混凝土的施工温度和裂痕控制

摘 要：混凝土施工是工程项目建设中的一项重要内容，其施工质量直接影响着工程项目建设的整体效果，从而影响着建筑物的实际使用功能的有效发挥。本文基于混凝土内部应力相关理论知识以及实践经验，探讨混凝土的施工温度计裂缝控制措施，以全面提高混凝土施工质量，仅供相关人员参考。

关键词：工程项目建设；混凝土；施工；温度应力；裂缝控制

就当前工程建设的实际情况来看，混凝土裂缝问题具有一定普遍性，严重困扰着工程建设的施工人员。在大体积混凝土施工中，加强混凝土的施工温度和裂痕控制是非常必要的，有助于保证结构稳定性和耐久性，提高工程建设质量。此种情况下，加大力度探讨混凝土的施工温度和裂痕控制措施，能够为相关施工人员提供借鉴。

1 混凝土裂痕的产生原因

混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。

混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。

许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但外表湿度可能变化较大或发作猛烈变化。如养护不周、时干时湿，外表干缩形变遭到内部混凝土的约束，也常常招致裂痕。在混凝土施工中当由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，常常在混凝土内部惹起相当大的拉应力，有时温度应力可能会超越其它外荷载所惹起的应力，因而控制温度应力的变化规律，关于控制施工过程中的裂痕开展极为重要。

2 温度应力分析

2.1 依据温度应力的构成过程可分为以下三个阶段：

2.1.1 早期：自浇筑混凝土开端至水泥放热根本完毕，普通约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内部构成剩余应力。

2.1.2 中期：自水泥放热作用根本完毕时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却剂及外界气温变化所惹起，这些应力与早期构成的剩余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模质变化不大。

2.1.3 晚期：混凝土完整冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所惹起，这些应力与前二种的剩余应力相叠加。

2.2 依据温度应力惹起的缘由可分为两类

2.2.1 自生应力：边境上没有任何约束的构造，假如内部温度是非线性散布的，由于构造自身相互约束而呈现的温度应力。例如，桥梁墩身，构造尺寸相对较大，混凝土冷却时外表温度低，内部温度高，在外表呈现拉应力，在中间呈现压应力。

2.2.2 约束应力：构造的全部或局部边境遭到外界的约束，不能自在变形惹起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。

3 混凝土施工中温度及裂痕控制的具体措施

在工程建设过程中，为加强混凝土施工质量管理与控制，减少温度应力并降低裂痕发生几率，应当从以下几方面入手控制温度并改善混凝土的约束条件：

在温度控制方面，在工程建设混凝土施工过程中，应当对骨料级配进行科学化控制，在硬性混凝土中掺加适量混合料，并结合工程项目建设实际情况运用塑化剂等改善混凝土性能，从而减少水泥用量，以减少水化热作用，从而对温度进行合理控制。在对混凝土进行拌合的过程中，应当加入适量水以实现降温，或者以冷水碎石方式降低混凝土的初始浇筑温度。若混凝土浇筑施工时天气条件较为炎热，应当在保证混凝土施工质量的基础上尽可能减少浇筑厚度，以实现散热目的。施工人员可以在混凝土中埋设水管，在通水后能够对混凝土进行降温。与此同时，施工人员应当对施工过程中长期暴露的混凝土外表或薄壁构造进行保温处理，以实现对混凝土温度的科学化控制。

在改善混凝土约束条件方面，施工人员可以采取分缝分块措施，在规范施工工艺的基础上，合理控制高差和基础根基起伏问题，尽可能避免混凝土侧面长期暴露，从而切实改善混凝土的约束条件，降低混凝土施工中温度及裂痕的发生几率。除此之外，通过减少水灰比，掺入抗裂纤维等措施，能够对混凝土起到一个良好的养护效果，从而有效避免裂痕出现，保证混凝土构造的整体性。

在混凝土施工过程中，对新浇筑的混凝土进行拆模时，为避免混凝土外表出现早期裂痕，应当合理控制拆模时间，最大程度上避免温度冲击现象的出现而影响混凝土施工质量。相关工程实践表明，在混凝土浇筑施工中，在水泥水化热的作用下，混凝土外表往往会产生较大的拉应力，此时混凝土外表温度高于气温，若在此时拆除混凝土模板，会导致混凝土外表温度骤然下降，在温度梯度作用下，混凝土外表产生较大的附加拉应力，与混凝土干缩相互作用后，导致混凝土裂痕出现。

加筋施工对大体积混凝土的温度应力影响较小，钢筋的弹性模量是混凝土弹性模量的数倍以上，当混凝土应力达到抗拉强度而出现裂痕时，钢筋的应力应当在100-200kg/cm2。由此可知，若期望在混凝土中通过加筋方式对细小裂痕进行控制是难以实现的。但在采取加筋操作后，混凝土结构的裂痕间距减小，宽度与深度也明显减小。若进一步调整钢筋的直径和间距，对于改善混凝土的抗裂性具有良好的效果。

4 混凝土的早期养护策略

混凝土裂痕中大部分为温度梯度或温度骤降所形成的外表裂痕，不同原因所导致的混凝土裂痕的深度不同，在混凝土施工过程中应当充分做好混凝土的早期养护工作，以加强混凝土施工质量管理与控制。

因此在混凝土实际施工过程中，应当积极采取有效措施降低混凝土内外温度差异，并对混凝土外表梯度进行合理控制，尽可能避免外表裂痕的出现。与此同时，应当将混凝土的施工期最低温度控制在混凝土运用期稳定温度之上，以避免混凝土在施工过程中出现超冷情况而影响混凝土施工质量。实际施工过程中应当减少新旧混凝土之间的约束，以保证混凝土早期养护效果，从而降低裂痕出现几率。

在确保混凝土具备适宜的温湿度条件的基础上，减少混凝土所受到的变形侵袭，减少其温缩裂缝的出现，并采取有效措施对水泥水化热作用进行合理控制，确保混凝土实际性能满足工程项目建设的相关标准。

结束语

总而言之，混凝土的施工温度与裂痕控制是施工中的重要内容，直接关系着混凝土施工质量，从而在一定程度上影响着混凝土结构的整体性和可靠性，因此混凝土的施工温度与裂痕控制应当引起相关施工单位的高度重视，以便积极采取有效措施降低裂痕发生几率，全面提高工程项目建设质量。

参考文献

[1]郭保林，王宝民.再生水及海水作为混凝土拌合用水的探讨[J].低温建筑技术，2005（1）.

[2]王晓华.混凝土的施工温度和裂痕控制[J].科学与财富，2014（7）：91-92.

作者简介：王建国，身份证号：130721197404174033。