圍內，將大體積混凝土與外部溫度感應接觸的敏感程度降低。為降低水泥導熱性，提高水泥質量表現，在進行大體積混凝土溫度裂縫控制時，可以合理適量地通過增加外加劑的方式，減小混凝土裂縫發生幾率。例如，在水泥漿稠度的調控上，通過增添防裂劑，可以起到顯著的效果，可提高混凝土的抗裂等級，有效防止大體積混凝土出現裂縫。
3.做好大體積混凝土澆筑后續環節溫度管控
大體積混凝土澆筑完成后，要根據施工現場的溫度情況，及時做好混凝土澆筑后的溫度管控。通過鋪設毛氈等措施使混凝土處于保暖狀態，減輕溫度應力反應。在夏季要避免混凝土受陽光暴曬，避免發生溫度的變化。加強大體積混凝土溫度的檢測，對信息進行有效的控制，時刻掌握混凝土溫度的變化，減小混凝土溫濕度。
四、結語
大體積混凝土在保障高層建筑物及高等級路橋施工質量上起到重要作用，針對大體積混凝土施工前中后較易因溫度因素而引發溫度裂縫的問題，要注重從原料的配制比例控制、溫度調控、澆筑后期保溫措施跟進等方面加以完善，不斷提高大體積混凝土的性能表現。
參考文獻：
[1]田斌，杜彬，張磊，等.大體積混凝土溫度智能補償試驗研究[J].三峽大學學報（自然科學版），2018，（3）：34-38.
[2]張文博，趙雙權，毛明杰，等.大體積粉煤灰混凝土水化熱分析研究[J].混凝土，2018，（9）：157-160.
[3]李凌旭，馬明昌，李水茜.大體積混凝土溫度裂縫控制技術應用進展[J].價值工程，2018，（4）：113-115.
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/4/view-14903857.htm
