超長混凝土結(jié)構(gòu)在溫度應(yīng)力作用下的裂縫控制

王儒軍

中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司（430010）

近年來，由于大型公共建筑的建設(shè)不斷發(fā)展，人們對大型空間的需求不斷增加，不設(shè)縫的混凝土結(jié)構(gòu)長度也隨之越來越大。但是超長混凝土結(jié)構(gòu)由于自身的特性，在受溫度變化影響時會產(chǎn)生膨脹或收縮，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的概率增大。裂縫的發(fā)生會嚴(yán)重影響超長混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，對于混凝土承載能力、使用壽命等也有很大影響。因此，對超長混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力分析及對超長結(jié)構(gòu)的裂縫控制很有必要。

1 超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因

建筑物在自然環(huán)境之下必然會受到周邊環(huán)境的影響，這些影響直接貫穿在整個建筑施工、使用過程中。在各種環(huán)境影響因素中，超長混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要因素是環(huán)境溫差[1]。在氣候方面，我國地區(qū)跨度比較大，夏季許多城市存在較大的晝夜溫差，白天建筑物處于太陽照射下，溫度較高，夜間溫度快速下降，此時超長混凝土結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)比較大的熱脹冷縮變化。在這些環(huán)境影響下，如果不采取有效的措施，超長混凝土結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)應(yīng)力改變，從而導(dǎo)致裂縫的形成。

在混凝土施工時的內(nèi)外溫差，規(guī)范規(guī)定混凝土中心溫度和混凝土表面溫度差不應(yīng)大于25℃，混凝土表面溫度與大氣溫度差不應(yīng)大于20℃，但是在許多施工中，超長混凝土結(jié)構(gòu)中心溫度會超過90℃，此時表面溫度就應(yīng)當(dāng)在65℃以上，但是這一溫度很難實(shí)現(xiàn)。在施工中因?yàn)橥獠繙囟鹊南陆邓俣确浅？欤L混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部很容易形成收縮率的差異，從而導(dǎo)致裂縫的形成。

2 超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制措施

2.1 提升混凝土性能

要做好超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防控制，在制作混凝土?xí)r，可以加入適當(dāng)?shù)呐蛎泟瑢?shí)現(xiàn)對裂縫的預(yù)防控制。借助摻入膨脹劑的方式替代部分水泥，可以促使混凝土在硬化過程中適當(dāng)膨脹，但是在加入膨脹劑同時應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地減少水泥使用量，控制混凝土因?yàn)樗a(chǎn)生的溫度改變問題[2]。另一方面需要采取優(yōu)質(zhì)的水泥，預(yù)防溫度差異導(dǎo)致的裂縫問題。針對比較厚的超長混凝土結(jié)構(gòu)，在施工中可應(yīng)用低標(biāo)號的水泥。低標(biāo)號水泥水化熱的性能會減少25%，可以更好地降低溫度形成的裂縫問題。

2.2 增設(shè)溫度鋼筋

對于超長結(jié)構(gòu)中的樓板及屋面板，所配的鋼筋除了滿足計(jì)算要求的數(shù)量外，增設(shè)一定量的溫度鋼筋，可以抵抗溫度變化引起的溫度應(yīng)力，同時可適當(dāng)增加樓板的厚度。溫度鋼筋宜采用直徑較小的鋼筋貫通布置，其布置間距不宜大于100 mm。

2.3 強(qiáng)化混凝土養(yǎng)護(hù)管理

針對超長混凝土結(jié)構(gòu)施工問題，在施工期間應(yīng)當(dāng)作好裸露面積的保護(hù)處理，盡可能降低超長混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部與表面溫度差異過大而導(dǎo)致裂縫的問題[3]。針對施工次數(shù)比較少的超長混凝土結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，可以采用防水隔熱的材料對整個結(jié)構(gòu)提供養(yǎng)護(hù)，預(yù)防溫度過高導(dǎo)致的裂縫問題。針對分層進(jìn)行澆筑的施工項(xiàng)目，可以采用重復(fù)性、黏附性比較好的PVC發(fā)泡材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，預(yù)防溫度的過大變化。同時也可以借助噴灑聚苯乙烯泡沫粒的方式對超長混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這種養(yǎng)護(hù)措施可以更好地預(yù)防溫度大幅度、快速變化的問題，實(shí)現(xiàn)裂縫的預(yù)防和控制。

3 結(jié)語

在建筑施工項(xiàng)目中，按照超長混凝土結(jié)構(gòu)的施工特征，一方面需要作好針對性的施工技術(shù)管理及合理優(yōu)化，另一方面需要根據(jù)超長混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際裂縫原因采取預(yù)防措施，如高度重視氣候環(huán)境造成的超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，作好針對性的防護(hù)措施，嚴(yán)格落實(shí)控制混凝土的成本，盡可能預(yù)防與減輕超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的風(fēng)險(xiǎn)，從而提升整體施工質(zhì)量。