橋梁大體積混凝土溫度裂縫控制技術

張慶

（中鐵二十二局集團第一工程有限公司，黑龍江佳木斯 154000）

在大體積混凝土的設計過程中，添加劑的混合物在施工，施工期間適當和嚴格的質量控制，后期養護，養護加強內外溫度、縮小體積混凝土一系列辦法，可以最小化溫度裂縫，影響橋梁結構的政策，以確保可持續性和安全性。在分析大體積橋梁混凝土熱裂原因的基礎上，提出了防止大體積橋梁混凝土熱裂的具體措施。

1 橋梁大體積混凝土溫度開裂的原因

裂縫一方面是混凝土內部和外部溫度的差異所造成的應力和變形，另一方面是由于結構的外部應力和不同混凝土顆粒之間的應力。當熱應力超過混凝土的拉伸應力時，就會出現裂縫。熱裂紋的形成主要有以下幾個方面：

1.1 水泥水化熱

水泥水化熱是最重要的因素。在大體積混凝土中，水泥在水合物過程中釋放一定的熱量。由于截面厚度大，水泥釋放的熱量集中在結構內部，不易消散，導致混凝土內部溫度不斷升高。熱量引起的溫度變化范圍與水泥與混凝土的混合比例有著直接關聯。例如水泥和粉煤灰量、水泥熱化所釋放的熱量的單位體積混凝土的，而且隨著年齡的增長而成倍增加，最高溫度通常持續1.5—3d。

由于混凝土導熱系數較低，澆筑初期強度、剛度較低，但由于水化熱引起的溫度升高較大，對變形沒有明顯的抑制作用，相應的溫度應力較低。隨著年齡的增長和彈性模量的增加，混凝土內部的冷卻和收縮應力變得越來越大，從而產生了相當大的拉伸應力。當混凝土的抗拉強度不足以承受這種拉伸應力時，就會出現溫度裂縫。

1.2 室外溫度

在大體積混凝土施工中，由于溫差控制的影響，表面溫度和水合熱引起的中心溫度相對均勻。室外溫度越高，混凝土澆注溫度越高，結構中心溫度越高。當室外溫度降低時，特別是當溫度突然下降，大大增加了溫度梯度，從而導致溫度應力變形，這是非常不利于大批量建造混凝土。因此，在溫度變化較大的情況下，通常會采取保護措施，將溫差控制在可控范圍內，以控制溫度裂縫。

1.3 混凝土收縮

混凝土中含有大量的空隙、粗孔隙和毛細孔，其中含有水分，水分的活動會影響混凝土的一系列性能。混凝土的收縮變形主要表現為：自由收縮、碳化收縮等。

1.4 有關的約束條件

在變形變化的情況下，結構必然受到一定的“應力”或“抑制”，以防止其變形。通過了解變形和應力之間的關系，可以采取必要的措施來防止裂紋的形成。應力類型可分為兩類：外部應力和內部應力。外部約束是指結構受約束的極限狀態，一般是指通過支座或其他外部因素對結構變形的約束。內部應力是大截面結構由于內部溫度和收縮分布不均勻而引起的公稱顆粒變形不均勻，進而產生的相互應力。大截面結構也會產生應力，其變形也會受到其他物體的宏觀應力影響。

1.5 變化性質

結構的最終變形由兩部分組成：彈性變形和蠕變變形，這兩部分也會導致結構開裂。當結構被固定應力變形時，由于蠕變的性質，應力隨著時間的推移而減小，即所謂的“應力松弛”。蠕變應力松弛的原因也有其缺點：例如，負載變形時間變量異常，會引起應力和拉伸應力的壓縮應力區是最容易造成的裂紋，特別是當冷卻速度大于光速的升溫。

2 橋梁大體積混凝土溫度開裂控制措施

2.1 大體積混凝土的保存

在較高溫度下，循環冷卻水被引入混凝土中，采用循環方法進行保溫，以加快混凝土內部的熱擴散。纖維混凝土的表面覆蓋的絕緣和水分，這不僅能減少之間的溫差，避免混凝土表面裂紋的形成，但也要避免突然降溫的混凝土產生裂縫，橫跨水泥混凝土，并使用避免裂紋形成的水分。準時來控制內部溫度與表面溫度變化范圍布設的混凝土，混凝土一定量的溫度，從而轉化為改善涉及溫度變化情況，一旦內外溫度相差超過允許值25℃好盡快采取。澆筑混凝土冬季施工時的溫度在5~10℃，總體上會之前，鋼筋混凝土的基礎上再次接觸冷蒸汽溫度在原材料壁進行加熱，溫度的函數。石制品過熱時不要過度加熱和干燥，不得超過75℃的最高溫度。除此之外，還應當特別注意運輸過程中的絕緣、澆注過程中熱損失的減少和絕緣的維護。

