朱勤斌

摘? 要：近年來(lái)，我國(guó)建筑項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要求也越來(lái)越高，混凝土施工溫度應(yīng)力和養(yǎng)護(hù)的實(shí)施將決定整個(gè)建筑的施工效果和質(zhì)量。摘要：從分析混凝土施工中溫度應(yīng)力引起的常見(jiàn)問(wèn)題入手，論述了溫度應(yīng)力形成的三個(gè)階段及其有效措施，并探討了混凝土早期施工和養(yǎng)護(hù)的有效對(duì)策。

關(guān)鍵詞：土木工程;混凝土;溫度應(yīng)力;養(yǎng)護(hù)

中圖分類號(hào)：TU755.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.257

一、混凝土施工過(guò)程中溫度應(yīng)力的形成和危害分析

溫度應(yīng)力，又稱熱應(yīng)力，是指物體在加工過(guò)程中，隨著氣溫升降導(dǎo)致的機(jī)械力，在這種機(jī)械力的作用下，物體內(nèi)部會(huì)隨著這種機(jī)械力大小而膨脹或者收縮。施工溫度應(yīng)力在建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中表現(xiàn)非常明顯，如果內(nèi)外溫差較大就會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量裂縫，甚至?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重滲漏現(xiàn)象。混凝土結(jié)構(gòu)本身體積龐大，因此，在施工過(guò)程中，如果工人沒(méi)有做好溫度應(yīng)力維護(hù)，很容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)因外部溫度變化而發(fā)生一些機(jī)械變形，影響整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和建筑質(zhì)量。特別是在板與梁的連接處或大體積混凝土結(jié)構(gòu)，這些位置都會(huì)出現(xiàn)局部溫差，導(dǎo)致大量裂縫產(chǎn)生。如果裂縫過(guò)大，會(huì)影響整個(gè)建筑的穩(wěn)定性，明顯縮短建筑的使用壽命。

二、土木工程建筑施工過(guò)程中溫度應(yīng)力的形成原因分析

1.早期

混凝土溫度應(yīng)力從混凝土攪拌階段就開(kāi)始形成了，到結(jié)束大約了持續(xù)30天左右。在早起攪拌階段由于水泥遇到水會(huì)釋放出大量熱量，使水泥等物質(zhì)高效混合，在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生一系列化學(xué)變化，進(jìn)而釋放出大量的水化熱。但是，如果澆注到模具中的混凝土彈性空間不夠大，很容易發(fā)生一些熱變化。在此期間，混凝土中容易產(chǎn)生溫度應(yīng)力。這個(gè)階段是溫度應(yīng)激出現(xiàn)的初級(jí)階段，工人普遍非常關(guān)注。他們會(huì)進(jìn)行一系列混合其他物質(zhì)和外部維護(hù)的措施，可以有效降低這一時(shí)期的溫度應(yīng)力。此外，在操作過(guò)程中加入有效的防曬保溫措施，也可以緩解這一時(shí)期的溫度壓力。

2.中期

混凝土施工溫度應(yīng)力在中期是指從澆筑階段開(kāi)始到完全凝固這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，這一階段的溫度應(yīng)力對(duì)整個(gè)土木工程混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響最關(guān)鍵，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成以后會(huì)釋放出大量的熱量，溫度應(yīng)力表現(xiàn)得非常明顯，再加上與外部溫差變化引起的內(nèi)應(yīng)力和早期的剩余應(yīng)力一起會(huì)給混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，中期的混凝土施工溫度應(yīng)力必須要采用人工干預(yù)的方式來(lái)進(jìn)行控制，才能有效降低對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生的影響。

3.晚期

溫度應(yīng)力的后期效應(yīng)是指從混凝土完全冷卻到混凝土結(jié)構(gòu)投入使用時(shí)，外部溫度變化對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一些影響。這一時(shí)期的一些影響一般不會(huì)對(duì)建筑主體產(chǎn)生很大的影響，只有定期維護(hù)才能有效延長(zhǎng)建筑的使用壽命。

三、混凝土溫度應(yīng)力引起的原因分析

溫度應(yīng)力與外界條件有關(guān)，也與混凝土結(jié)構(gòu)本身的一些力學(xué)性能有很大關(guān)系。因此，溫度應(yīng)力的原因可以包括兩個(gè)方面。

