【摘要】：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,特別是城市化建設(shè)的不斷深入,混凝土工程得到了長足的發(fā)展。在混凝土施工過程中,溫度應力分析與控制對混凝土施工質(zhì)量有重要的影響,這是因為在混凝土施工過程中溫度會對其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響,從而形成裂縫,影響工程整體的質(zhì)量。本文就對混凝土裂縫的成因進行分析,然后提出有效的混凝土施工溫度控制與裂縫處理措施,供有關(guān)人員參考。
【關(guān)鍵詞】:混凝土;施工溫度;裂縫
混凝土工程是建筑工程中重要的組成部分，其質(zhì)量直接關(guān)系著整個建筑工程的安全與質(zhì)量。在混凝土施工過程中，裂縫普遍存在，成為工程施工中的難點，盡管在施工中采取了各種有效的措施，但措施依然存在，造成這種現(xiàn)象的原因是由于施工人員對混凝土溫度應力變化不夠重視，沒有從產(chǎn)生裂縫的原因上汲取經(jīng)驗。為了控制混凝土裂縫，需要充分了解裂縫成因，加強對混凝土施工溫度的控制，并科學合理的進行混凝土施工管理與養(yǎng)護管理，提高混凝土工程的施工質(zhì)量。
1 混凝土裂縫成因
造成混凝土裂縫的因素很多，主要包括混凝土濕度與溫度的變化、結(jié)構(gòu)不合理、不均勻性、原材料質(zhì)量差、基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降、模板變形等等。
在混凝土硬化階段，由于水泥的水化作用會釋放出大量的熱量，導致混凝土內(nèi)部溫度上升，引起混凝土表面的拉應力。隨著水化作用的結(jié)束，混凝土內(nèi)部開始不斷降溫，在降溫的過程中，由于基礎(chǔ)等造成的約束，會導致其內(nèi)部產(chǎn)生拉應力。同時外界溫度的降低也會導致混凝土表面產(chǎn)生拉應力，如果拉應力的大小超出了混凝土抗裂能力，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。另外，混凝土內(nèi)部濕度變化較為緩慢，但其表面的濕度會受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生較大的波動。如果對混凝土養(yǎng)護不合理，混凝土內(nèi)部濕度就會對其表面的干縮性造成制約，這也是產(chǎn)生混凝土裂縫的原因之一。
2 混凝土溫度應力分析
根據(jù)混凝土溫度應力產(chǎn)生的過程，能夠?qū)囟葢Ψ譃橐韵氯齻�階段: ( 1) 從混凝土澆筑到內(nèi)部水泥水化放熱結(jié)束，通常需要持續(xù) 30天。在這一階段，混凝土主要有兩個方面的特征: 第一，混凝土內(nèi)部的水泥由于水化作用會釋放大量的熱量; 第二，這一階段混凝土彈性模量會劇烈的變化，由于其彈性模量的變化會導致其內(nèi)部出現(xiàn)殘余的應力。( 2) 溫度應力中期主要是從水化作用結(jié)束到混凝土基本冷卻結(jié)束。在這一時期，溫度應力的產(chǎn)生主要是由于混凝土冷卻、外部溫度變化引起的，這些應力與第一階段混凝土內(nèi)部殘留的應力雷擊。這一時期混凝土彈性模量不會發(fā)生太大的變化; ( 3) 在混凝土完全冷卻后的運轉(zhuǎn)其為混凝土溫度應力的晚期。這一階段外界溫度變化是溫度應力的主要來源，并對上兩個階段混凝土內(nèi)部殘余的應力相累積。
3 混凝土施工溫度控制以及裂縫防治措施
3． 1 混凝土施工溫度的控制措施
