试论温度对混凝土性能的影响

文/陈超，江苏大学土力学院

1 国内外对于混凝土外表保温的措施

美国对混凝土构造表面保温的器重是在50 年代开始到现在：早前阶段美国底特律坝基本上使用的是泡沫塑料板和纸板进行保温，然而效用却并不如预期，且耐用性也差；相似的还有平顶岩坝侧面，采用2.5 cm 厚泡沫塑料，顶面铺5cm 厚砂层；大约瑟夫坝正面用2.5cm 厚纸板，顶面铺砂；索墩坝正面用2.5cm 隔音板，侧面用砂层保温。直到1953 年，由于混凝土预冷技术的发展完善，逐渐形成了一套温控思路与施工方法。前苏联因为其恶劣的低温冷冻条件，其混凝土保温材料的发展充满坎坷。1957-1961 年在西伯利亚酷寒地域的布拉茨克水坝的施工中，采用了更为严峻的标准和工艺来管控混凝土温度，选用在两层2.8cm 厚的木板中填4.7cm 刨花的隔热模板,局部采用70cm 厚的预制混凝木板。但依旧存在耐久性差的问题，直至上世纪70 年代以后使用了托古托古尔施工法才基本上解决了问题。

我国1980 以后，塑料工业进展迅猛，所以主要的表面绝缘材料就变成了泡沫塑料。但有机保温材料耐久性较差，设计寿命大约只有20 年，而修筑的寿命却大概有55 至100 年，这远远大于有机材料使用年限。这意味着在一栋建筑的运行期内可能需要四到五次保温施工才能中止，并且大部分无机保温材料也同样具有易燃性，燃烧后会产生有毒物质污染环境。新型的泡沫混凝土是一种环境友好型材料，它指将发泡剂用机械方式发泡然后与水泥浆混合均匀形成一种含有大量封闭气孔的新型保温混凝土。在标准施工下，泡沫混凝土可以坚持一百年而不坏，可以满足建筑物使用期内的保温需要，降低后期维护的成本。它优秀的隔热性也大大降低了火灾隐患，不会向环境散发有毒物质。因此开发新型泡沫混凝土材料是今后建筑保温材料发展的方向。

2 低温条件对混凝土施工的影响及其预防措施

在北方的一些城市，每年都会有长时间的低温环境，为了尽量避免低温度对混凝土的不良影响，在其施工过程中能够采取以下这些工业方法。第一，提高混凝土的混合比。当混凝土在低温下工作时，要求混凝土具备较高的早期强度，此时可以使用早期强度水泥，适当增加水泥用量，借此来提高混凝土的早期强度。第二，要提高混凝土某些组成部分的温度，必须先将混凝土中的冰粒熔化，然后再将混凝土混合，当露天堆中的混凝土材料含有冻结的粒子，以防止物料在搅拌和浇注过程中的聚集。..假如加热水不足以提高混凝土温度，则不应不加热集料，但温度不应跨越52℃。第三，也能够掺入混凝土外加剂。此措施也能够实现加快混凝土的凝结和提高早期强度的初衷。第四，对混凝土进行正当的养护和保温，混凝土应在7-21℃下水化凝固，要混凝土浇筑后的前3 天之内温度不可以低于10℃，最好能长时间保持在21℃左右。

3 高温条件对混凝土施工的影响及其预防措施

讨论高温条件下混凝土施工，从实际角度出发，也就是讨论夏季或者温度常年偏高地区混凝土施工的问题。夏季或高温地域混凝土施工问题主要包含两个方面，一方面是混凝土的拌制和运输，实现此项任务，修建人员能够根据现场施工条件，用粉煤灰和减水剂代替水泥，从而适当缩小水泥用量，在稳定混凝土构造的前提下还可以减少用料。同时，在条件允许的情况下，可以适当地增加聚集粒径。假如混凝土运输间隔过长，施工人员可以增加适当的缓凝剂来管控混凝土的凝固时间，然而必须留意的是，缓凝剂的用量不可以过多，以适量为主，尤其是关于面积较大的混凝土，错误的使用会导致混凝土强度降低甚至凝结硬化速度变慢。

目前，混凝土的保护主要包含早期维护和成品维护两个阶段。养护工作应在施工完成后或在混凝土初次浇筑后立即进行。刚浇筑的混凝土在 7 天之后就会处于软化阶段，所以在这7 天之内，混凝土的养护必须严格恪守国家标准规定的养护龄期，使其处于充沛润湿状态，不然其外表很容易脱水而发生干裂，严重影响混凝土的质量和品质。此外，混凝土浇筑完成后，进行拆模任务之前，一定要等到混凝土达到规定的硬度，这样才能防止裂痕的产生，使混凝土的整体质量得到加强。在大面积楼板工程混凝土的养护中应使用固化剂，这是一种更实用、更方便的养护方法。

4 结语

混凝土在建筑施工过程中担任的重要位置是不可代替的。因而混凝土构造的稳定性十分重要，温度变化作为影响其结构稳定性的主要因素之一，也必将是今后土木工程与建筑行业研究的重点。作为今后投身于建筑事业的成员，必须不断学习专业知识来扩展自己的专业储备库以及提高从业综合素养。在工作领域加强对混凝土结构的研究，明确温度对混凝土的影响，并掌握其应对措施，开发更环保绿色和更高效的新型材料，从而从根本上使混凝土质量得到加强，确保建筑工程符合国家标准，为居民提供舒适和优越的住房环境，拉动整个建筑行业实现可持续健康发展的初衷。