大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的成因與控制

李民杰

（山西潞安工程有限公司 山西長治 046000）

大體積混凝土在當前工程建設(shè)中的應(yīng)用主要是在土木工程建設(shè)中而主要使用的。就這一方面而言，土木工程在實際建設(shè)的過程中，由于整體的建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)需求在不斷的提高，所以對大體積混凝土的應(yīng)用質(zhì)量同樣也在不斷的提高。而在建筑工程建設(shè)的過程中，大體積混凝土與其他的混凝土相比，其具有強度高、施工快且施工工藝比較簡單的優(yōu)點，且對施工環(huán)境的適應(yīng)性也是非常高的，所以被普遍的應(yīng)用于當前建筑工程建設(shè)的過程中。但是，不可避免的是大體積混凝土同樣也是在運用混凝土原始材料的基礎(chǔ)上而進行操作使用的，同樣是在水泥的應(yīng)用基礎(chǔ)上而進行功能的建設(shè)和價值的彰顯。那么，水泥在應(yīng)用于大體積混凝土在形成的過程中，水泥同樣會經(jīng)歷冷卻和收縮的一個過程，在這個過程中，會釋放出大量的熱量，而且大體積混凝土在使用的過程中，更加強化了混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部的溫差，巨大的溫差會致使混凝土內(nèi)外部拉張力不同程度的收縮，從而導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生裂縫，如果未能夠有效的控制或處理，將會極大的影響大體積混凝土的施工建設(shè)質(zhì)量。

1 大體積混凝土溫度裂縫的成因分析

1.1 裂縫形成的主要原因

建筑工程在施工的過程中，造成溫度裂縫的主要原因是水泥水化反應(yīng)時結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力不同產(chǎn)生的，而且這一過程造成大體積混凝土出現(xiàn)的裂縫通常都是貫穿性的裂縫，會對整個大體積混凝土結(jié)構(gòu)的完整性造成不利的影響。具體而言，將大體積混凝土應(yīng)用于工程建設(shè)中，在工程施工早期階段混凝土中的水分會逐漸蒸發(fā)，水分蒸發(fā)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)一定程度的收縮，而在工程施工的中后期，水泥水化熱散發(fā)的過程中，大體積混凝土內(nèi)部的溫度較高，而且再加上大體積混凝土結(jié)構(gòu)的斷面尺寸與普通混凝土結(jié)構(gòu)斷面尺寸相比比較大，所以在混凝土硬化的過程中，導(dǎo)致內(nèi)部的溫度無法有效的傳遞到外部環(huán)境中，導(dǎo)致外部環(huán)境溫度與結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度之間的差距是非常大的，因此大體積混凝土內(nèi)部承受了巨大的壓力，內(nèi)外部的溫度差產(chǎn)生巨大的張拉應(yīng)力。而當這一過程持續(xù)較長的時候，持續(xù)存在的張拉應(yīng)力將會超過大體積混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓強度，所以在混凝土的表面就出現(xiàn)不同程度的裂縫。因此混凝土裂縫的出現(xiàn)也就是溫度效應(yīng)不同的結(jié)果，而就當前的工程施工建設(shè)而言，溫度效應(yīng)是造成溫度裂縫最為主要的原因之一。

1.2 外界環(huán)境溫度的影響

在大體積混凝土實際應(yīng)用過程中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生也會受到混凝土所在自然環(huán)境外界溫度的影響，這主要是由于在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)由于本身的截面厚度和寬度都是比較大的，結(jié)構(gòu)內(nèi)部熱量不容易順利的散發(fā)，而如果內(nèi)部長時間集聚恒定的熱量，而且外界環(huán)境的溫度變化性較大，比如氣溫的驟升和驟降，都會致使大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部產(chǎn)生溫度梯度差，從而導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，此種原因?qū)е麓篌w積混凝土出現(xiàn)裂縫的問題在當前工程建設(shè)中是最為常見的。大體積混凝土原材料配置完成后，施工人員在混凝土澆筑的過程中，外界的環(huán)境溫度變化也是非常大的，所以就會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部產(chǎn)生不同程度的梯度差，產(chǎn)生的溫度效應(yīng)就會導(dǎo)致大體積混凝土同樣出現(xiàn)裂縫的問題。另外，大體積混凝土溫度裂縫受外界環(huán)境影響的最為主要的原因則是如果外界的大氣濕度較大，而混凝土內(nèi)部的濕度較小，那么同樣會導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生急劇收縮的問題，以此同樣會導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。在大體積混凝土工程建設(shè)的過程中，外界的環(huán)境是對大體積混凝土影響最大的因素，同樣也是工程建設(shè)人員最難以控制及調(diào)整的因素。

