工程施工中谈混凝土的降温防裂措施

代莉

【摘 要】对于混凝土的早期开裂，由于材料本身原因引起的混凝土开裂在所有混凝土开裂的各种因素中的比例占到60%以上。大多数情况下，混凝土的早期体积变形，主要源于水泥的水化热温升，因此，降低水泥混凝土的水化热是防止其早期开裂的有效途径。由此得出，控制混凝土施工中变形，减小混凝土的早期收缩可以大大降低混凝土早期开裂的几率。

【关键词】混凝土；工程施工；降温防裂

引言：

为了减少混凝土的早期开裂，除了减少混凝土的早期干燥收缩外，还必须减少其早期温度应变。在满足工作性和耐久性的前提下，降低胶凝材料用量，增加骨料掺量，选用弹性模量相对较大的骨料，可以减少混凝土的自收缩。由于水泥水化热对混凝土的早期开裂影响很大，我们可以通过掺入混合材、优化水泥颗粒级配等措施来降低水泥水化热。在配制混凝土时，可以掺入矿物掺合料和高效缓凝剂、降低混凝土搅拌时水泥的温度和浇注后覆盖保温层养护等，以有利于减少混凝土的早期温度应变。

为防止混凝土结构的温差开裂，应综合考虑原材料、施工、养生方式等各方面的因素，主要采取以下措施：

1从施工方面谈降温防裂的技术措施

应合理选择混凝土原材料、优化混凝土配合比，并在混凝土搅拌、运输、浇筑过程中采取质量保证措施，防止裂缝的产生。混凝土原材料的品质和配合比，决定了混凝土热学、力学性能，它从减少混凝土绝热温升、提高抗裂能力两方面防止裂缝的产生。从施工方面来进行混凝土降温防裂的其他措施如下：

1）要重视施工前的准备工作。各种设备、工具要能立即投入使用，使混凝土温度控制能够满足设计要求。

2）控制出机温度：在混凝土的各种原料中间，石子的比热较小，但每立方米混凝土中石子所占的重量最大，而水的比热最大，但它的重量在每立方米混凝土中只占一小部分。因此，对混凝土出机温度影响最大的是石子和水的温度。为了降低出机温度，最有效的办法就是降低石子的温度，通常采取的措施是使用冷水或摻冰屑冷水进行拌合。在高温季节施工时，水泥、水、砂石等各项原材料在储存、运输过程中应有一定的遮蔽措施，防止阳光直接照射使混凝土的原材料温度过高，必要时还要有一定的降温措施（如用水冷却），混凝土在运输过程中也要使用遮蔽措施。

采用预冷骨料、加冰拌和、夜间施工等方法，降低混凝土的出机温度，加强质量控制，保持和易性、强度等质量稳定，严格按设计配合比施工，杜绝混凝土浇筑时现场加水。此外，在混凝土初凝后，应进行二次抹面，清除不平整表面的积水，也是施工中应采取的必要措施，以尽量减少混凝土早期裂缝的出现。

3）改进搅拌工艺：即在搅拌的混凝土时，改变以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺被为“裹砂法”，也可称为二次投料法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象，混凝土上下层强度差减少，可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中，从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。

4）混凝土施工中应加强管理，提高混凝土施工质量。实践表明，若混凝土强度不均匀，离散性大，混凝土的裂缝就会明显增多，且裂缝间距相差很大。

2从养生方式谈降温防裂的技术措施

良好的养生是保证混凝土工程质量的必要条件之一，可以保持混凝土表面的温度与湿度，地处气候干燥或寒潮袭击频繁地区的混凝土路面施工，养生措施尤为重要。

混凝土浇注后，由于内部较表面散热慢，会形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，但是这种拉应力通常很小，不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生。因此，混凝土路面铺筑完成或软作抗滑构造完毕后应立即开始养生。机械摊铺的各种混凝土路面、桥面及搭板宜采用喷洒养生剂同时保湿覆盖的方式养生。在雨天或养生用水充足的情况下，也可采用覆盖保湿膜、土工毡、土工布、麻袋、草袋、草帘等洒水湿养生方式。滑模、轨道施工的水泥路面要求养生的面积很大，不宜使用围水养生。