1.自生應(yīng)力

混凝土結(jié)構(gòu)中使用的一些材料和骨骼的混合物本身在沒(méi)有外部約束或靜態(tài)條件的情況下，由于內(nèi)部和外部溫度的變化，具有一些非線性的機(jī)械應(yīng)力分布。在混凝土攪拌過(guò)程中，各種材料混合在一起，攪拌，澆注，所以它們之間會(huì)發(fā)生一些化學(xué)變化，它們的結(jié)構(gòu)會(huì)有一些相互制約，從而表現(xiàn)出溫度應(yīng)力現(xiàn)象。

2.約束應(yīng)力

混凝土結(jié)構(gòu)除了一些內(nèi)部變化外，還會(huì)受到一些外部約束，如澆筑時(shí)模板的形狀、外部振動(dòng)、溫度、光線、風(fēng)速、濕度等的變化。這些外部條件往往使溫度應(yīng)力的作用明顯加劇，并使材料的干縮變形產(chǎn)生共同的影響。確定溫度應(yīng)力的計(jì)算大小也是一項(xiàng)非常繁瑣的任務(wù)，需要結(jié)合具體條件和模型實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得理論值。此外，還需要結(jié)合施工當(dāng)天的一些自然數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和估算，因此溫度應(yīng)力的預(yù)防需要內(nèi)外兼顧和各種準(zhǔn)備工作。

四、降低溫度應(yīng)力對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)影響的措施分析

1.科學(xué)的材料配比

科學(xué)的混凝土材料配比可以有效控制施工溫度應(yīng)力對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生的影響，技術(shù)人員需要結(jié)合建筑物的質(zhì)量狀況和溫度、濕度、光線、風(fēng)速、濕度等局部綜合因素來(lái)控制混凝土材料的配比，把水化熱帶來(lái)的影響降到最低，才能避免給混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的破壞。另外，在進(jìn)行混凝土材料配比的時(shí)候可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，尤其是氣溫的高低適當(dāng)加入一定比例的添加劑，可以更好的調(diào)節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)中溫度應(yīng)力帶來(lái)的影響。如加入適量的減水劑和引氣劑可以提高混凝土攪拌過(guò)程中的流動(dòng)性，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能。混凝土澆筑環(huán)節(jié)也可以通過(guò)調(diào)節(jié)振搗速度來(lái)釋放一部分混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力，有效提高混凝土的保水性和凝聚力。此外，一些添加劑可以有效調(diào)節(jié)水泥的放熱速率，使其緩慢穩(wěn)定地放熱，防止內(nèi)外溫度急劇變化，增強(qiáng)溫度應(yīng)力。此外，在混凝土澆筑過(guò)程中，需要逐層夯實(shí)，防止一次澆筑過(guò)多和過(guò)快，以增強(qiáng)溫度應(yīng)力的效果。通過(guò)緩慢穩(wěn)定的施工，使混凝土有機(jī)流動(dòng)，逐漸凝結(jié)并穩(wěn)定保水，從而有效改善整體結(jié)構(gòu)。

2.有機(jī)的自然養(yǎng)護(hù)

混凝土施工完成后，需要采取一些外部措施來(lái)改善自然養(yǎng)護(hù)過(guò)程，如用麻袋或稻草覆蓋，可以有效地保持混凝土結(jié)構(gòu)的溫暖和濕潤(rùn)。此外，要求工人定期觀察混凝土結(jié)構(gòu)的濕度和溫度變化，及時(shí)澆水，通過(guò)不斷澆水來(lái)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的溫度應(yīng)力進(jìn)行有效分解和釋放。土木工程混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成后至少要進(jìn)行一個(gè)星期的自然養(yǎng)護(hù)工作，以確保混凝土結(jié)構(gòu)能夠自然干燥，有效保證穩(wěn)定性，防止裂縫等問(wèn)題。此外，還有很多建筑工地探索了透明塑料薄膜與深色塑料薄膜混合的方式，將混凝土與空氣隔開(kāi)，防止水分蒸發(fā);其次，防止溫度快速變化，使混凝土的自然養(yǎng)護(hù)效果得到顯著提高。

五、結(jié)語(yǔ)

總之，在現(xiàn)代建筑施工過(guò)程中，混凝土溫度應(yīng)力的預(yù)防和維護(hù)取得了顯著的成就。在混凝土施工過(guò)程中，應(yīng)堅(jiān)持以質(zhì)量為核心，通過(guò)多道工序?qū)嵤┗炷潦┕さ挠行蝠B(yǎng)護(hù)，減少溫度應(yīng)力帶來(lái)的一些不利影響，從而更好地保證建筑物的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

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