水工建筑混凝土溫控和濕控防裂方法的研究

【摘要】隨著社會經(jīng)濟的不斷迅速發(fā)展，帶動了水工建筑混凝土溫控和濕控防裂方法的研究，雖然在施工過程中會出現(xiàn)這樣或那樣的問題，必須找到合適的解決方法，比如在一些炎熱地區(qū)，其持續(xù)不斷地高溫會使得混凝土外表的溫度遠遠高于混凝土內(nèi)部的溫度，在這種條件下進行施工時則需要刻意的升高混凝土內(nèi)部的溫度，以減少溫度差，如果施工過程正好在寒冬階段，那混凝土就會出現(xiàn)內(nèi)部“火熱”，外表冰寒的巨大溫差，這樣的溫度梯度很容易造成混凝土表面的大量裂縫產(chǎn)生。必須有效的避免。

【關(guān)鍵詞】水工建筑；混凝土；溫控濕控；防裂方法；研究實踐

水工建筑的建筑體積一般比較大，在已經(jīng)建成的水工建筑中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些大體積混凝土由于各種原因出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞的現(xiàn)象，經(jīng)過研究分析，這主要是因為一定的溫度和濕度變化引起的。因此，對于水工建筑中混凝土的溫度控制和濕度控制的研究方向也越來越多，旨在解決目前我國水工建筑中混凝土裂縫導(dǎo)致建筑破壞的現(xiàn)象，接下來我們具體分析了解。

1、水工建筑的溫度控制

水工建筑中混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因為混凝土由于溫度變化產(chǎn)生的熱脹冷縮的物理現(xiàn)象。要加強對于這種裂縫產(chǎn)生根源的控制要從以下幾個方面具體分析。

水泥的選擇：我們都知道水泥在凝固的過程中會釋放出大量的熱量，其內(nèi)部的溫度和外部的溫度有很大的差異，如果施工過程正好在寒冬階段，那混凝土就會出現(xiàn)內(nèi)部“火熱”，外表冰寒的巨大溫差，這樣的溫度梯度很容易造成混凝土表面的大量裂縫產(chǎn)生。要想有效的避免這種情況的發(fā)生，首先要從水泥的本身著手，即要讓水泥的內(nèi)部和外部的溫度差最小。目前針對這種情況的解決辦法為在混凝土的內(nèi)部采用熱量釋放比較低的礦渣水泥、新型煤粉灰水泥等等，相對于混凝土的內(nèi)部，外部的混凝土水泥的選擇則要以內(nèi)部的混凝土為基準，在合理的評估施工環(huán)境的溫差情況下，采用釋放熱量與內(nèi)部混凝土溫差不大的水泥。除此之外，外部水泥的選擇還要注意其凝固之后的耐磨性、抗腐蝕性、高強度等因素，以保證混凝土表面不會因為水工建筑環(huán)境的水流沖刷造成過大的影響。

控制混凝土表面的溫度變化：混凝土出現(xiàn)裂縫最多的時期一般是混凝土澆筑的初期，這個時候由于內(nèi)部混凝土還沒有完全凝固，其結(jié)構(gòu)也沒有達到一個相對的穩(wěn)定，一旦在這個時候混凝土表面出現(xiàn)巨大的溫差，就很容易造成混凝土表面裂縫的產(chǎn)生。所以在溫差較大的環(huán)境下施工時，要對混凝土進行全面有效的保護措施，比如在混凝土表面覆蓋一層保溫材料，采用人工物理改變溫度的方法控制混凝土表面溫度等等。

施工環(huán)節(jié)的溫度控制措施：針對混凝土在凝固過程中內(nèi)部放熱之后與外部的溫度差，目前普遍采用的是中期通水的施工方法，通水的時機應(yīng)該根據(jù)混凝土凝結(jié)過程的實際情況來判定，在接縫灌漿的過程中，一般會埋設(shè)一定密度的通水管道，這些管道就負責在混凝土凝固的過程中進行冷卻。最近水工建筑施工人員又發(fā)明了一種對抗溫差變化的新方法，即在施工過程中對混凝土內(nèi)部摻入一定量的冰水混合物，這樣可以將混凝土內(nèi)部的溫度較長時間的保持在零度左右，冰水混合物可以在吸收混凝土放出的熱量之后溫度不上升，有效的減少混凝土內(nèi)外的溫度差。

以上是混凝土溫度控制的幾種常見的方法，對于溫度的控制除了要控制混凝土內(nèi)外的溫度差之外，還要對環(huán)境的溫度進行全面的考慮，比如在一些炎熱地區(qū)，其持續(xù)不斷地高溫會使得混凝土外表的溫度遠遠高于混凝土內(nèi)部的溫度，在這種條件下進行施工時則需要刻意的升高混凝土內(nèi)部的溫度，以減少溫度差，進一步減少裂縫產(chǎn)生的可能性。

2、水工建筑的濕度控制

除了以上的溫度會使混凝土表面產(chǎn)生大量裂縫之外，濕度的不同也會使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)干縮的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，如果干縮現(xiàn)象與前面的溫差現(xiàn)場的效果進行疊加，則會使混凝土產(chǎn)生大縱深方向的裂縫，加速混凝土的破壞，所以對于濕度的控制同樣不可忽視。

混凝土的濕度擴散方面：要想解決干縮所產(chǎn)生的問題，首先要了解濕度變化與干縮變形之間的相對關(guān)系。這種相對關(guān)系主要指的是混凝土內(nèi)部的濕度梯度對于混凝土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生的影響、混凝土內(nèi)部的水分擴散特點以及混凝土內(nèi)部的微小空隙對于濕度的影響等等。相關(guān)的建筑行業(yè)人員通過多次試驗總結(jié)出了如下的公式：

Dh（H，D）=Dh（H）/1-D 其中Dh（H）代表沒有將損傷問題考慮在內(nèi)的濕度擴散系數(shù)，Dh（H，D）是考慮到損傷過后的濕度擴散系數(shù)，D為損傷參數(shù)。

混凝土濕度擴散的防控措施：混凝土濕度擴散不均勻會導(dǎo)致其表面的拉應(yīng)力變化最終產(chǎn)生裂縫。由于施工的前期混凝土彈模相對較小，隨著拆模工作的進行，表面的濕度變化也開始隨著加快，所以后期的拉應(yīng)力會比前期的大很多。所以需要將解決問題的重點放在混凝土澆筑的早期以及混凝土拆模工作進行完成之后。混凝土濕度控制的方法相對較多，最常用的是定期給混凝土表面進行灑水潤澤，這樣可以有效的保持混凝土表面以及淺層的濕潤，以減少因為濕度因素產(chǎn)生的裂縫。除此之外，保持混凝土濕度的方法還有利用一些密封的材料對混凝土表面進行覆蓋，這樣可以減少混凝土內(nèi)部水分的蒸發(fā)損失；在炎熱地區(qū)采用遮陽的方式降低混凝土表面的溫度，以減少蒸發(fā)的水分損失；混凝土攪拌過程中充分攪拌以及反復(fù)均勻攪拌則可以使混凝土內(nèi)部的濕度條件保持均勻合理。

結(jié)束語：

綜上所述，水工建筑混凝土溫控和濕控防裂方法的研究和實踐是非常重要的，以減少溫度差，進一步減少裂縫產(chǎn)生的可能性，

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