【摘 要】本文就大體積混凝土溫度裂縫的原因進(jìn)行了分析，重點(diǎn)對(duì)溫度裂縫的質(zhì)量控制作出了詳細(xì)的闡述。

【關(guān)鍵詞】大體積混凝土；溫度裂縫；質(zhì)量控制

水泥混凝土易于開裂現(xiàn)象的本質(zhì)，在于其粒子與粒子之間僅存在弱物理鍵的相互作用，抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度要小一個(gè)數(shù)量級(jí)甚至更多，斷裂能僅約為102J/m2量級(jí)，而其微結(jié)構(gòu)的不均勻性，以及在硬化早期因多方面原因造成的損傷、微裂縫和拉應(yīng)力，進(jìn)一步使它易于開裂。

1.大體積砼溫度裂縫的產(chǎn)生的原因

大體積砼是指結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在80厘米以上，同時(shí)水化熱引起的混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過25℃的混凝土。大體積砼結(jié)構(gòu)在施工中容易產(chǎn)生裂縫，長期的工程實(shí)踐表明，造成大體積鹼出現(xiàn)裂縫的因素極其復(fù)雜而且是多方面的。其中有:①鹼配合比設(shè)計(jì)上的問題:水泥用量大，水泥發(fā)熱量大，造成鹼水化熱溫升過高，溫度變化急烈;水灰比大，灰漿量大，造成硅收縮量過大;原材料性能不良，造成鹼本身抗裂能力低。②鹼施工質(zhì)量上的問題:下料不均勻，振搗不密實(shí);澆筑安排不善，硅內(nèi)部形成冷縫。③硅養(yǎng)護(hù)上的問題:硅表面裸露干燥，風(fēng)吹日曬，同部與表面溫差過大;外界氣溫驟降時(shí)鹼表面無保溫措施。④結(jié)構(gòu)型式及構(gòu)造上的問題:幾何尺寸大，超長超厚;形狀突變處未妥善處理;配筋不合理。⑤地基問題:基礎(chǔ)約束面受強(qiáng)約束，沉降不均勻等等。而產(chǎn)生的裂縫稱為溫度裂縫。因此，應(yīng)當(dāng)針對(duì)大體積砼自身的特點(diǎn)，對(duì)其溫度及溫度應(yīng)力的變化規(guī)律、溫度裂縫的控制技術(shù)等方面開展一系列的研究。

2.有效控制大體積砼溫度裂縫的施工技術(shù)

2.1合理選擇原材料

合理選擇原材料，有利于大體積砼裂縫的控制，首先，選擇水泥。內(nèi)部混凝土主要考慮抗裂性能好、兼顧低熱和高強(qiáng)兩方面的要求，一般采用低熱礦渣水泥，中熱砼酸鹽水泥摻入一定量的粉煤灰。外部混凝土，除抗裂性能外，還要求抗凍融性、耐磨性、抗蝕性、強(qiáng)度較高及干縮較小，因此一般采用較高標(biāo)號(hào)的中熱砼酸鹽水泥。當(dāng)環(huán)境水具有硫酸鹽侵蝕時(shí)，應(yīng)采用抗硫酸鹽水泥。其次，摻用混合材料。適當(dāng)摻用混合材可降低混凝土的絕熱溫升、提高混凝土抗裂能力，目前主要是粉煤灰摻得較多。第三，摻加緩凝劑，在砼中摻加適量的緩凝劑，能夠在一定程度上延緩水泥的水化作用，減緩水化熱的釋放速率。它的作用是推遲熱峰出現(xiàn)的時(shí)間，同時(shí)也降低了溫度峰值。

2.2提高大體積砼施工質(zhì)量

①控制出機(jī)溫度。對(duì)混凝土出機(jī)溫度最大的是石子及水的溫度。為了降低出機(jī)溫度，其最有效的辦法是降低石子的溫度。在溫度較高的季節(jié)施工時(shí)，為了防止太陽直接照射，可在砂石堆場(chǎng)上搭設(shè)遮陽料篷，必要時(shí)也可在使用前沖洗骨料。②控制澆灌溫度。為了降低混凝土從攪拌機(jī)出料到卸料，泵送和澆灌振搗后的溫度，減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，一般按季節(jié)采取措施，如夏季施工時(shí)，則應(yīng)以減少冷量損失，在澆灌混凝土?xí)r，采用一個(gè)坡度、薄層澆灌、循序推進(jìn)、一次到頂?shù)却胧﹣砜s小混凝土暴露面積以及加快澆灌速度，縮短澆灌時(shí)間。在冬季施工時(shí)，一般可利用混凝土本身散發(fā)的水化熱養(yǎng)護(hù)自己，并要求在混凝土沒有達(dá)到允許臨界強(qiáng)度以前防止凍害。③澆筑砼前應(yīng)將基槽內(nèi)的雜物清理干凈，砼的澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，間歇時(shí)間不得超過砼的初凝時(shí)間;澆筑時(shí)必須嚴(yán)格控制砼的入模溫度，砼最高澆筑溫度不得超過28℃;在澆筑砼時(shí)可投入適量毛石，以吸收熱量并節(jié)約砼;澆筑時(shí)若外界氣溫過高，可采用在輸送管上加蓋草袋并噴冷水的方法。④改進(jìn)攪拌工藝:即在攪拌的混凝土?xí)r，改變以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子進(jìn)行攪拌的新方法。這種攪拌工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是無泌水現(xiàn)象，混凝土上下層強(qiáng)度差減少，可有效地防止水分向石子與水泥砂漿面的集中，從而使硬化后的界面過渡層的結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)加強(qiáng)。

