大體積混凝土施工溫度裂縫控制研究及進(jìn)展

曹楠

（黑龍江省建筑安裝集團(tuán)有限公司 黑龍江省哈爾濱市 150040）

前言

我國建筑行業(yè)水平較先前有著明顯的提升，但在提升的過程中也遇到一些難以解決的問題，這嚴(yán)重阻礙了我國建筑行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。關(guān)于大體積混凝土施工就存在著一些技術(shù)上的難題。其中施工過程中的溫度裂縫問題不容忽視，這關(guān)系到混凝土的質(zhì)量，以及建筑的安全問題。若該技術(shù)施工過程中出現(xiàn)問題，后期將難以更改。本研究就對此問題的應(yīng)對措施做簡要分析。

1 大體積混凝土的發(fā)展和出現(xiàn)裂縫的原因分析

1.1 國內(nèi)外大體積混凝土的發(fā)展

大體積混凝土在國外的發(fā)展較早。首先，大體積混凝土最早應(yīng)用在水利工程中的水壩修筑。隨著技術(shù)的成熟，這項(xiàng)技術(shù)也推廣到了其他領(lǐng)域。比如像建筑領(lǐng)域、核能工程領(lǐng)域。在此項(xiàng)技術(shù)的不斷應(yīng)用過程中，出現(xiàn)了一系列的問題。其中最嚴(yán)重的就是溫度裂縫問題。于是人們開始注意檢查大體積混凝土的溫度裂縫問題，這影響到工程的安全性和美觀性。這個(gè)問題在當(dāng)時(shí)引起了眾多專家學(xué)者的關(guān)注。并發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生裂縫的原因可能是水泥水化熱產(chǎn)生的熱力效應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)裂縫，還有施工溫差也會(huì)造成一定的影響。在經(jīng)過多年的研究，國外已經(jīng)形成一套專業(yè)的大體積混凝土溫度裂縫的控制系統(tǒng)，有效的避免了溫度裂縫的產(chǎn)生，提升工程的質(zhì)量。我國國內(nèi)的大體積混凝土技術(shù)的應(yīng)用相對較晚。導(dǎo)致我國在溫度裂縫問題方面的研究也大約比國外晚了50年左右。這嚴(yán)重影響我國在大體積混凝土技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)程，阻礙我國建筑事業(yè)水平的提升。后期我國也對大體積混凝土的溫度裂縫問題做了相應(yīng)的研究，在大型工程的研究中，比如像大型水利工程、船舶工程等方面的研究較多，研究成果也較為顯著。但是在一些小型建筑工程，比如像民用商用的建筑方面，我國進(jìn)行的相關(guān)研究較少，導(dǎo)致在這一方面的發(fā)展緩慢。

1.2 水泥水化熱導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫

在大體積混凝土的澆筑過程中，水泥水化熱是出現(xiàn)溫度裂縫的重要原因。在水泥遇水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較高的水化熱，導(dǎo)致混凝土的溫度急劇升高。由于水泥的導(dǎo)熱性差，加上混凝土體積過大，厚度大，導(dǎo)熱性能更加受到影響。在混凝土的澆筑過程中，水泥水化產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致混凝土的外部溫度急劇上升，由于大體積混凝土導(dǎo)熱性能差，半徑超過2.5m的大體積混凝土的內(nèi)部基本處于隔熱狀態(tài)，這就導(dǎo)致大體積混凝土在澆筑的過程中，各部分的溫度極其不均勻的情況發(fā)生。并且在復(fù)雜的自然條件下，混凝土在澆筑過程中向外輻射熱量的快慢也不相同，更加加大了溫度分布的復(fù)雜性。總體來說，是由于大體積混凝土各部分的溫度不同導(dǎo)致出現(xiàn)溫度裂縫的問題發(fā)生。

