大體積混凝土溫度裂縫的成因與控制

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摘要：本文通剖析大體積混凝土裂縫問題的產生原因，進而闡述了預防裂縫問題出現的相關技術及其措施，從而給大體積混凝土施工方面的同行業者提供一定的參考依據。

關鍵詞：大體積混凝土;溫度裂縫;成因;控制

由于大體積混凝土施工具有水化熱聚集性較高的特性。因此，它的內、外部的溫度差異越大，則越容易出現裂縫現象。如若不能實施較好的管理與控制，將會致使施工質量不達標，進而出現各類安全事故。由于現如今的管控制度及其體系尚不足以全方位的解決施工進程中所遇到的所有問題，因此避免大體積混凝土出現裂縫問題，一直是施工作業方面的重點與難點，值得我們進行深入化的剖析，進而探究相應的控制措施。

1 大體積混凝土出現裂縫現象的原因

1.1 設計原因

大體積混凝土之所以會產生裂縫現象，很大程度上是因為結構當中的斷面發生突變，進而產生較為集中的應力。面對此應力，當與之相關的各項設計出現問題，比如鋼筋配置方面所需的鋼筋數量過少、過粗等，未能充分到位的考慮到大體積混凝土方面的收縮、形變，以及適用等級等。會在一定程度上致使大體積混凝土出現裂縫問題。

1.2 水泥的水化熱

由于大體積混凝土構造具有構斷面比較厚，以及表面系數相對較小的特性。因此，當水泥與水發生水熱化現象并釋放出一部分的熱量時，此熱量將不易擴散消失，而是會將熱量聚集于結構內部。故而，這會更加容易致使混凝土構造其內外部之間存有溫度差異，從而致使混凝土內部出現壓應力，面層出現拉應力。如若此拉應力超越混凝土所具有的抗拉強度之時，將會致使混凝土表面產生裂縫現象。

1.3 外部氣溫的變化

在對大體積混凝土進行施工作業的階段之中，澆筑方面的溫度應當緊隨外界氣溫的變化而實時變化。尤其是在氣溫驟降的環境中，會加劇混凝土內外層所具有的溫差，這將在一定程度上提升大體積混凝土裂縫的產生機率。

溫度應力，主要是由溫度差異所引起的溫度變化所形成的一種應力。此種應力會隨著溫差的變化而變化，溫差越大則溫度應力也就越大。因此，有必要對其采取充分且有效的溫度控制以及管理措辦法，從而有效降低混凝土內、外部由于溫差因素所致使的溫度應力。

1.4 混凝土收縮方面

混凝土當中的20%水分是用于水泥硬化的，其他80%的水分則是需要進行蒸發的。在對混凝土中多余水分進行蒸發的進程中，會出現混凝土體積收縮，進而產生收縮性混凝土裂縫。對混凝土收縮所產生影響的因素主有：水泥本身的品種、調配比例、外添劑、添合料品種以及相關的施工工藝等。

2 有效管控大體積混凝土裂縫的相關措施

2.1 設計控制

（1）結構平面形狀應當盡可能的去考慮剛度的均衡與對稱，對各種不規則的結構要應當實施特殊化的處理。

（2）混凝土結構之中的高低錯落之處與其結構對接處，往往是最易產生裂縫的位置。對此我們可以應通過運用增添構造鋼筋的方式，來對此些部位實施強化。

（3）補償配筋方面的考量，通常是運用細直徑與密配筋的搭配原則;對于超長結構方面的設計而言，應當充分的考慮到后澆帶以及膨脹帶等方面的裂縫預防措施。大面積的混凝土之中，外墻板作為抗滲以及抗裂方面最為薄弱的一個環節，可以適當的為這些部位縮減水平構造筋的直徑、加大鋼筋配筋率，從而有效提升混凝土的抗拉能力。

2.2 原材料的選取

（1）優先選用水化熱較低的水泥來生成大體積混凝土，同時所運用的對于運用的水泥材料，還應當依據目前國家的行管標準來對其實施水化熱方面的測定。

（2）粗骨料方面應當運用5～40mm持續級配的石子，而細骨料則應運用中粗砂，同時含泥量需要控制在1.5%之內。

（3）摻合料的運用。我國較為常用的活性摻合料主要有粉煤灰以及礦粉等。他們可以有效的代替部分水泥，從而降低水泥用量，以及水泥的水化熱。

（4）外加劑主要有減水劑、膨脹劑以及緩凝劑。減水劑，不但有助于改善混凝土的工作性能，而且還具有降低水泥用量的效用。緩凝劑一般多用于泵送混凝土，不僅有延緩凝結的效用，還有助于提升混凝土澆筑面粘結性以及便于運輸跟施工的效用。

2.3 施工過程中混凝土溫度方面的控制

對于混凝土的最高溫升來講，主要是澆筑溫度以及水化熱溫升的兩者總和所構成的。故而，當在溫度較高的狀況下進行施工時，務必要注重降低混凝土實施澆筑之時的溫度。

（1）我們可以通過遮蓋施工現場的砂石材料，來降低陽光對其所造成的輻射。

（2）我們還可以在實施澆筑之前，對砂石實施冷水降溫。比如，我們可以于混凝土內里來預先設計相關的冷卻循環系統，之后在需要時通入冷水來加速混凝土內在熱量的散發速度。

（3）還可以于大體積混凝土表面實施蓄水又或是運用相應的覆蓋保溫、以及保濕、養護措施，來平衡混凝土內外部的溫差與濕度，不僅有助于預防混凝土的表面出現裂縫，還可以有效預防混凝土由于驟然降溫所導致的貫穿性裂縫出現。

（4）若想更加及時精準的掌控混凝土內部溫度以及表面溫度之間的變動值，可以于混凝土之中埋設一定數量的測溫點，一旦發覺其內外部的溫度差異超出允許值25℃之時，則應當及時的采取相應措施。

（5）冬季施工時，大體積混凝土的澆筑溫度通常在5～10℃最為恰當。另外，在對大體積混凝土實施澆筑之前，還需要對基礎混凝土以及新混凝土所接觸的冷壁實施蒸汽預熱。對于原材料方面來講，則應視氣溫的高低來對其實施加熱。在對石料實施加熱的進程中，還應當盡可能的應防止過熱以及過分干燥現象的出現，比如最高溫度且不可超過75℃。此外，還應當要注意運輸進程中的保溫工作以及澆筑進程中的熱量損失等方面

3 結語

綜合上述剖析，我們可以得知。盡管大體積混凝土存有較易出現裂縫問題的特性，但是通過大量的科學探究以及相關的工程實踐皆表明，只要給予其科學恰當的設計、正確的選取施工材料、正確執行施工工藝以及對此進程中所可能會產生的各項、各類影響因素以及問題等，并對此給予充分、全面、科學的考量，就可以有效的降低大體積混凝土出現裂縫問題的機率，降低其所可能產生的危害、事故機率，從而進一步的提升施工建設的品質與質量。

參考文獻：

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（作者單位：江蘇中億德建設集團有限公司）