試論溫度對混凝土性能的影響

文/陳超，江蘇大學土力學院

1 國內外對于混凝土外表保溫的措施

美國對混凝土構造表面保溫的器重是在50 年代開始到現在：早前階段美國底特律壩基本上使用的是泡沫塑料板和紙板進行保溫，然而效用卻并不如預期，且耐用性也差；相似的還有平頂巖壩側面，采用2.5 cm 厚泡沫塑料，頂面鋪5cm 厚砂層；大約瑟夫壩正面用2.5cm 厚紙板，頂面鋪砂；索墩壩正面用2.5cm 隔音板，側面用砂層保溫。直到1953 年，由于混凝土預冷技術的發展完善，逐漸形成了一套溫控思路與施工方法。前蘇聯因為其惡劣的低溫冷凍條件，其混凝土保溫材料的發展充滿坎坷。1957-1961 年在西伯利亞酷寒地域的布拉茨克水壩的施工中，采用了更為嚴峻的標準和工藝來管控混凝土溫度，選用在兩層2.8cm 厚的木板中填4.7cm 刨花的隔熱模板,局部采用70cm 厚的預制混凝木板。但依舊存在耐久性差的問題，直至上世紀70 年代以后使用了托古托古爾施工法才基本上解決了問題。

我國1980 以后，塑料工業進展迅猛，所以主要的表面絕緣材料就變成了泡沫塑料。但有機保溫材料耐久性較差，設計壽命大約只有20 年，而修筑的壽命卻大概有55 至100 年，這遠遠大于有機材料使用年限。這意味著在一棟建筑的運行期內可能需要四到五次保溫施工才能中止，并且大部分無機保溫材料也同樣具有易燃性，燃燒后會產生有毒物質污染環境。新型的泡沫混凝土是一種環境友好型材料，它指將發泡劑用機械方式發泡然后與水泥漿混合均勻形成一種含有大量封閉氣孔的新型保溫混凝土。在標準施工下，泡沫混凝土可以堅持一百年而不壞，可以滿足建筑物使用期內的保溫需要，降低后期維護的成本。它優秀的隔熱性也大大降低了火災隱患，不會向環境散發有毒物質。因此開發新型泡沫混凝土材料是今后建筑保溫材料發展的方向。

2 低溫條件對混凝土施工的影響及其預防措施

在北方的一些城市，每年都會有長時間的低溫環境，為了盡量避免低溫度對混凝土的不良影響，在其施工過程中能夠采取以下這些工業方法。第一，提高混凝土的混合比。當混凝土在低溫下工作時，要求混凝土具備較高的早期強度，此時可以使用早期強度水泥，適當增加水泥用量，借此來提高混凝土的早期強度。第二，要提高混凝土某些組成部分的溫度，必須先將混凝土中的冰粒熔化，然后再將混凝土混合，當露天堆中的混凝土材料含有凍結的粒子，以防止物料在攪拌和澆注過程中的聚集。..假如加熱水不足以提高混凝土溫度，則不應不加熱集料，但溫度不應跨越52℃。第三，也能夠摻入混凝土外加劑。此措施也能夠實現加快混凝土的凝結和提高早期強度的初衷。第四，對混凝土進行正當的養護和保溫，混凝土應在7-21℃下水化凝固，要混凝土澆筑后的前3 天之內溫度不可以低于10℃，最好能長時間保持在21℃左右。

3 高溫條件對混凝土施工的影響及其預防措施

討論高溫條件下混凝土施工，從實際角度出發，也就是討論夏季或者溫度常年偏高地區混凝土施工的問題。夏季或高溫地域混凝土施工問題主要包含兩個方面，一方面是混凝土的拌制和運輸，實現此項任務，修建人員能夠根據現場施工條件，用粉煤灰和減水劑代替水泥，從而適當縮小水泥用量，在穩定混凝土構造的前提下還可以減少用料。同時，在條件允許的情況下，可以適當地增加聚集粒徑。假如混凝土運輸間隔過長，施工人員可以增加適當的緩凝劑來管控混凝土的凝固時間，然而必須留意的是，緩凝劑的用量不可以過多，以適量為主，尤其是關于面積較大的混凝土，錯誤的使用會導致混凝土強度降低甚至凝結硬化速度變慢。

目前，混凝土的保護主要包含早期維護和成品維護兩個階段。養護工作應在施工完成后或在混凝土初次澆筑后立即進行。剛澆筑的混凝土在 7 天之后就會處于軟化階段，所以在這7 天之內，混凝土的養護必須嚴格恪守國家標準規定的養護齡期，使其處于充沛潤濕狀態，不然其外表很容易脫水而發生干裂，嚴重影響混凝土的質量和品質。此外，混凝土澆筑完成后，進行拆模任務之前，一定要等到混凝土達到規定的硬度，這樣才能防止裂痕的產生，使混凝土的整體質量得到加強。在大面積樓板工程混凝土的養護中應使用固化劑，這是一種更實用、更方便的養護方法。

4 結語

混凝土在建筑施工過程中擔任的重要位置是不可代替的。因而混凝土構造的穩定性十分重要，溫度變化作為影響其結構穩定性的主要因素之一，也必將是今后土木工程與建筑行業研究的重點。作為今后投身于建筑事業的成員，必須不斷學習專業知識來擴展自己的專業儲備庫以及提高從業綜合素養。在工作領域加強對混凝土結構的研究，明確溫度對混凝土的影響，并掌握其應對措施，開發更環保綠色和更高效的新型材料，從而從根本上使混凝土質量得到加強，確保建筑工程符合國家標準，為居民提供舒適和優越的住房環境，拉動整個建筑行業實現可持續健康發展的初衷。