大體積混凝土溫度變形縫原因分析及措施

桑作寶

（甘肅澳華建筑規劃設計有限責任公司, 甘肅 武威 733000）

近幾年來，我國的經濟和建筑行業不斷地發展，建筑面積以及建筑規模也在不斷增大。在施工材料上使用較多的是混凝土結構，因為不僅物美價廉，方便施工，而且承載力較大，受到很多施工單位的青睞，大體積混凝土也逐漸成為建筑設施的重要組成部分。大體積混凝土，顧名思義就是指體積尺寸相對較大的整體混凝土結構。因為使用的是現澆混凝土工藝，所以要能夠最大限度地減少混凝土開裂所帶來的影響。大體積混凝土的施工工藝相對比較復雜，需要使用較復雜的施工技術，除了滿足強度和耐久性等要求以外，還要控制溫度對混凝土裂縫的影響。

1 大體積混凝土裂縫產生的原因分析

1.1 造成大體積混凝土產生溫度裂縫的主要原因

由于大體積混凝土的斷面結構比一般混凝土的要厚， 就導致水泥在水化的過程中會產生一部分的熱量，一旦出現水化聚熱的現象，在結構內部的熱量不容易散失，從而使大體積混凝土內部的溫度上升，一般會達到20°+。造成水泥水化熱溫度急劇上升的原因有很多，其中水泥的用量以及水泥的品種有著直接的聯系，再加上混凝土的齡期呈指數增長，在達到十天至十二天以后就會接近于最終絕熱溫升。因為沒有對結構物的散熱做相關的處理，使其在自然條件下進行散熱，混凝土內部的實際溫度會在五天到十天才發生變化。隨著混凝土使用時間加長，會使彈性模量有所增加，這樣不利于混凝土的內部收縮降溫，在這種情況下會產生較大的拉應力，而溫度裂縫的產生就是由于混凝土的強度不足以抵抗這種拉應力造成的。

1.2 外界氣溫變化的影響

外界氣溫的變化會對混凝土的施工造成很大的影響，混凝土內部的溫度是由多種溫度共同組合而成的。混凝土的結構溫度會受到外界氣溫的變化，一般是隨著外界氣溫的升高而升高，外界氣溫一旦出現較大的變化，這會在一定程度上改變混凝土內部的溫度梯度，溫度應力則是由溫差引起的，溫度應力隨著溫差的增大而增大。如果溫度太高的話，不利于大體積混凝土的散熱，混凝土內部的溫度在特殊情況下會達到很高，而且持續的時間較長。針對以上情況，需要采取有效的措施來控制溫度，可以減少由于溫差較大而產生的溫度應力。

2 大體積混凝土溫度裂縫的控制措施

2.1 材料控制措施

水泥的選用和配比。為了能夠使混凝土內部的溫度控制在一個合理的范圍，需要重視水泥的選用，常用的是滴水化熱的水泥。除此之外，在配比水泥的時候還要摻加一些混凝土輔助材料，這樣做是為了延緩混凝土的終凝時間。在材料的選擇上，大體積混凝土施工首先選擇的是礦渣水泥，礦渣水泥的收縮量較大，在施工的時候需要特別注意，還要考慮到可能產生的收縮應力。除此之外，需要盡量減少水泥的用量，必要的時候可以添加一些粉煤灰進行摻雜，這樣可以使混凝土能夠達到一定的設計強度。水泥的用量在一定程度上會直接影響到水化熱和混凝土的收縮，而且與經濟技術指標有著密切的關系。因此，合理的控制水泥的用量不僅可以有效地控制裂縫，還能夠降低工程投資的成本。

粗細骨料的選用。骨料的選擇上要求熱膨脹系數小，含泥量低，還需要強調骨料的連續級配。骨料的強度比水泥膠體要大，想要提高混凝土中所占的體積比例，可以采用連續級配的骨料，這樣不僅可以降低水泥的用量，對于降低水化熱也有著一定的效果。

