大体积混凝土结构温度裂缝的成因与控制

2018-02-14李民杰

建材与装饰 2018年7期

李民杰

（山西潞安工程有限公司山西长治 046000）

大体积混凝土在当前工程建设中的应用主要是在土木工程建设中而主要使用的。就这一方面而言，土木工程在实际建设的过程中，由于整体的建设质量和建设需求在不断的提高，所以对大体积混凝土的应用质量同样也在不断的提高。而在建筑工程建设的过程中，大体积混凝土与其他的混凝土相比，其具有强度高、施工快且施工工艺比较简单的优点，且对施工环境的适应性也是非常高的，所以被普遍的应用于当前建筑工程建设的过程中。但是，不可避免的是大体积混凝土同样也是在运用混凝土原始材料的基础上而进行操作使用的，同样是在水泥的应用基础上而进行功能的建设和价值的彰显。那么，水泥在应用于大体积混凝土在形成的过程中，水泥同样会经历冷却和收缩的一个过程，在这个过程中，会释放出大量的热量，而且大体积混凝土在使用的过程中，更加强化了混凝土结构内部和外部的温差，巨大的温差会致使混凝土内外部拉张力不同程度的收缩，从而导致大体积混凝土产生裂缝，如果未能够有效的控制或处理，将会极大的影响大体积混凝土的施工建设质量。

1 大体积混凝土温度裂缝的成因分析

1.1 裂缝形成的主要原因

建筑工程在施工的过程中，造成温度裂缝的主要原因是水泥水化反应时结构内应力不同产生的，而且这一过程造成大体积混凝土出现的裂缝通常都是贯穿性的裂缝，会对整个大体积混凝土结构的完整性造成不利的影响。具体而言，将大体积混凝土应用于工程建设中，在工程施工早期阶段混凝土中的水分会逐渐蒸发，水分蒸发导致混凝土出现一定程度的收缩，而在工程施工的中后期，水泥水化热散发的过程中，大体积混凝土内部的温度较高，而且再加上大体积混凝土结构的断面尺寸与普通混凝土结构断面尺寸相比比较大，所以在混凝土硬化的过程中，导致内部的温度无法有效的传递到外部环境中，导致外部环境温度与结构内部的温度之间的差距是非常大的，因此大体积混凝土内部承受了巨大的压力，内外部的温度差产生巨大的张拉应力。而当这一过程持续较长的时候，持续存在的张拉应力将会超过大体积混凝土结构的抗压强度，所以在混凝土的表面就出现不同程度的裂缝。因此混凝土裂缝的出现也就是温度效应不同的结果，而就当前的工程施工建设而言，温度效应是造成温度裂缝最为主要的原因之一。

1.2 外界环境温度的影响

在大体积混凝土实际应用过程中，大体积混凝土结构裂缝的产生也会受到混凝土所在自然环境外界温度的影响，这主要是由于在大体积混凝土结构施工过程中，大体积混凝土结构由于本身的截面厚度和宽度都是比较大的，结构内部热量不容易顺利的散发，而如果内部长时间集聚恒定的热量，而且外界环境的温度变化性较大，比如气温的骤升和骤降，都会致使大体积混凝土结构内外部产生温度梯度差，从而导致大体积混凝土结构出现裂缝，此种原因导致大体积混凝土出现裂缝的问题在当前工程建设中是最为常见的。大体积混凝土原材料配置完成后，施工人员在混凝土浇筑的过程中，外界的环境温度变化也是非常大的，所以就会导致混凝土结构内外部产生不同程度的梯度差，产生的温度效应就会导致大体积混凝土同样出现裂缝的问题。另外，大体积混凝土温度裂缝受外界环境影响的最为主要的原因则是如果外界的大气湿度较大，而混凝土内部的湿度较小，那么同样会导致混凝土表面产生急剧收缩的问题，以此同样会导致大体积混凝土出现裂缝。在大体积混凝土工程建设的过程中，外界的环境是对大体积混凝土影响最大的因素，同样也是工程建设人员最难以控制及调整的因素。

1.3 约束条件的影响

大体积混凝土在使用的过程中，约束条件同样也是造成大体积混凝土结构出现裂缝的最为主要的影响因素之一。具体而言，首先则是在混凝土模板的使用。在施工建设的过程中，混凝土模板使用对于固定大体积混凝土，促进混凝土配置原材料之间相互粘结，促使混凝土的强度、稳定性的建设等方面起着非常重要的作用。但是，如果大体积混凝土结构施工完毕后，施工人员对于拆除模板时没有充分的考虑外界环境和混凝土本身的条件，就会造成大体积混凝土结构出现裂缝。如果模板对混凝土所施加的压力过大，同样也会造成混凝土出现裂缝。其次，温度裂缝产生的约束条件之一则是水泥品种的选择。在制作大体积混凝土的过程中，如果工程施工人员未能够根据混凝土的温度应力和极限应力合理选择水泥品种，或者合理的确定混凝土浇筑的施工工艺，也会对结构产生形成不利的影响。此外，在大体积混凝土施工过程中，施工人员没有按照规范要求进行机械振捣，同样容易导致干缩裂缝的出现。

2 大体积混凝土温度裂缝控制措施分析

2.1 严格控制混凝土温度上升的趋势

大体积混凝土温度裂缝的出现主要是由于混凝土内外部巨大的温度差而造成的，所以必须严格控制混凝土本身温度上升的幅度。具体而言：①工程施工人员能够选择低热或中热水泥作为原材料进行混凝土的配置，而且在混凝土配置的过程中，能够适当的加入一定量的矿渣和粉煤灰降低水泥使用量。②工程人员需要掺入一定量的外加剂和混合材料。如，施工人员可以在混凝土中加入一定量的缓凝剂，以此可以有效的延缓混凝土初凝时间，能够避免内外部温度差的急剧变化而导致裂缝的出现。而在混凝土中加入一定量的木钙粉，能够最大限度的促使水泥水化热效果降低。粉煤灰的加入能够在一定程度上提高混凝土散热的时间，从而有效的降低混凝土热量的散发，促使大体积混凝土结构本身温度降低。③适当的降低混凝土的浇筑温度。在大体积混凝土温度裂缝的控制过程中，适当的降低混凝土的浇筑温度对于实际工作的进行具有非常重要的意义，在实际进行的过程中，施工人员需要从降低混凝土入模温度和出机温度两个层面展开，通过使用冰水代替水，严格控制混凝土运输过程中的温度，做好表面的覆盖，以此有效的控制混凝土的温度。

2.2 促使混凝土降温速率时间延长

在大体积混凝土温度裂缝控制的过程中，施工人员能够认识到的一个问题就是需要延缓混凝土降温速率所花费的时间比，而施工人员可以在采取措施向混凝土内部预埋冷却水管，以此降低混凝土内部温度。而且，在混凝土浇筑工作完成后，施工人员能够进行洒水养护，或者覆盖一定的保温保湿材料加强混凝土养护，避免急剧收缩导致温度裂缝的出现。