分析水工建筑砼的溫度裂縫

【摘 要】混凝土結(jié)構(gòu)是水工建筑中的重要結(jié)構(gòu)單元，如果混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)嚴(yán)重影響到水工建筑的整體質(zhì)量，埋下較為嚴(yán)重的安全隱患，造成較為嚴(yán)重的安全事故。本文就水工建筑砼的溫度裂縫問(wèn)題開(kāi)展分析和論述，列出了砼裂縫問(wèn)題的原因，并提出了合理的預(yù)防措施，希望有利于我國(guó)水工建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】水工建筑；砼溫度裂縫；原因

水工建筑，是我國(guó)重要公共設(shè)施建設(shè)，用以含蓄水源、加強(qiáng)水資源的有效利用。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水工建筑工程項(xiàng)目的逐漸增多，促進(jìn)了我國(guó)水工建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。砼溫度裂縫問(wèn)題一直以來(lái)都是水工建筑工程的主要問(wèn)題，影響也最為嚴(yán)重，因此，我們必須采取較為有效的處理措施，預(yù)防砼溫度裂縫的出現(xiàn)，確保施工建筑的正常使用。

一、砼裂縫原因分析

在水工建筑施工過(guò)程中，由于砼體積較大，澆筑時(shí)水化反應(yīng)會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量，而由于表面散熱速度較快，導(dǎo)致內(nèi)外溫差較大，使得砼內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超出砼結(jié)構(gòu)所能承受的最大限度，就會(huì)造成砼溫度裂縫，導(dǎo)致工程質(zhì)量問(wèn)題。

（一）施工材料質(zhì)量問(wèn)題

施工材料質(zhì)量問(wèn)題，是工程施工項(xiàng)目最關(guān)注的問(wèn)題之一。在施工過(guò)程中，如果工程管理人員沒(méi)有嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量，致使問(wèn)題材料參與工程施工建設(shè)，將會(huì)造成施工工程項(xiàng)目出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，最終導(dǎo)致相關(guān)事故問(wèn)題的發(fā)展。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，施工材料質(zhì)量問(wèn)題也是導(dǎo)致砼裂縫的主要原因。

（二）水泥品質(zhì)問(wèn)題

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水泥品質(zhì)越逐漸增多，以滿足于不同工程建設(shè)需求，因此，水泥品質(zhì)的選擇工作也越來(lái)越重要，如果水泥品種選取不當(dāng)，將會(huì)嚴(yán)重影響到工程施工質(zhì)量，導(dǎo)致較為嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，影響水工建筑的正常使用效果。

（三）溫度變化影響

在砼結(jié)構(gòu)硬化過(guò)程中，砼結(jié)構(gòu)中的熱量會(huì)不斷上升，從而導(dǎo)致砼表面出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。當(dāng)砼結(jié)構(gòu)表面問(wèn)題受到外界環(huán)境影響，表面溫度下降后，造成里外溫差過(guò)大，就會(huì)造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生膨脹現(xiàn)象，外部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮效果，由于混凝土結(jié)構(gòu)溫度擴(kuò)散時(shí)受到嚴(yán)重制約，以及老砼結(jié)構(gòu)的束縛，就會(huì)使砼內(nèi)部受到嚴(yán)重的應(yīng)力作用，當(dāng)這股拉力超出混凝土結(jié)果所能承受抗拉強(qiáng)力之后，就會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

（四）水分影響

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)硬化過(guò)程中，混凝土材料中的多余水分就會(huì)從混凝土中排出，出現(xiàn)不同程度上的水分離現(xiàn)象，這是一種常見(jiàn)的物理現(xiàn)象，但是如果處理不當(dāng)，就會(huì)使得混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)嚴(yán)重的泌水問(wèn)題，最終導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，嚴(yán)重的，還會(huì)造成表面結(jié)構(gòu)的脫皮。

砼在硬化過(guò)程中，只有少數(shù)水分會(huì)參與相關(guān)水化反應(yīng)，促進(jìn)混凝土的硬化，但是其余水分則需要由混凝土結(jié)構(gòu)釋放出來(lái)，從而完成整個(gè)硬化過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分將會(huì)以水蒸氣的形式慢慢由空隙排除，因此，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的濕度變化會(huì)很小且很慢，但是對(duì)于混凝土表面結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，則濕度較大，且變化較為劇烈。如果在工程施工過(guò)程中，施工人員沒(méi)有采取合理的保養(yǎng)措施，劇烈的濕度變化容易導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

（五）水分結(jié)冰

混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，如果外界溫度較低，就會(huì)容易使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分結(jié)冰，體積發(fā)生膨脹，到體積膨脹指數(shù)達(dá)到一定程度的時(shí)候，就會(huì)使得外部結(jié)構(gòu)無(wú)法承受內(nèi)部結(jié)構(gòu)的膨脹系數(shù)，最終導(dǎo)致內(nèi)部壓力直接破壞混凝土表層結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。此外，如果混凝土結(jié)構(gòu)不均勻，水灰比例不協(xié)調(diào)，抗拉力系數(shù)不固定，也會(huì)使得工程施工薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，從而導(dǎo)致整體混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，從而影響到正常施工進(jìn)度。

