混凝土施工中的温度裂缝控制方法探索

刘志伟

北京铁建永泰新型建材有限公司 北京 101104

引言

在我国经济快速发展的趋势下，建筑工程的数量以及规模已经逐年呈现递增的趋势，在这样发展的背景下，排除其中一切不利的因素，加快生产的效率成为各个行业的发展需求，在建筑行业中为了能确保其中的质量和理想的效果，加强对建筑工程中裂缝的控制已经成为建筑行业发展的必经途径，裂缝问题主要是因为外界温度导致混凝土出现热胀冷缩的现象，如果在问题发生之时不能得到及时有效的处理，就很容易对整体的建筑造成不利的影响，所以在建筑的过程中，操作人员必须要应用正确的方法对裂缝做出提前的防范，同时在裂缝出现的时候也应该做出及时有效的处理，只有这样才能够保障其中的质量，进而能够推动建筑行业的建设水平提升。

1 产生温度裂缝的原因分析

1.1 混凝土易发生热胀冷缩的物理现象

正如我们都知道的那样，热胀冷缩的物理现象在我们的生活中是非常常见的一种现象，它经常发生在一些特殊属性的物体上，而混凝土就是非常常见的物体。在混凝土的施工中经常需要水分的融合，而水分在高温的天气最容易发生因温度过高导致水分蒸发的现象，在这样的过程中就非常容易导致混凝土施工面积的整体体积有所减小，而且一般的混凝土在经过水化以后，因为它的收缩程度过大，进而就会造成墙体出现裂缝的现象，在水化的过程中，水化的频率越高，其出现裂缝的概率也越高，其中产生的膨胀也会变得越强烈，而导致混凝土出现裂缝的原因就是因为在混凝土施工中的几种材料的问题，例如其中的水泥类型、施工工艺技术各种养护工作和外加的添加剂等。

1.2 外界环境温度的大幅改变

外界的温度是人为不能改变的，但在施工的进程中温度却是影响裂缝产生的最大因素，而且在施工的进程中一些施工的过程通常也会导致温度的提升，例如在结构散热、浇筑、水化热绝热加温等工作都会导致在施工的过程中增加温度，进而就会造成裂缝出现。在施工的进程中还会存在内部温度和外界温度的一个温度差，如果温度差有所提升就会造成较强的温度应力。在施工中，尤其是在夏季，外界的温度高于正常的温度是非常常见的现象，如果在这个时候不能得到及时的散热，就会对整个建筑造成非常不利的影响，所以在施工中通常需要对施工的温度做出及时的调整，根据不同温度的操作做出最适宜的应对措施，应用这样的方式就可以在很大的程度上预防因温差导致混凝土的施工存在裂缝的问题，这在施工的过程中是相当重要的，同时增强温度的应力也是十分关键的[1]。

1.3 超过了外界约束的条件

各种物品因为种类的不同或施工条件的不同在结构上都会存在着或大或小的差异，在混凝土的施工中也是一样，也是因为这样的问题在混凝土的施工中内部发生收缩的时候，也会存在着发生的区域和程度都各不相同的状况，而且在收缩的过程中通常还会受到各种外界的条件所约束，这样的现象对混凝土的设计造成了严重的阻碍，一旦收缩的现象比较严重，就会导致超过外界约束的极限，进而就会出现裂缝的问题。

1.4 混凝土的水泥易出现水化热的现象

混凝土在凝结的时候，是通过石灰和水形成混合的原理进行形成水泥来加以实现的，所以在初始的阶段需要发生强烈的化学反应，进而在后续的施工过程中发生水化热的现象，在此之中出现的结构较厚的结构面，就会导致积聚的水化热不能得到迅速的消散，温度在升高的同时也会造成外界和内部存在温差的现象，如果仅仅采用自然散热的形式，首先它的过程是非常漫长的，与此同时，它的弹性模量也会在这个过程中拥有显著的提升，进而就会显现出因为温度的降低导致收缩现象明显的趋势，在这样的背景下，如果混凝土的抗拉强度不能得到有效的控制，当无法接受外界的约束力的时候就非常容易发生温度裂缝的现象。