2.1喷洒养生剂

混凝土路面采用喷洒养生剂养生时，喷洒应均匀、成膜厚度应足以有效阻止水分挥发，喷洒后的表面不得有颜色差异。喷洒时间宜在表面混凝土泌水完毕后进行。喷洒高度宜控制在0.5～1m。使用一级品养生剂时，最小喷洒剂量不得少于0.30kg/m2；合格品的最小喷洒剂量不得少于0.35kg/m2。不得使用易被雨水冲刷，或对混凝土强度、表面耐磨性有影响的养生剂。当喷洒一种品种养生剂达不到90%以上有效保水率要求时，可以采用两种养生剂各喷洒一层或喷一层养生剂再覆盖的方法。现有的养生剂大都保水率不足，因此可以采用加大喷洒剂量、喷洒双层养生剂或喷洒一层养生剂再加覆盖等来保证养生效果。

2.2覆盖复合养生膜或塑料薄膜

覆盖复合保温、保湿、节水双层复合养生膜或塑料薄膜养生的初始时间，以不压坏细观抗滑构造为准。保湿膜是国内2002年研制出的新型养生材料，底部是吸水保湿膜，上部为黑色吸热隔水塑料薄膜，保温、保湿效果较好。养生膜应先铺设芯膜，洒足水分，再覆盖隔水的面膜。其优点是只需洒足一次水分，就能在养生期间保证100%的湿度条件，非常节约水分，同时，深色面膜具有吸热保温作用。覆盖塑料薄膜养生时的膜层厚度（韧度）应合适，宽度应大于覆盖面600mm。两条薄膜对接时，搭接宽度不应小于400mm，养生期间应始终保持薄膜完整盖满。

2.3其他材料覆盖洒水养生

2.3.1确保混凝土表面始终处于潮湿状态

覆盖养生必须盖满表面，不得缺失。宜使用保湿膜、土工毡、土工布、麻袋、草袋、草帘等覆盖物。另外覆盖后应及时洒水，保持混凝土表面始终处于潮湿状态，并由此确定每天的洒水遍数。这些覆盖材料中，以土工毡的保湿养生效果最好，因为土工毡较厚，能够储存较多的水分，失水蒸发干燥速度很慢，从而在施工中大大地减少了洒水遍数。

在混凝土浇注完毕后12～18h内，立即开始洒水（在太阳照射下晒热的水）养生以保持混凝土表面经常湿润，这样可以防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度稳定增长，且连续养护时间不少于28d。根据国外经验，普通混凝土浇注后第3～4d内部温度达到峰值，掺粉煤灰后可推迟至第5～6d，因此不要在浇注后的头几天直接向裸露的混凝土表面浇冷水，因为温度高的混凝土表面骤然遇冷水会产生大的温差应力使表面出现裂缝。若要喷水，应将水在太阳照射下晒热后再喷。

2.3.2保温保湿养生

保温往往也是防裂措施的重要手段，其目的是减小早期混凝土的内外温差，待混凝土具有一定强度时进行降温，以抵抗混凝土的变形。

昼夜温差>10℃以上的地区或日平均温度≤5℃施工混凝土 路面应采取保温保湿养生措施。一般可使用草廉、棉垫、泡沫塑料等作为保温养生材料。养生时先在混凝土路面表面洒水保湿，再覆盖保温材料。

对于夜间施工，由于夜间温度较低，这可以降低混凝土的入模温度，也能有效地降低混凝土内部的温度峰值，因此我们要充分利用这段时间进行施工，尤其是在夏季，夏季太阳光照强烈，不仅温度高，而且水分蒸发快。但是在夜间施工时，混凝土表面也应采取保温措施，即在混凝土表面覆盖保温材料，以减少内外温差、降低混凝土表面温度梯度，防止温度裂缝出现。

2.4养生时间

养生时间应根据混凝土弯拉强度增长情况而定，至少养生至设计弯拉强度达到80%，应特别注重前7d的保湿（温）养生。一般养生天数宜为14～21d，高温天不宜少于14d，低温天不宜少于21d。由于粉煤灰水泥混凝土路面只有长期保持湿度，才能获得较高的后期弯拉强度，故应加强养生，最短养生时间不宜少于28d，低溫天应适当延长。

按规定开放交通。不可过早地开放交通，也是防止混凝土路面早期裂缝的必要措施。

参考文献：

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