大體量混凝土結構收縮與溫度裂紋的分析與處理

牟志峰

日照豐聯(lián)建筑安裝工程有限公司 山東日照 276800

1 大體量混凝土結構溫度裂縫產生原因

1.1 大體量混凝土結構不良

水泥水化熱是大體量混凝土內部熱量的主要來源，是產生大體量混凝土結構溫度裂縫的主要原因。因為大體量混凝土結構導熱系數系小，內部熱量傳導速率小，其表面系數較小，表面熱量可以及時散到大氣中，進而其表面溫度上升小[1]。但是大體量混凝土結構斷面較厚，內部散熱條件較差，造成水化熱聚集在結構內部不易散發(fā)，內部溫度上升幅度大，且內部溫度越積越高。因此大體量混凝土結構總體內高外低且里表溫差大。其內部膨脹速率也大于外部膨脹速率，使混凝土結構內部產生壓應力，外部產生拉應力，進而在大體量混凝土表面生產裂縫。

1.2 外部溫度影響

溫度應力產生的另一個原因就是外界溫度的影響。首先特別是外界溫度發(fā)生驟降時，增加混凝土結構里表溫差度，溫差越大其溫度應力越大，對大體量混凝土結構極為不利。其次，在施工階段，大體量混凝土結構澆筑過程溫度受外界氣溫影響明顯。澆筑溫度越高，大體量混凝土結構的熱峰值就越高，影響混凝土結構。因此，應該對混凝土結構采取溫度控制措施，減少外界氣溫對大體量混凝土結構的影響。

2 大體量混凝土結構溫度裂縫控制措施

2.1 混凝土配料設計選擇

在工程中一定要根據大體積混凝土設計強度，選擇適宜的原材料作為混凝土構成原料，通過優(yōu)化混凝土結構配比，延緩混凝土結構的水化熱峰值，達到提高混凝土性能的目的。首先，可以添加適量的摻合料、添加劑，在保證強度的前提下，減少水泥的用量。例如：在水泥中選擇混有礦粉、粉煤灰等物質的混合料，以此來降低水灰比例，減少水泥漿的量，從而達到延緩混凝土水化熱峰值的出現(xiàn)，降低其收縮變形率；或者在水泥中加入減水劑，減少攪拌混合時的用水量，降低水灰比。這種方法不僅能夠減緩水化速度，還能減少水泥用量。要注意的是，中低強度混凝土結構和冬季選用普通性減水劑，夏季及高強度的混凝土結構選用緩凝性減水劑。其次，注意骨料選擇。應選擇粒徑較大、級配較好的粗骨料配置混凝土結構，提高混凝土結構的和易性，減少泥用水量。采用導熱性好、線膨脹系數小的骨料，提升混凝土結構的導熱性性能，降低混凝土結構的膨脹系數，減少混凝土結構的溫度應力。其次，注意水泥選用，盡量選用低水化熱、凝結時間長的高強水泥，降低混凝土結構的溫升值，并延緩溫峰值的出現(xiàn)。最后，做好粗細骨料含泥量的控制，保證混凝土結構的抗裂性[2]。

2.2 施工過程中溫度影響因素控制措施

除了做好混凝土結構原料設計選擇外，還要做好施工過程中相應的溫度控制，通過控制影響內外溫差的因素來調節(jié)混凝土結構內外溫差。首先，要控制黃泥土結構澆筑速度和出機溫度。一次性澆筑混凝土結構不能過高、過厚，因為澆筑塊越大，混凝土結構不均勻升溫現(xiàn)象越容易發(fā)生，溫度應力越大，越易產生裂縫。同時用混凝土結構用水加冰等方式降低澆筑溫度，達到降低混凝土內部結構溫度的目的，減少內外溫差，防止裂縫產生。其次，應該控制好混凝土拆模回填速度。因為大體量混凝土結構拆模后，混凝土表面可能因為外界溫度驟變受到影響，造成表面溫度驟降，引發(fā)內外溫差，進而造成混凝土結構裂縫產生。因此要控制好脫膜后的土體回填速度，利用土體對混凝土結構進行保護，延緩其表面溫度降低速率，避免裂縫發(fā)生[3]。

2.3 加強混凝土結構的養(yǎng)護

除了設計、施工時考慮溫差因素，避免造成混凝土結構收縮及裂縫外，還要加強對混凝土結構的養(yǎng)護工作，通過對混凝土結構的養(yǎng)護、保養(yǎng)，維護大體量混凝土結構的溫度和濕度條件，防止混凝土結構裂縫產生。對大體量混凝土結構收縮裂縫的主要養(yǎng)護措施就是對大體量混凝土結構進行保溫。其保溫措施的保溫、保濕原理：首先減少黃泥土表面熱量的外散，延長混凝土結構的散熱速率，保證混凝土結構表面溫度，降低表里溫差，有效防止表面裂縫。其次，保溫措施一般都在澆筑之后完成，時間間隔短，這時的混凝土處于凝固硬化階段，這一階段的混凝土水化較快，保溫措施的施行能夠有效防止混凝土水分的流失，有利于為混凝土提供潮濕的條件，可有效控制其干縮裂縫的產生[4]。

3 結語

大體量混凝土結構產生收縮導致裂縫的原因很多，其中溫度應力引發(fā)的裂縫是最常見的一種。首先大體量混凝土結構溫度裂縫會影響到混凝土結構的穩(wěn)定性，減少結構使用壽命。其次，大體量混凝土構件運行中，外界溫度的變化會影響混凝土構件的內部應力。這些裂縫會嚴重影響混凝土構件的使用性能，影響其使用壽命，嚴重時甚至會產生嚴重的工程事故，因此必須做好溫度的控制。