土建施工中大體積混凝土溫度計(jì)量與裂縫控制技術(shù)研究

武建國

（太原化學(xué)工業(yè)集團(tuán)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司公司， 山西 太原 030024）

當(dāng)前，我國大型建筑工程數(shù)量增多，因此大體積混凝土施工在建筑施工中應(yīng)用的頻率也可謂是越來越高，相較于普通的混凝土構(gòu)件來說，大體積混凝土施工工序顯得極為復(fù)雜，而且大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的頻率更高，混凝土溫度控制不當(dāng)是導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的主要原因，因此針對混凝土裂縫做好控制工作就顯得極為有必要了。

1 大體積混凝土概述

所謂的大體積混凝土指的是在施工過程中，對于結(jié)構(gòu)和構(gòu)建的規(guī)格，需要對混凝土結(jié)構(gòu)干縮、溫差及沉降等變化采取一定的措施進(jìn)行處理，借助這些措施消除或者是減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，將裂縫的變化程度降到最低水平。

大體積混凝土的突出性特點(diǎn)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，正是這三個(gè)方面的特點(diǎn)，使得大體積混凝土有別于一般的混凝土。一是大體積混凝土的厚度比較大，大的厚度決定了混凝土的水泥在水化之后，散熱困難。而散熱困難則導(dǎo)致大體積混凝土溫度升高幅度比較快，同時(shí)在降溫時(shí)，大體積混凝土?xí)驗(yàn)闇囟鹊淖兓霈F(xiàn)較快的收縮。為了降低大體積混凝土的承重力，大體積混凝土所搭配的鋼筋數(shù)量通常不是很多，但是搭配鋼筋數(shù)量少，卻使得裂縫出現(xiàn)頻率增加。經(jīng)過反復(fù)論證分析，發(fā)現(xiàn)大致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因就是由溫度變化所引起的，由于體積過于龐大，混凝土的散熱速度慢，因此當(dāng)外部溫度出現(xiàn)明顯變化時(shí)，混凝土表面溫度可能會(huì)迅速的升高或者是降低，但是混凝土內(nèi)部溫度卻沒有跟上外部溫度的變化，這樣內(nèi)外受熱不均，就容易導(dǎo)致裂縫或者是其它質(zhì)量問題的出現(xiàn)。二是大體積混凝土施工多應(yīng)用壩體等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，因此對大體積混凝土的抗?jié)B、防水性能要求相對來說就比較高了，在裂縫控制時(shí)也應(yīng)重點(diǎn)從這些方面入手。三是大體積混凝土的混凝土使用量比較大，最終形成的結(jié)構(gòu)物體積也比較大，因此施工條件相對比較復(fù)雜。

2 大體積混凝土施工出現(xiàn)溫度裂縫的原因

導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因多種多樣，但是裂縫之所以會(huì)出現(xiàn)，最為關(guān)鍵性的原因就是溫度，因?yàn)闇囟人l(fā)的裂縫也通常被稱為溫度裂縫。溫度裂縫中最為常見的是表面裂縫，這種裂縫形成初期，由于面積比較小，裂紋不明顯，因此基本上不會(huì)對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何影響，因此這一類裂縫往往也是最容易被忽視的，而隨著時(shí)間的推移，由于自然環(huán)境以及其它多種因素的影響，表面裂縫的面積將會(huì)不斷擴(kuò)大，最終形成貫穿裂縫，引發(fā)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。大體積混凝土之所以容易形成表面裂縫主要是因?yàn)榛炷恋膬?nèi)部收縮與溫度應(yīng)力之間拉扯產(chǎn)生的。在混凝土澆筑完成之后，就會(huì)出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象，該現(xiàn)象將會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，由于大體積混凝土的體積比較大，這些熱量難以在短時(shí)間內(nèi)有效的散發(fā)出去，熱量會(huì)快速的堆積在一起，導(dǎo)致混凝土的溫度不斷升高，內(nèi)外散熱情況不一致的現(xiàn)象由此而來，這也就導(dǎo)致了混凝土內(nèi)外溫度不一致，而這種不一致就形成了溫度差，產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，當(dāng)混凝土的溫度應(yīng)力大于其自身的抗拉強(qiáng)度時(shí)，溫度裂縫就將誕生。

3 大體積混凝土施工的溫度計(jì)量

之所以要對大體積混凝土進(jìn)行溫度計(jì)量，主要就是為了對混凝土的溫度進(jìn)行有效的監(jiān)測，進(jìn)而采取可行的散熱措施，降低混凝土出現(xiàn)裂縫的機(jī)率。當(dāng)前，對混凝土溫度計(jì)量所采取的主要措施多是借助信息化手段，其主要包含有對大體積混凝土應(yīng)力檢測、應(yīng)變檢測以及溫度檢測等多方面的內(nèi)容。如果顯示的檢測溫度計(jì)量結(jié)果出現(xiàn)異常，就需要第一時(shí)間采取措施進(jìn)行控制，當(dāng)前大體積混凝土溫度計(jì)量檢測常用的儀器為便攜式測溫儀。

