大體積混凝土的施工溫度與裂縫處理探析

　　下面是小編整理的大體積混凝土的施工溫度與裂縫處理探析的論文，歡迎各位建筑學的同學借鑒!

　　【摘要】本文對混凝土溫度裂縫產生的原因、現場混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施等進行闡述，以供同行參考。

　　【關鍵詞】混凝土;溫度應力;裂縫;控制

　　1 溫度裂縫產生的原因

　　1.1 水泥水化熱

　　水泥水化過程中放出大量的熱，且主要集中在澆筑后的7d左右，大量的水泥水華熱使混凝土內部升高，在表面引起拉應力;后期在降溫過程中，由于受到基礎或表面已經凝固的混凝土的約束，因降溫收縮的砼又會在混凝土內部引起拉應力，尤其對于大體積混凝土來講，混凝土內部和表面的散熱條件不同，內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化，這種內外溫差巨大的現象更加嚴重，當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時混凝土表面就會產生裂縫。

　　1.2 混凝土的收縮

　　混凝土在空氣中硬結時體積減小的現象稱為混凝土收縮。混凝土在不受外力的情況下這種自發變形不會產生應力，但在受到外部約束時(支承條件、鋼筋等)，變形受限，在混凝土中產生拉應力，使得混凝土開裂。引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮等三種。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結硬過程中產生的體積變化，后期主要是混凝土內部自由水分蒸發而引起的干縮變形。

　　1.3 外界氣溫濕度變化的影響

　　澆筑溫度與外界氣溫有著直接關系，外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也就會愈高;如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內外溫度梯度。如果外界溫度的下降過快，會造成很大的溫度應力，極其容易引發混凝土的開裂。另外外界的濕度對混凝土的裂縫也有很大的影響，外界的濕度降低會加速混凝土的干縮，也會導致混凝土裂縫的產生。

　　2 溫度的控制和防止裂縫的措施

　　2.1 從設計方面，對大體積砼進行設計優化

　　2.1.1 改善約束條件，減少由于砼自身原因引起的裂縫，在工程結構設計中要特別注意降低大體積結構的約束度。例如：合理地分縫分塊;避免基礎過大起伏等;

　　2.1.2 裂縫易發生部位加強構造措施：如孔洞周圍以及轉角處布置一些斜筋，從而讓鋼筋代替混凝土承擔拉應力，這樣可以有效的控制裂縫的發展。

　　2.1.3 對于混凝土中鋼筋保護層的厚度應當盡量取較小值，因為保護層的厚度愈大愈容易發生裂縫。

　　2.1.4 在設計中利用中低強度底水泥充分利用混凝土的后期強度。

　　2.2 從材料方面，合理的選用熱量低、放熱慢的材料，并結合外加劑的使用，是控制裂縫的重要措施

　　2.2.1 合理的選用水泥，減少用量

　　減少水泥水化過程中釋放的熱量，降低砼內溫度梯度，是控制溫度裂縫的重要措施，因此，對于大體積混凝土應該選擇低熱或者中熱的水泥品種，而水泥釋放溫度的大小及速度取決于水泥內礦物成分的不同，水泥礦物中發熱速率最快和發熱量最大的是鋁酸三鈣(C3A)，其他成分依次為硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)和鐵鋁酸四鈣(C4AF);另外，水泥越細發熱速率越快，但是不影響最終發熱量。因此我們在大體積混凝土施工中應盡量使用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥等低熱水泥。

　　2.2.2 摻加外加料和外加劑

　　粉煤灰作為一種常見的外加料，可以增加混凝土的密實度，減少水泥用量，提高抗滲能力，改善混凝土的工作度，降低最終收縮值，能大幅降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內部溫升，防止結構出現溫度裂縫，是防治混凝土溫度裂縫的最有效的方法之一。

　　2.2.3 骨料控制

　　科學設計配合比，在保證強度的前提下，選取粒徑大強度高級配好的骨料，確定適且的水灰比、水泥用量、砂率，不宜過多增加水泥用量，坍落度不宜過大，這樣可以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小了混凝土裂縫的開展。

　　2.3 制定合理的施工方案，加強施工管理

　　2.3.1 合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露，調整施工進度，避免在夏季或冬季的極端氣候時段進行混凝土施工;熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;

　　2.3.2 嚴格遵守實驗室簽發的配料單進行配料，水、水泥、砂、石子均應以重量計，不得以車、锨數計量。稱量偏差控制在允許偏差范圍內。拌和程序和拌和時間應通過試驗決定，并嚴格控制;

　　2.3.3 夏季施工應注意降低混凝土澆筑溫度。降低混凝土澆筑溫度應從降低混凝土出機口溫度，減少運輸和倉面的溫度回升兩方面入手。

　　2.3.4 冬季施工應注意混凝土保溫，規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，也需采取采取保溫措施，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度;

　　2.3.5 澆筑倉面控制。混凝土裂縫最先出現在混凝土的薄弱部位，所以應最大限度地減少薄弱部位出現。

　　2.3.6 二次抹壓。混凝土澆筑完畢，抹壓成型。在混凝土初凝前進行二次抹壓，消除因混凝土干縮。塑性收縮產生表面裂縫，以增加表面混凝土密實度。二次抹壓對消除以上原因產生的混凝土表面裂縫效果顯著。

　　2.4 養護和表面保護

　　2.4.1 加強混凝土的早期養護，實踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。

　　2.4.2 注意混凝土的后期養護，當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮推遲拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現“溫度沖擊”現象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海綿等，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。冬季澆筑混凝土拆模時間不宜過短，一般在5d左右，拆模后應立即對混凝土面進行保溫，防止混凝土突然暴露在寒冷的空氣中產生溫度裂縫。

　　3 結束語

　　對于對于混凝土裂縫的成因和計算方法，學術界有不同的理論，但對于具體的預防和改善措施意見是比較統一，同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

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