2.3加強(qiáng)混凝土的溫度監(jiān)測(cè)工作

溫度控制是大體積混凝土施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是防止溫度裂縫的關(guān)鍵。而在引起裂縫產(chǎn)生的諸多因素中，混凝土水化熱和外界氣溫造成的構(gòu)件內(nèi)部溫度應(yīng)力是一個(gè)很主要的因素，為了控制裂縫的產(chǎn)生，這不僅要在混凝土成型之后，對(duì)混凝土的內(nèi)部溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且應(yīng)在一開始，就對(duì)原材料、混凝土拌和，入模和澆筑溫度進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)測(cè)。在平面上，測(cè)溫點(diǎn)沿底板縱橫方向間距約10m左右布置一點(diǎn)。在垂直方向上，每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)沿垂直高度在其表面、中部和板底分別埋沒設(shè)測(cè)溫管，垂直高度依次為板頂，－100mm、板中部、板底十100mm。每個(gè)測(cè)混點(diǎn)測(cè)溫管間距100mm。測(cè)溫管安裝位置要準(zhǔn)確，固定牢固。在混凝土溫度上升階段，每2小時(shí)測(cè)溫一次，混凝土溫度下降階段每6小時(shí)測(cè)溫一次。在測(cè)混進(jìn)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)砼內(nèi)部溫度差超過25℃時(shí)，測(cè)溫人員要及時(shí)報(bào)告工地項(xiàng)目總工，由有關(guān)人員根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)采取措施加強(qiáng)保溫或延緩撤除保溫材料時(shí)間等來控制溫差。

2.4加強(qiáng)大體積砼的養(yǎng)護(hù)措施

養(yǎng)護(hù)是大體積砼施工中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作，對(duì)澆筑后的砼加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，使之處于適宜的溫濕環(huán)境，讓水泥顆粒得到充分水化，從而提高砼的強(qiáng)度，提高它的抗裂性。澆筑后2h采用塑料膜對(duì)表面覆蓋，可有效增加砼的表面溫度，減小總溫差。若在冬季施工，需在塑料膜上加草墊保溫。有關(guān)研究表明，水泥的水化作用只有在充水的毛細(xì)管中才能進(jìn)行，所以必須防止因蒸發(fā)而使毛細(xì)管失水。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)就是要不斷地補(bǔ)充足夠的水份，防止砼表面干燥。潮濕養(yǎng)護(hù)應(yīng)當(dāng)從砼凝結(jié)后即開始，一般應(yīng)持續(xù)7－15天為宜。潮濕養(yǎng)護(hù)還能有效地減小砼的早期干縮，防止干縮裂縫的產(chǎn)生。養(yǎng)護(hù)時(shí)要保持適宜的溫度和濕度，以便控制砼內(nèi)表溫差，促進(jìn)砼強(qiáng)度的正常發(fā)展及防止砼溫度裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。大體積砼的養(yǎng)護(hù)，不僅要滿足強(qiáng)度增長的需要，還應(yīng)通過人工的溫度控制，防止因溫度梯度引起砼開裂。

2.5對(duì)大體積砼裂縫進(jìn)行修補(bǔ)

大體積砼裂縫不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕，加速砼的碳化，降低砼的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此要積極進(jìn)行修補(bǔ)。方法主要有：①表面修補(bǔ)：即在裂縫表面涂抹水泥漿、環(huán)氧樹酯膠泥或在砼表面涂刷油漆、瀝青、防水劑等材料，為了防止繼續(xù)開裂，通?？梢圆扇≡诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。②嵌縫法：這是裂縫封堵中最常用的一種方法。具體流程為，沿裂縫鑿V形槽，在槽中嵌填塑性或剛性防水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等：常用的剛性防水材料為聚合物水泥砂漿等。③結(jié)構(gòu)加固法，這種方法的適用范圍為：裂縫影響到砼結(jié)構(gòu)的性能，加大砼結(jié)構(gòu)的截面面積、在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射砼補(bǔ)強(qiáng)加固等辦法。

3.結(jié)語

總之，為了防止大體積砼產(chǎn)生溫度裂縫，提高砼抗裂性能是前提，降低砼溫度應(yīng)力是根本。砼的抗裂性能主要靠精心組織施工、提高砼密實(shí)性、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)來保證，而降低砼溫度應(yīng)力則要通過嚴(yán)格控制其溫度變化來實(shí)現(xiàn)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］高向東.大體積混凝土裂縫預(yù)控系統(tǒng)的研究[D].長安大學(xué)，2009.

［２］王嘉楊.高層建筑大體積混凝土基礎(chǔ)溫度裂縫控制的研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2009.

［３］何立民.大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制研究[D].大慶石油學(xué)院，2008.