混凝土的施工溫度和裂縫解析

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混凝土工程是建筑工程中重要的組成部分，其質量直接關系著整個建筑工程的安全與質量。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，盡管在施工中采取了各種有效的措施，但措施依然存在，造成這種現象的原因是由于施工人員對混凝土溫度應力變化不夠重視，沒有從產生裂縫的原因上汲取經驗。為了控制混凝土裂縫，需要充分了解裂縫成因，加強對混凝土施工溫度的控制，并科學合理的進行混凝土施工管理與養護管理，提高混凝土工程的施工質量。

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、結構不合理、不均勻性、原材料質量差、基礎發生不均勻沉降、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，導致混凝土內部溫度上升，引起混凝土表面的拉應力。隨著水化作用的結束，混凝土內部開始不斷降溫，在降溫的過程中，由于基礎等造成的約束，會導致其內部產生拉應力。同時外界溫度的降低也會導致混凝土表面產生拉應力，如果拉應力的大小超出了混凝土抗裂能力，混凝土表面就會產生裂縫。另外，混凝土內部濕度變化較為緩慢，但其表面的濕度會受到外界環境的影響而發生較大的波動。如果對混凝土養護不合理，混凝土內部濕度就會對其表面的干縮性造成制約，這也是產生混凝土裂縫的原因之一。

2 混凝土溫度應力分析

根據混凝土溫度應力產生的過程，能夠將溫度應力分為以下三個階段:(1)從混凝土澆筑到內部水泥水化放熱結束，通常需要持續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致其內部出現殘余的應力。(2)溫度應力中期主要是從水化作用結束到混凝土基本冷卻結束。在這一時期，溫度應力的產生主要是由于混凝土冷卻、外部溫度變化引起的，這些應力與第一階段混凝土內部殘留的應力雷擊。這一時期混凝土彈性模量不會發生太大的變化;(3)在混凝土完全冷卻后的運轉其為混凝土溫度應力的晚期。這一階段外界溫度變化是溫度應力的主要來源，并對上兩個階段混凝土內部殘余的應力相累積。

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，具體的措施體現在以下幾個方面:(1)在混凝土配置過程中，應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行冷卻，降低混凝土的澆筑溫度。(3)在炎熱的夏季進行緩凝土澆筑時，應該適當的減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，可以在混凝土內部埋設水管，并流通冷水，達到降低溫度的效果;(5)科學的設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，混凝土薄壁結構或混凝土澆筑塊長時間的暴露在空氣中，在歷經冬季時，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對防止混凝土裂縫起到有效的作用。具體的措施體現在以下幾個方面:(1)合理分縫分塊;(2)盡可能避免混凝土基礎有較大的起伏，避免出現基礎不均勻沉降;(3)對施工工序進行科學的安排，避免緩凝土側面、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孔道存在，在混凝土內部水分蒸發后，毛細孔管會出現張力，導致混凝土變形。混凝土毛細孔道的孔徑增加，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格的進行控制。(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生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

4 混凝土早期養護

經過長期的實踐證明，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，加強對混凝土的早期養護對防止混凝土前期裂縫具有重要的作用。基于上述對溫度應力的分析，對混凝土早期的保溫養護需要滿足以下幾個方面的要求:(1)避免混凝土內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)避免混凝土出現超冷現象，應該保證施工期間混凝土的溫度超過混凝土試用期穩定溫度;(3)避免老混凝土出現過冷現象，以減少其對新混凝土的約束。

對混凝土的早期養護，主要在于保持混凝土的溫度、濕度條件，實現以下效果。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行，達到混凝土設計的抗裂強度。一般來說，溫度與濕度環境是相互關聯的，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會導致水分流失，影響水泥的的水化反應，從而對混凝土表面質量造成影響。所以，在混凝土剛剛澆筑后的一段時期，是混凝土工程養護的關鍵時期，相關的施工人員應該加強對前期養護的重視。

5 總結

綜上所述，混凝土工程是建筑工程中重要的組成部分，混凝土施工質量關系著整個建筑工程的質量質量與使用功能。在混凝土工程中，裂縫是影響其質量的重要病害，也是整個混凝土施工中的控制難點與重點。為了防止混凝土裂縫，不僅需要對混凝土施工溫度進行有效的控制，還需要改善混凝土約束條件，加強對混凝土的前期養護，提高混凝土整體的質量，確保建筑工程整體質量。

［1］王麗娟．淺談混凝土的施工溫度與裂縫［J］．工程技術，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．