4 大體積混凝土裂縫控制技術(shù)分析

如上文所述，大體積混凝施工期間，裂縫通常是由溫度的變化所引發(fā)的，因此在進(jìn)行裂縫控制時(shí)，主要也應(yīng)當(dāng)從溫度控制方面入手，其具體措施如下所示。

4.1 大體積混凝土施工的混凝土溫升控制

在混凝土施工期間，由于外部氣溫條件的變化以及混凝土凝固之后水分流失等都可能會(huì)導(dǎo)致混凝土溫度增加，針對這種現(xiàn)象，筆者認(rèn)為必須要做好混凝土溫升控制工作。加強(qiáng)對混凝土澆筑的各個(gè)環(huán)節(jié)的控制工作。首先從材料選擇方面，盡可能選擇一些綜合性能比較好的混凝土，可以適當(dāng)添加外加料，如粉煤灰外滲料、木鈣減水劑等，控制溫升。

同時(shí)，對混凝土的澆筑溫度和出機(jī)溫度進(jìn)行有效的控制。在大體積混凝土的材料中，砂石料所占據(jù)的比例大約在85%左右，砂石料對混凝土出機(jī)溫度的影響是極大的，在對砂石料溫度進(jìn)行控制時(shí)，比較有效的措施就是通過向材料噴射水霧。同時(shí)，在施工過程中還需控制好混凝土的澆筑溫度，通常情況下溫度在二十八攝氏度左右是最為合適的。

4.2 大體積混凝土施工的混凝土降溫速率控制

大體積混凝土的降溫速率控制不當(dāng)?shù)那闆r下，如果混凝土內(nèi)部溫度大量聚集，那么可能會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度的溫差比較大，這種情況下，就容易導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。所以說，在混凝土施工時(shí)，需做好混凝土降溫速率控制工作，結(jié)合季節(jié)的變化做好混凝土保溫防潮工作，如可以在大體積混凝土表面覆蓋適量的草墊，防止混凝土表面溫度過快流失，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部溫度不均衡現(xiàn)象出現(xiàn)，進(jìn)而有效的減少和避免裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4.3 大體積混凝土施工的混凝土收縮控制

針對混凝土收縮進(jìn)行控制的主要目的就是為了減少混凝土的收縮，進(jìn)而有效的提升混凝土的拉伸極限值。大體積混凝土相較于普通混凝土來說，散熱速度比較慢，所需要的時(shí)間比較長，隨著散熱時(shí)間的演唱，大體積混凝土將會(huì)逐漸產(chǎn)生拉伸力，而這種拉伸力容易導(dǎo)致混凝土的形狀出現(xiàn)變化，形狀變化對混凝土拉伸應(yīng)力值的減弱可以有效的提高混凝土的抗裂能力。首先從提升大體積混凝土施工質(zhì)量及工序效果的角度來說，為了達(dá)到相應(yīng)的目的，可以從多個(gè)方向，結(jié)合多種程序入手。比如說在混凝土混合料攪拌的過程中，如果準(zhǔn)備運(yùn)用凈漿裹石工藝，在相關(guān)工藝運(yùn)用之前，要對石子表面的水膜進(jìn)行合理控制，這樣可以有效的提高混凝土的抗壓性能，防止各種裂縫的出現(xiàn)。

其次，要做好材料配比工作。施工期間混凝土材料、水泥當(dāng)其配比存在差異時(shí)，混凝土的收縮效果也會(huì)有所不同?；炷林兴嗟炔牧险急仍礁撸炷潦湛s程度也就越大，因此要對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行合理的控制，就必須要保證混凝土的材料配比是科學(xué)合理的，在必要情況下可以降低水泥的用量，進(jìn)而減少混凝土收縮現(xiàn)象，控制裂縫。

最后，在大體積混凝土施工中添加施工的膨脹劑。除了以上措施外，適當(dāng)添加膨脹劑也能夠有效的控制混凝土收縮，如常見的硬石膏、明礬石等都可以降低因?yàn)榛炷潦湛s所引發(fā)的拉伸應(yīng)力，降低混凝土裂縫出現(xiàn)的機(jī)率，促使大體積混凝土更好的發(fā)揮自身的作用和價(jià)值。

總之，土建施工中大體積混凝土溫度計(jì)量與裂縫控制涉及到了多個(gè)層面的工作，科學(xué)合理的溫度計(jì)量與裂縫控制技術(shù)的應(yīng)用可以有效的減少混凝土裂縫發(fā)生率，提高大體積混凝土質(zhì)量，促使我國基礎(chǔ)土建事業(yè)朝著更好的方向發(fā)展。