試論大體積砼施工的溫度裂縫控制

摘 要：近年來我國經濟發展十分迅速，大體積砼施工在土木工程建設中的應用也越來越廣泛，許多高層建筑中都離不開大體積砼。在使用砼的過程中，會因為水泥釋放出的水化熱而引起砼內部的溫度上升，而砼則會產生比較明顯的拉應力，最終造成裂縫現象。文章主要對大體積砼施工的溫度裂縫控制措施進行了討論，希望能為我國工程建設提供幫助。

關鍵詞：大體積砼；溫度裂縫；產生原因；控制措施

隨著我國經濟的快速發展，建設工程方面也得到一定的進步。為了滿足結構上的需要，大體積砼施工越來越廣泛的得以應用。但是在施工中會因為溫度問題導致出現裂縫，砼的裂縫不僅影響著砼的外觀質量，更影響著砼的耐久性以及結構的安全，因此，清楚砼裂縫產生的原因并制定出防治措施具有十分重要意義。

一、大體積砼結構特點

大體積砼結構體積較大，其內部水泥水化熱散發比較困難，在外部環境影響以及砼結構內部影響下，很容易產生溫度裂縫。大體積砼結構的特點如下：

（一）脆性較強：砼結構所使用的砼材料是脆性材料，其有著較大的抗壓強度，但抗拉強度較弱，能夠拉伸產生的變形很小，因此一旦受到內部應力產生拉伸時，其很難通過拉伸來緩解應力，從而產生裂縫。

（二）產生的應力較大：大體積砼結構斷面的尺寸一般較大，在砼結構澆筑后，其內部會產生大量的水化熱，致使內部溫度上升，產生的拉應力較大。

（三）受環境影響較大：大體積砼結構長期暴露在外部環境中，環境溫度的變化也會導致砼結構內部產生拉應力。

二、大體積砼溫度裂縫產生的原因

砼會因為溫度的升高和降低而產生相應的體積變化，而當砼的收縮受到了限制和約束時，則會出現一定的拉力。這種拉力一旦超過了砼本身的承受能力，那么將會導致砼出現裂縫問題。大體積砼溫度裂縫產生的主要原因包含了以下幾點。

（一）水泥的水化熱

大體積砼由于水泥水化時會放出大量的水化熱，而砼自身體積較厚，表面直接和空氣接觸，散熱條件較好，熱量可以向大氣中散發，表面溫度上升較少。砼自身導熱性較差，水泥水化熱積聚在砼內部不易散發，溫度會上升較多這樣就會形成外低內高的溫差，產生溫度應力，若溫度應力超過砼的抗拉強度，砼就會產生裂縫。

（二）內外約束條件

基礎砼一般與地基整體澆筑在一起，當溫度變化時，由于外部約束和內部約束的存在，砼不能自由變形。砼澆筑之后早期溫度上升時，產生的膨脹變形受到地基土約束面產生壓應力，此時砼的彈性模量很小，徐變和應力松弛卻較大，與基層連接也不太牢固，從而壓應力較小。砼表面溫度下降較快，受溫差產生的溫度應力和內部約束的影響，砼表面會產生很大的拉應力。因此，降低砼內外溫差和改善約束條件，是防止砼產生裂縫的重要措施。

（三）外界氣溫引起的變化

砼在澆筑過程中產生的溫度與外界氣溫的變化有著直接的關系，澆筑產生的溫度同時也影響砼內部溫度。當大體積砼遭受到溫度的快速變化時，會給砼內部造成較為明顯的影響。例如在冬季，過早的拆模，那么一旦遭遇到了嚴寒的侵襲，就會導致砼的表面溫度發生快速變化，收縮十分明顯。這種情況下砼會受到很大的拉應力，如果砼不能抵抗這種拉應力，就會形成裂縫。但這種裂縫的出現通常只在表面較淺的位置上，因此，不會對結構造成嚴重的影響。

三、大體積砼施工的溫度裂縫控制措施

（一）科學選用材料，適當使用外加劑

1、科學選用水泥。優先選擇中低水化熱硅酸鹽水泥或低水化熱礦渣硅酸鹽水泥，如復合水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等優質水泥，有利于降低砼溫度梯度。

2、骨料控制。細骨料宜采用細度模數大于2.3的中砂，含泥量不應大于3%。粗骨料宜選用連續級配，粒徑5～31.5mm，含泥量不應大于1%。一方面應盡量使用高強度骨料，另一方面砂率和坍落度應盡量選用較小數值，以減小孔隙率，避免裂縫產生[2]。

3、摻合料與外加劑。第一，可適當的在砼中加入能降低水化熱的粉煤灰，粉煤灰除了能改善砼性能外，還能減少水泥用量，節省成本。第二，添加UEA。在水泥硬化過程中，UEA能補償冷縮與干縮，從而降低裂縫發生的可能性。

（二）確定砼的施工工藝

大體積砼的澆筑可以根據結構特點的不同采用不同的澆筑方法，如全斷面分層澆筑、分段分層澆筑、和斜面分層澆筑。砼采用分段分層澆筑時，每段澆筑高度應根據結構特點、鋼筋疏密程度決定，砼澆注層厚度應根據所選用振搗器的作用深度及砼的和易性確定。一般為振搗器作用半徑的1.25倍，但厚度不宜大于500mm。在前層砼初凝之前將次層砼澆筑完畢。每澆筑一層砼都應及時均勻振搗，保證砼的密實[3]。預埋冷水管，用循環水降低大體積砼的溫度，進行人工導熱，降低溫差。大體積砼澆筑過程中，應采取防止鋼筋、埋件等的位移和變形措施，并應及時清除砼表面的泌水，在砼初凝前進行二次抹壓處理，減少干縮裂縫的出現。

（三）加強養護

對大體積砼進行養護工作是工程中的一項重要內容。應保持大體積砼的溫度和濕度適宜，并控制溫差的產生，是一項比較復雜的工作。當大體積砼澆筑兩個小時以后，應使用塑料膜來對表面進行覆蓋，以便于能提升其表面的溫度，減少內外溫差。同時，可以進行帶水養護工作，養護的時間控制在14天以上。這種方式比較適合夏季使用。冬季的時候，應在結構外露的部分進行保溫材料覆蓋，以便于減緩散熱的過程，使砼的強度能得到提。此外，要想對大體積砼進行溫度上的有效控制，還應對此進行科學方式檢測。對此，應設置出相應的測溫點，這樣一來就能及時掌握溫度變化數據，提升控制的準確性。

四、結語

大體積砼的溫度裂縫通過嚴謹、周密、科學可行的措施是可以避免的。相信大體積砼的溫度裂縫也會隨著科學技術的進步、建筑施工水平的提高、建筑工人素質的改善而變得更加容易解決。

參考文獻：

[1]劉志遠，劉雪艷.大體積砼溫度裂縫控制的施工技術研究[J].魅力中國，2013，（16）：321-321.

[2]劉曉春，馬成進.大體積砼溫度裂縫控制的措施探討[J].中國科技財富，2011，（4）：55.

[3]陳超，耿雷.大體積砼溫度裂縫控制的施工技術研究[J].黑龍江科技信息，2010，（17）：302.