控制溫度是防止混凝土裂縫重要的手段之一，具體的措施體現(xiàn)在以下幾個方面: ( 1) 在混凝土配置過程中，應該適量的減少混凝土中水泥的用量。具體可以采用的措施包括摻混合料、使用硬性混凝土、改善骨料級配、添加塑化劑與引氣劑。( 2) 在混凝土拌合過程中，加入適量的水，并在碎石添加前用水進行冷卻，降低混凝土的澆筑溫度。( 3) 在炎熱的夏季進行緩凝土澆筑時，應該適當?shù)臏p小混凝土澆筑的厚度，采取澆筑層散熱的方式，控制混凝土溫度; ( 4) 大面積混凝土澆筑過程中，可以在混凝土內(nèi)部埋設(shè)水管，并流通冷水，達到降低溫度的效果; ( 5) 科學的設(shè)計混凝土拆模的時間，如果外界溫度下降較快，需要采取有效的保溫措施，避免混凝土表面因溫度急劇變化而產(chǎn)生裂縫; ( 6) 混凝土工程施工過程中，一些施工工期較長的工程，混凝土薄壁結(jié)構(gòu)或混凝土澆筑塊長時間的暴露在空氣中，在歷經(jīng)冬季時，需要對其采用必要的保暖措施。
3． 2 防止混凝土裂縫的措施除了控制混凝土溫度外，通過改善混凝土約束條件也能夠?qū)Ψ乐够炷亮芽p起到有效的作用。具體的措施體現(xiàn)在以下幾個方面: ( 1) 合理分縫分塊; ( 2) 盡可能避免混凝土基礎(chǔ)有較大的起伏，避免出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降; ( 3) 對施工工序進行科學的安排，避免緩凝土側(cè)面、高差長期暴露在空氣中。
另外，防止混凝土裂縫的措施還包括以下幾個方面: ( 1) 在混凝土中有大量毛細孔道存在，在混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)后，毛細孔管會出現(xiàn)張力，導致混凝土變形。混凝土毛細孔道的孔徑增加，會降低其表面的張力，從而影響混凝土的強度。( 2) 水灰比作為混凝土干縮重要影響因素，在配置過程中需要嚴格的進行控制。( 3) 減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。( 4) 混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能。
4 混凝土早期養(yǎng)護
經(jīng)過長期的實踐證明，常見的混凝土裂縫，主要以表面裂縫為主，造成這種裂縫的原因是由于混凝土溫度梯度變化造成的。因此，加強對混凝土的早期養(yǎng)護對防止混凝土前期裂縫具有重要的作用�；谏鲜鰧囟葢Φ姆治�，對混凝土早期的保溫養(yǎng)護需要滿足以下幾個方面的要求: ( 1) 避免混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度差超過其表面的梯度，避免混凝土表面裂縫形成; ( 2) 避免混凝土出現(xiàn)超冷現(xiàn)象，應該保證施工期間混凝土的溫度超過混凝土試用期穩(wěn)定溫度; ( 3) 避免老混凝土出現(xiàn)過冷現(xiàn)象，以減少其對新混凝土的約束。
對混凝土的早期養(yǎng)護，主要在于保持混凝土的溫度、濕度條件，實現(xiàn)以下效果。第一，保證混凝土不會由于溫度或濕度變化而出現(xiàn)變形、干縮等問題; 第二，保證混凝土中水泥水化作用有效的進行，達到混凝土設(shè)計的抗裂強度。一般來說，溫度與濕度環(huán)境是相互關(guān)聯(lián)的，常用的保溫措施同時也具有一定的保濕效果。
理論上說，新澆筑的混凝土中，水分能夠滿足水泥水化作用要求，但是由于溫度引起的水分蒸發(fā)會導致水分流失，影響水泥的的水化反應，從而對混凝土表面質(zhì)量造成影響。所以，在混凝土剛剛澆筑后的一段時期，是混凝土工程養(yǎng)護的關(guān)鍵時期，相關(guān)的施工人員應該加強對前期養(yǎng)護的重視。
5 總結(jié)
綜上所述，混凝土工程是建筑工程中重要的組成部分，混凝土施工質(zhì)量關(guān)系著整個建筑工程的質(zhì)量質(zhì)量與使用功能。在混凝土工程中，裂縫是影響其質(zhì)量的重要病害，也是整個混凝土施工中的控制難點與重點。為了防止混凝土裂縫，不僅需要對混凝土施工溫度進行有效的控制，還需要改善混凝土約束條件，加強對混凝土的前期養(yǎng)護，提高混凝土整體的質(zhì)量，確保建筑工程整體質(zhì)量。
參考文獻
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