摻加拌合料和外加劑。為了有效地減少混凝土的用水量和降低混凝土的水化熱，可以在大體積混凝土中添加一些拌合料和外加劑，目前使用較普遍的一種拌和料是粉煤灰。粉煤灰的作用有很多，常用它來替代部分水泥來和混凝土進行摻雜，不僅可以降低水化熱產生的可能性，還可以增加混凝土的強度和密度，使得收縮變形減小。摻加的外加劑種類也有很多，常用的是膨脹劑，膨脹劑能夠讓混凝土產生適度的微膨脹，能夠有效地補償混凝土收縮，除此之外，膨脹劑還能夠起到降低混凝土水化熱的作用，有效地改善混凝土的抗滲性和泌水性。除了膨脹劑以外，還有一些其他的外加劑，比如減水，增塑，緩凝等外加劑。這些外加劑可以有效的改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性以及保水性。利用率最高的便是外加劑的減水作用以及分散作用，因為不僅可以降低用水量，還可以提高強度，這樣可以在一定程度上減少溫度裂縫。

2.2 技術措施

(1)降低混凝土入模的溫度。在將大體積混凝土原料放入攪拌機之前，需要降低溫度。在夏季進行施工時，通過往水箱里加冰塊來起到降低溫度的作用，粗細骨料在外面堆放的時候，要進行遮陽防曬。要提前將需要用的水泥準備好，一定要注意不能夠使用剛出廠的水泥，因為溫度太高，不利于施工的進行。

分層分塊與薄層澆注。由于大體積混凝土的體積較大，在施工過程中，為了方便作業會將壩體分成很多塊，并利用水平縫將每一塊分成許多澆注層。分層分塊澆注不僅給施工帶來了很大的便利，還避免了很多限制性因素，防止裂縫的產生，對于降低溫度應力也有一定的效果，從而降低了裂縫產生的可能性。在施工的時候一般是先從底層開始澆注，當達到相應的高度時，再對其他各層進行澆注，能夠起到降低溫度應力的效果，從而減少裂縫產生的可能性。在施工過程中要先從底層進行澆注，當澆注到一定高度時，再澆注其他各層。混凝土分層澆注的方法有很多，比如斜面分層澆注法，跳倉澆注法等，在采用澆注方法時，需要注意混凝土的澆注節奏和凝結時間，這樣可以確保澆注過程中不會產生冷縫。

混凝土表面的處理與養護。在大體積混凝土分段澆注完成以后，在混凝土沒有完全凝固之前，可以做一次振搗處理，主要目的是為了排除上表面的泌水。然后借助一定的工具在上表面進行反復拍壓，做緊密壓實處理，這樣可以有效地消除表面存在的裂縫。如果是在冬季進行施工，可以先壓實表面，然后再覆蓋上一層保溫材料。如果非冬季施工，可以先在表面覆蓋上一層塑料薄膜或者是保溫材料，也可以等混凝土終凝之后進行定期的灌水養護處理。后期需要安排一些專業人員對混凝土的內部和外部進行溫度的測定，需要將溫差控制在規范的要求之內。

2.3 設計措施

合理配筋，避免應力集中。如果混凝土出現的裂縫，那么為了降低裂縫的嚴重程度，需要進行合理的配筋。對于一些容易產生較多裂縫的部位，可以通過增配斜向鋼筋來避免裂縫的出現。

適當的地基處理。對地基做適當的處理，主要目的是為了降低地基對混凝土基礎結構的阻力，在減少溫度應力的同時也可以減少溫度裂縫的產生。

3 結語

混凝土本身具有自身的特性，由于外界因素而產生的一些溫度裂縫難以避免，但是可以通過一定的措施降低溫度裂縫產生的可能性，多數是從材料措施、技術措施以及設計措施方面入手，因為這樣不僅可以防止溫度裂縫的產生，還可以有效地提高大體積混凝土的質量。與此同時，相關的施工單位還要制定出有效的管理監督方案，對大及其混凝土溫度裂縫的控制做到及時的檢查和監測，需要各方面質量都能達到相應的指標，只有這樣才能有效地控制溫度裂縫的產生，給建筑施工的質量提供保障。