2 温度应力的分析

在温度应力的分析中可以从温度应力形成的方式上分为三个阶段。早期的温度应力主要浇筑混凝土到水泥产生发热现象的过程，这个过程一般会持续30天左右，在这个阶段中水泥会释放大量的水化热，混凝土的弹性会发生快速的变化。混凝土弹性的变化很容易促使混凝土内部形成残余的应力。中期的温度应力主要表现在，水泥放热结束到混凝土冷却到稳定的温度，在这个过程中温度的应力主要由混凝土冷却的发展和外界气温变化等因素所造成的，这些应力能够和内部形成的残余应力相叠加，这个过程中混凝土的弹性模量变化并不明显。温度应力形成的晚期主要发生在混凝土完全冷却之后的运转时期，温度的应力主要由外界的气温变化和空间变化所影响，各个时期形成的温度应力都能够相互叠加，促使温度应力在不断提升。

根据温度应力发生的原因可以将其分为自生应力和约束应力，自生应力的主要特征是边界对温度应力不会产生任何约束，或本身就存在于完全静止的结构中，如果内部的温度是呈非线性排布的，混凝土结构本身会因为结构自身的相互约束产生温度应力。例如桥梁墩身产生温度应力，因为桥梁墩身本身结构尺寸比较大、混凝土冷却时温度低而建筑内部温度高等特点，促使墩身表面形成强拉的应力，而在中间会形成拉拽的应力。约束应力和自生应力恰恰相反，约束应力主要是因为建筑的全部或一部分受到外界环境的约束，不能在冷却等过程中自由发生变形而产生的应力，例如梁箱和护栏的混凝土建设。两种不同应力的产生形式都会在建筑的过程中不断叠加，同时能够和混凝土干缩形成的应力相互作用，应力的产生就会促使温度裂缝的形成[2]。

3 有效控制混凝土温度裂缝的方法和工艺分析

为防止在混凝土建设中温度裂缝的产生，在建设过程中主要可以从温度和约束条件两方面着手开展措施，实际措施的开展中需要严格把控相关的材料，加强对施工建设的质量监督，实时监控混凝土反应的温度，保障每一个施工工艺的有效进行，强化后期的混凝土维护和管理措施，利用冷水降温和表面保温等措施保障温度的变化在可控范围内。

3.1 选择高质量的石灰和水泥的材料

在建设的过程中，原料的采用是保障施工质量的关键基础，所以在混凝土的施工中也要保障混凝土的材料质量，这样才能够有效地保障施工整体的质量，同时还可以避免温度裂缝的产生。因此在混凝土的施工建设中，完全可以应用矿渣水泥等类型的材料进行施工，同时将低水化热水泥作为其中的主要施工材料，因为这种材料在具体的施工中发生水化热的现象并不明显，所以，完全可以通过人为的方式将混凝土的温度调整到适宜的位置，以这样的方式还能够减少其中水泥的使用量，在原料的选择之后，采用一定量的粉煤灰与其进行混合，以这样的方式可以可延长混凝土在凝结过程中所耗费的时间。在施工的过程中，骨料的选择也应该选择一些带有水泥成分的材料，这样在发生热胀冷缩现象的时候也并不会那么明显。不同的地区还会拥有不同的特性，所以在具体的施工中，一定要结合自己建设中的特性制定针对性的解决措施。

3.2 进行严格的温度控制和监测

温度是施工过程中重要的影响因素，所以在具体的施工中就需要严格控制其温度，加强对施工温度的监测，避免因温度过高导致建筑的质量下降，所以在整个施工的过程中就需要将温度控制在一个合适的范围内。在此之中还需要进行充分的调研工作和分析工作，以这样的方式才能够对温度的合适范围做出规范，所以在施工的过程中应重视温度监测和控制的环节，它是消除温度裂缝隐患的关键时期。外界较高的温度和混凝土自身的水化热就是导致建筑中出现温度裂缝的重要原因，所以在施工的整个过程中，就需要加强对外界温度的控制和对混凝土内部水化热的检测，在这样的背景下才能够充分地保障混凝土建设的质量。