2.2 注意大體積混凝土中水泥的種類和用量

研究表明，大體積混凝土開裂的主要原因是水泥水化釋放的熱量。因此，對于大型橋梁混凝土，我們必須選擇中低溫水泥。我們必須盡可能多使用礦渣波特蘭水泥和火山灰水泥來建造大體積的混凝土，此外，更應當必須充分利用混凝土的后期強度，以減少水泥的使用量。如此一來，提升企業的橋梁大體積混凝土溫度裂縫控制技術，確保混凝土的抗裂能力，進一步促進相關企業的持久發展與進步。總的來說，相關企業應當要求有關工作人員加強對大體積混凝土中水泥的種類以及用量的重視，確保工作人員對混凝土中水泥的種類以及用量進行嚴格的篩選與控制。嚴格要求混凝土中所含種類以及各個種類的比例，從而提升大體積混凝土的抗裂能力，如此一來，橋梁大體積混凝土溫度裂縫的控制技術才能夠得以提升，相關企業才能夠得以持久的發展與進步。

2.3 增添其他使用劑

在大體積混凝土中加入一定數量的粉煤灰，可以提高混凝土的致密性，提高混凝土的密封性，提高混凝土的性能，降低最終的收縮值，減少水泥的用量。使用粉煤灰作為混凝土的添加劑，是降低大體混凝土中水泥水化熱引起的內部溫度升高，防止結構出現溫度裂縫的最有效方法之一。

2.4 混凝土養護

澆注后對混凝土進行及時維護，通過減少混凝土與外界的溫差和降低冷卻速度，降低砌塊的自應力，提高混凝土的抗裂能力。混凝土由一層塑料屋頂和兩層稻草窗簾保護，以防止混凝土脫水和開裂。既然混凝土養護對于提升橋梁大體積混凝土溫度裂縫控制技術有著相當大的影響。那么，為了提升橋梁大體積混凝土溫度控制技術，相關企業應當加強對混凝土的養護工作管理力度，加強對混凝土養護工作的管理，確保混凝土能夠得到及時的維護，通過管理溫度以及水分濕度等多個環境問題提升混凝土的抗裂能力確保橋梁大體積混凝土溫度裂縫控制技術。

2.5 加強對相關工作人員的技術培訓

有關于橋梁體積混凝土施工人員的技術水平直接影響著工程的質量以及效率。那么，為了控制橋梁大體積混凝土溫度裂縫，加強對橋梁大體積混凝土的控制技術水平尤為重要。因此，相關企業為了提升橋梁大體積混凝土溫度技術，緩解橋梁大體積混凝土溫度裂縫等問題，企業的相關管理部門應當加強對有關工作人員的技術培訓，提升相關工作人員的工作水平，從而達到減少橋梁大體積混凝土溫度出現裂縫的問題。比如：企業的相關管理部門可以適當開展有關于橋梁混凝土使用的相關技術培訓，或者有關講座，為企業的相關技術人員提供學習的機會與平臺，如此一來，企業內的相關技術人員的技術水平得以提升，更有助于相關企業的持久發展與進步。

2.6 相關部門制定嚴格的管理規定

由于橋梁大體積混凝土溫度控制技術對于整項工程有著至關重要的影響，加強對橋梁大體積混凝土溫度控制技術的管理力度尤為重要，相關企業通過制定全面的、完善的管理規定，確保企業內部的各個部門都能夠嚴格遵守管理制度，讓各個部門根據嚴格的混凝土配比以及水溫等等多個明細進行操作，從混凝土使用的多個細節出發考慮問題，并制定嚴格的操作流程或操作步驟，以供企業內部的相關技術人員進行工作。雖然大體積混凝土很容易產生裂縫，但是我們在設計過程中考慮充分，施工過程中采用適當的混合料、外加劑和嚴格的施工質量控制，以及在后期養護階段加強養護，盡量降低大體積混凝土內外溫差等一系列辦法，可以將溫度對裂縫的影響降至最低。此外，制定嚴格的操作步驟或流程以及管理規定以保證橋梁結構的耐久性和安全性。那么，根據嚴格的操作流程或操作步驟進行工作，一定程度上能夠提升橋梁大體積混凝土溫度裂縫的控制技術，從而相關企業的工程進度以及效率得以提高，更好地確保企業的全面發展與進步。

3 結束語

基于上述，混凝土的開裂輕易笨重，但我們在設計過程中充分考慮到了合適的施工過程中添加劑的混合物，嚴格的質量控制和后期養護工程，加強內外養護溫度、縮小體積混凝土一系列辦法，可溫度裂縫，影響最小化橋梁結構，確保可持續性和安全性，從而提升企業的橋梁大體積混凝土溫度裂縫控制技術，促進相關企業的持久發展與進步。