二、溫度應(yīng)力分析

溫度應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要原因。溫度應(yīng)力是由水泥放熱所產(chǎn)生的，水泥是構(gòu)成混凝土結(jié)構(gòu)的主體材料，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完畢，需要一個(gè)較長(zhǎng)的硬化過(guò)程，而硬化過(guò)程中就會(huì)進(jìn)行大量的放熱，是內(nèi)部熱量不斷升高，水分的不斷擴(kuò)散，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的影響，而這個(gè)過(guò)程大約持續(xù)30天左右。在混凝土結(jié)構(gòu)硬化的中后期，溫度應(yīng)力的產(chǎn)生則主要是由于外界溫度變化所造成的，外界溫度的不斷變化，也會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并同內(nèi)部殘余應(yīng)力相疊加，從而影響混凝土整體結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致溫度裂縫的生成。

三、防止溫度裂縫生產(chǎn)的主要措施

（一）加強(qiáng)砼入模溫度控制

為降低混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部溫度的差異，降低大體積砼的總溫升，應(yīng)該注意控制砼的入模溫度，避免砼溫度裂縫的產(chǎn)生。 砼的最高入模溫度要控制在35℃以內(nèi)，砼的入模溫度一定同砼的出現(xiàn)溫度向?qū)?yīng)，當(dāng)然也受運(yùn)輸工具、運(yùn)距以及工程施工氣候的影響，因此，我們要重視這些環(huán)節(jié)的保溫效果。在砼入模之前，要用水沖洗模板達(dá)到降溫的作用，同時(shí)在泵管處包裹麻布，最終，在入模之后添加遮蓋物品防止暴曬對(duì)溫度的影響。

（二）加強(qiáng)砼的養(yǎng)護(hù)工作

當(dāng)大體積砼入模之后，應(yīng)該加強(qiáng)砼的養(yǎng)護(hù)工作，避免風(fēng)吹日曬等外部環(huán)境對(duì)砼的影響，防止表面裂縫的生成。在實(shí)際工程施工過(guò)程中，先用長(zhǎng)刮尺將砼浮漿表面刮平，并用鐵滾動(dòng)筒在表面碾壓2遍，最后用木抹子磨平并壓實(shí)，使砼表面均勻且光滑，能夠有效防止泌水收縮所造成的表面裂縫。同時(shí)，砼的表層保養(yǎng)措施要充分，這類保溫材料應(yīng)該選擇木模、草袋、木屑以及干砂等價(jià)格低廉、導(dǎo)熱系數(shù)小、且易于操作的材料，如果條件允許，也可以采用海綿作為保溫膜，操作步驟如下：在砼表面初步凝固之后，在表面上覆蓋12mm厚、1500mm×2000mm的海綿兩塊，等砼最終凝固上再向上附加一層塑料薄膜，能夠起到非常有效的保溫作用，海綿薄膜能夠用作對(duì)上部結(jié)構(gòu)支膜的縫隙的阻塞，有效避免的材料的浪費(fèi)。

如果砼澆筑時(shí)外界氣溫較低，不利于砼的凝固，我們需要采取相應(yīng)的保溫措施，以及升溫手段，確保砼的內(nèi)外溫差，將溫度控制在25℃以內(nèi)。常用的措施有在砼的表面不間斷的澆熱水，維持內(nèi)外溫度的平衡，如果溫差較大，則采取升高水溫或者用碘鎢燈照射的手段，避免質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。

（三）改善結(jié)構(gòu)約束條件

在混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，可以對(duì)工程施工進(jìn)行合理的調(diào)整，改變工程施工順序和施工流程，從而有效避免應(yīng)力作用對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響。比如，在工程施工過(guò)程中，如果混凝土結(jié)構(gòu)較大且厚度較大，這時(shí)，我們可以采取分層、分塊的施工手段，分層進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工，能夠有效降低應(yīng)力作用和內(nèi)部溫度對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響，從而有效避免溫度裂縫的生成。分層澆筑的間歇期應(yīng)該控制在5～7天以內(nèi)，并且要做好砼分層層面的結(jié)合工作，保證砼的整體性能。在施工過(guò)程中，要保證每層砼的澆筑厚度保持在300～400mm以內(nèi)，并且要保證砼的均勻上升，循序漸進(jìn)，確保分層澆筑的有效性和安全性。分塊混凝土結(jié)構(gòu)施工，同樣能夠有效約束溫度應(yīng)力的大小，避免溫度應(yīng)力過(guò)大而造成結(jié)構(gòu)的損傷。在工程施工過(guò)程中，我們還應(yīng)該盡量選用外加劑效果較為穩(wěn)定的水泥材料，改善混凝土性能，提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力。

總結(jié)：

混凝土結(jié)構(gòu)溫度，將嚴(yán)重影響到水工建筑的整體施工效果，混凝土結(jié)構(gòu)的溫度裂縫，將容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)極易受到外界水分的影響，導(dǎo)致水工建筑出現(xiàn)滲漏以及坍塌問(wèn)題的出現(xiàn)，給周圍居民人身財(cái)產(chǎn)安全造成極為嚴(yán)重的影響。因此，我們?cè)诠こ淌┕み^(guò)程中，一定要加強(qiáng)對(duì)溫度裂縫的重視，加強(qiáng)混凝土施工技術(shù)，減少外界溫度對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響，從而有效避免砼溫度裂縫的出現(xiàn)，確保水工建筑工程的使用效果和施工質(zhì)量。

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