1.3 溫度變化和養(yǎng)護(hù)不到位

除了在施工過程中水泥水化產(chǎn)生的水化熱導(dǎo)致溫度差異，自然界的溫度也會(huì)在一定程度上導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生。倘若在冬天，外界溫度較低的情況下施工，在混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的熱量較大。這就導(dǎo)致大體積混凝土的溫度急劇上升和急劇下降。從而促進(jìn)溫度裂縫的產(chǎn)生。從防護(hù)方面來講，在面對惡劣天氣，如大風(fēng)、嚴(yán)寒等天氣，混凝土的水分散失較快，從一定程度上導(dǎo)致大體積混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生。

2 控制施工溫度裂縫的方法

2.1 合理選用原材料

原材料的選擇對于溫度裂縫的控制具有決定性的意義。原料的選擇包括水泥的選擇和骨料的選擇。水泥的選擇上應(yīng)當(dāng)注重水泥的強(qiáng)度、水化熱的大小和延展性好壞。針對大體積混凝土易出現(xiàn)溫度裂縫的特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)選用低水化熱、延展性好的中熱硅酸水泥。并且要學(xué)習(xí)合理使用中熱硅酸水泥，避免因施工要求不同導(dǎo)致工程出現(xiàn)質(zhì)量問題。在骨料的選擇方面，要考慮骨料的顆粒半徑和施工要求。在大體積混凝土的施工中應(yīng)當(dāng)選用性能較好、顆粒半徑較大的粗骨料，并且要注意在施工中要加入一些減水劑、緩凝劑等輔助原料，提高骨料的效果，減少水泥的水化熱，提升工程的質(zhì)量。

2.2 提升混凝土延展性

混凝土的延展性在一定程度上和水泥的選擇有很大關(guān)系，同時(shí)也和施工工藝有很大關(guān)聯(lián)。在前期做好水泥的選擇工作，搭配性能優(yōu)異的骨料，能夠起到很好的效果。當(dāng)然最后的攪拌振搗工作的重要性也不容忽視，要認(rèn)真做好混凝土的振搗工作，才能最終提升混凝土的延展性。所以，在混凝土的攪拌過程中，可以通過增加混凝土的投料次數(shù)和適當(dāng)使用引氣劑來提升混凝土的振搗效果。要控制好混凝土施工，對施工步驟和施工細(xì)節(jié)進(jìn)行規(guī)范，同時(shí)盡量避免混凝土的暴露時(shí)間過長，減少自然環(huán)境因素導(dǎo)致大體積混凝土的溫度裂縫。

2.3 做好保溫工作，減少溫差

避免環(huán)境變化導(dǎo)致的大體積混凝土的溫度裂縫就要做好混凝土的保溫保濕工作，同時(shí)降低工作環(huán)境的溫差變化，從而有效降低溫度裂縫的發(fā)生，防止天氣寒冷導(dǎo)致的裂縫加大情況的發(fā)生。在混凝土完成澆筑工作后，要立即對大體積混凝土的表面進(jìn)行覆膜處理，覆膜能夠?qū)炷疗鸬揭欢ǖ谋刈饔茫乐箿囟葎×医档停瑥亩鴮?dǎo)致發(fā)生溫度裂縫的現(xiàn)象。在覆膜過程中，要對其進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，以便對工件的環(huán)境做出及時(shí)調(diào)整。

3 結(jié)語

總體來講，在混凝土技術(shù)的應(yīng)用過程中，大體積混凝土的溫度裂縫現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)受到密切關(guān)注。此種現(xiàn)象的產(chǎn)生會(huì)影響工程的質(zhì)量安全和壽命，給工程的安全造成隱患。所以，要從材料的選擇和施工步驟以及后期的保護(hù)處理上進(jìn)行改進(jìn)，減少溫度裂縫的產(chǎn)生，工程質(zhì)量才能整體提升。

[1]陸士強(qiáng)．膨脹劑在大體積混凝土和薄壁混凝土中的應(yīng)用[J]．混凝土，2001，136（2）：30～32．

[2]徐云明．寒潮影響下的大體積混凝土表面保溫研究[D]．西安：西安理工大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，2006．