1.3 約束條件的影響

大體積混凝土在使用的過程中，約束條件同樣也是造成大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的最為主要的影響因素之一。具體而言，首先則是在混凝土模板的使用。在施工建設(shè)的過程中，混凝土模板使用對于固定大體積混凝土，促進混凝土配置原材料之間相互粘結(jié)，促使混凝土的強度、穩(wěn)定性的建設(shè)等方面起著非常重要的作用。但是，如果大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工完畢后，施工人員對于拆除模板時沒有充分的考慮外界環(huán)境和混凝土本身的條件，就會造成大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。如果模板對混凝土所施加的壓力過大，同樣也會造成混凝土出現(xiàn)裂縫。其次，溫度裂縫產(chǎn)生的約束條件之一則是水泥品種的選擇。在制作大體積混凝土的過程中，如果工程施工人員未能夠根據(jù)混凝土的溫度應(yīng)力和極限應(yīng)力合理選擇水泥品種，或者合理的確定混凝土澆筑的施工工藝，也會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生形成不利的影響。此外，在大體積混凝土施工過程中，施工人員沒有按照規(guī)范要求進行機械振搗，同樣容易導(dǎo)致干縮裂縫的出現(xiàn)。

2 大體積混凝土溫度裂縫控制措施分析

2.1 嚴格控制混凝土溫度上升的趨勢

大體積混凝土溫度裂縫的出現(xiàn)主要是由于混凝土內(nèi)外部巨大的溫度差而造成的，所以必須嚴格控制混凝土本身溫度上升的幅度。具體而言：①工程施工人員能夠選擇低熱或中熱水泥作為原材料進行混凝土的配置，而且在混凝土配置的過程中，能夠適當?shù)募尤胍欢康牡V渣和粉煤灰降低水泥使用量。②工程人員需要摻入一定量的外加劑和混合材料。如，施工人員可以在混凝土中加入一定量的緩凝劑，以此可以有效的延緩混凝土初凝時間，能夠避免內(nèi)外部溫度差的急劇變化而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。而在混凝土中加入一定量的木鈣粉，能夠最大限度的促使水泥水化熱效果降低。粉煤灰的加入能夠在一定程度上提高混凝土散熱的時間，從而有效的降低混凝土熱量的散發(fā)，促使大體積混凝土結(jié)構(gòu)本身溫度降低。③適當?shù)慕档突炷恋臐仓囟取Ｔ诖篌w積混凝土溫度裂縫的控制過程中，適當?shù)慕档突炷恋臐仓囟葘τ趯嶋H工作的進行具有非常重要的意義，在實際進行的過程中，施工人員需要從降低混凝土入模溫度和出機溫度兩個層面展開，通過使用冰水代替水，嚴格控制混凝土運輸過程中的溫度，做好表面的覆蓋，以此有效的控制混凝土的溫度。

2.2 促使混凝土降溫速率時間延長

在大體積混凝土溫度裂縫控制的過程中，施工人員能夠認識到的一個問題就是需要延緩混凝土降溫速率所花費的時間比，而施工人員可以在采取措施向混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，以此降低混凝土內(nèi)部溫度。而且，在混凝土澆筑工作完成后，施工人員能夠進行灑水養(yǎng)護，或者覆蓋一定的保溫保濕材料加強混凝土養(yǎng)護，避免急劇收縮導(dǎo)致溫度裂縫的出現(xiàn)。

2.3 有效的改善外界約束條件

由于約束條件對混凝土的影響比較大，所以在制作的過程中，施工人員需要積極的改善大體積混凝土構(gòu)成建設(shè)的外界約束條件。施工人員可以通過置活動層，以此有效降低溫度應(yīng)力，而且可以選擇使用構(gòu)造筋，通過布置一定量的小直徑的鋼筋或者在混凝土鋼筋孔洞四周施加一定量的斜向鋼筋，以此有效的抵抗溫度裂縫的出現(xiàn)。

3 小結(jié)

綜上所述，大體積混凝土溫度裂縫控制過程中，針對造成溫度裂縫問題分析的基礎(chǔ)上，能夠從控制混凝土內(nèi)部的溫度，以及延緩混凝土降溫的速率或者改進混凝土構(gòu)建的外部條件等整體上為有效的控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的產(chǎn)生發(fā)揮著重要的作用。

[1]郭寶生，孫艷霞.淺談大體積混凝土溫度裂縫成因與控制措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（26）.

[2]彭 宇.芻議大體積混凝土溫度裂縫的成因與控制[J].建筑建材裝飾，2016（2）.