3.3 加强对混凝土后期的养护工作

现在很多的工作都需要实行养护的工作，应用这样的方式才能够延长使用寿命，在混凝土施工中也是一样，后期的养护工作是保障，是其不会因为温度的影响导致裂缝出现的最佳手段，所以养护的工作是混凝土后期维护工作中最重要的手段。建设单位首先应考虑的是导致裂缝出现的原因，究其根本就是混凝土内部和外界存在过大的温度差所造成的，所以在后期的养护工作中就应该尽可能地保障温度差在可控的范围内。在正常的施工进程中，可以在内部的材料建设中添加一些保温的材料，这样的方式可以和外界的高温起到同步的作用，在低于正常的温度进行施工的时候就需要加强对保温层的放置，在这样的条件下可以有效地避免外在的表面遭受雨水的冲刷，进而可以避免因为温度的变化产生的危害。通常在低温的环境下遭受的危害是更强烈的，混凝土表面遭受的危害更多，所以在具体的施工中就需要更重视对温度的控制，这时候完全可以考虑应用一些具有遮挡性能的材料，这样的方式可以隔离外界的低温影响，同时需要结合整体的施工环境以及各项因素采用最佳的保温策略，这时保温层在避免外界温度影响的同时便能够有效地锁定其中表面的水分，进而可以实时地保障内部和外界的温度的温差在合理范围内，以这样的方式可以有效地避免混凝如出现裂缝的现象。

3.4 严格控制施工工艺的进行

在任何施工中都应该加强对施工工艺的规范，自这样的条件下开展施工才能够保障施工的稳定进行，进而可以充分地保障施工的质量问题。在混凝土进行搅拌工作之前首先应该进行试配的工作，试配过程得到的参数可以为后期的混凝土搅拌提供有力的依据，拥有了有效的依据就可以在实际的工程中确保其中加入量的正确范围，同时混合的材料也应该在具体的施工之前进行严格的检查，这样的方式可以确保材料的质量能够满足搅拌的要求。

在浇筑的工作中也有很多烦冗的程序，首先就必须要了解搅和料的实际温度，并需要严格控制材料在出机时的温度，在这样的背景下才能够充分地满足混凝土的应力要求，通常在浇筑工作中有分层浇筑和推移式浇筑两种方式，在浇筑的过程中为满足温度的要求就需要在施工温度较高的时候进行降低水温的操作，这样就可以使水和沙子在温度上得到及时的处理，因为在具体的施工中水和沙子对于施工的温度存在着很大的影响，与此同时，搅拌过程中的振捣次数也是决定搅拌是否均匀的关键性要素，这个措施能够决定混凝土的密度，在浇筑工作完成之后还需要对混凝土表面上的污水进行处理，以防止水分再次影响混凝土的温度和湿度，可以利用抹子进行搓压处理，当表面出现泛白现象的时候就可以停止搓压，如果在施工的进程中能够严格地按照上述措施进行，就可以有效地避免因温度产生的裂缝问题，因此可以获得符合标准的硬度和应力，进而可以提升建筑的整体质量[3]。

4 结束语

总来说，温度裂缝的问题一直都是影响建筑质量的重要问题，根据近年来实际的施工状况，使用符合质量标准的原材料可以在很大的程度上保障其中不会产生裂缝，进而可以延长施工场地的使用寿命，通过适配合理的参数可以为具体的施工提供有效的参考，科学合理的工艺检测技术也是保障各个程序正常进行的重要手段，为充分地保障其中的施工规范。施工人员应保持严谨的态度和高质量的科学素养，能够精确地计算内部和外界的温度，进而可以了解其中产生的温度差，所以在此之中施工人员应合理地进行施工方案的设计，保障施工建设可以为人们提供优质的服务。