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摘要：混凝土工程质量管理属于建筑工程管理中的一个重要方面，对于建筑物的正常使用功能以及耐久性有着较大影响，伴随着建筑工程项目复杂程度的提高，大体积混凝土浇筑在建筑工程中较为常见，而大体积混凝土浇筑中一个施工难点就是温度裂缝的控制。本文主要探讨的是大体积混凝土温度裂缝的成因分析与控制对策，全文在展开分析过程中首先论述了混凝土裂缝的成因，其次分析了混凝土温度裂缝成因，最后对混凝土温度裂缝给出了相关的控制对策。
关键词：大体积混凝土；温度裂缝；成因分析；控制对策
当前社会条件下，建筑工程等基础设施的建设项目越来越多，同时建筑规模也越来越大，相应的大体积混凝土施工技术也就较为普遍。大体积混凝土施工中具有截面大、混凝土用量大、水泥用量大、混凝土强度等级高等特点，基于以上特点，浇筑完成后的混凝土内外温差较大，同时产生的温度收缩应力也较大，在温度应力作用下很容易出现裂缝。因此在建筑工程施工中需要高度重视温度裂缝的成因及其预防控制措施，本文主要就大体积混凝土温度裂缝的成因分析与控制对策分析如下：
一、混凝土裂缝成因分析
混凝土裂缝已经成为建筑工程管理中关注的焦点，关于混凝土裂缝成因通常有三种，分别为：（1）外部荷载，外部荷载引发的混凝土结构裂缝是最常见的，也就是混凝土在静荷载、动荷载等荷载作用下直接引起的裂缝，外部荷载裂缝涉及到设计阶段、施工阶段以及使用阶段等；（2）结构次应力，建筑工程在受力分析过程中采用的模型以及计算方法与实际的受力情况存在差异，从而产生结构次应力，比如施工材料的不连续、结构几何的不连续等；（3）变形应力，混凝土本身属于一种刚性材料，主要以受压为主，抗拉强度只有抗压强度的10.0%左右，在大体积混凝土施工过程中，温度应力、膨胀应力、收缩应力以及不均匀沉降等均会引起裂缝，也就是在变形过程中会产生应力，但是应力会受到混凝土的约束限制，当应力值超过混凝土的抗拉强度时，自然产生裂缝[1]。
二、大体积混凝土温度裂缝成因分析
1、高水化热水泥品种导致水泥水化热较大
大体积混凝土浇筑过程中会产生大量的石化热，而大体积混凝土在浇筑完成后，混凝土的温度会先升高到达最大值后又会逐渐下降，在混凝土温度降低过程中先是表面温度降低，然后内部温度逐渐降低。浇筑完成的混凝土在凝固过程中会释放出大量的水化热，而这些热量均停留在混凝土内部，而混凝土本身的散热性较差，在短时间内无法快速将热量排出，造成了混凝土内部温度远远地高出混凝土外部的温度，在较大的温差作用下，混凝土内部和外部产生较大的温度应力，在温度应力作用下使得混凝土表面或者内部产生裂缝。大体积混凝土浇筑过程中最大绝热温升计算公式为：
Th＝（mc＋k×F）×Q/c×ρ
在上式中Th表示混凝土最大绝热温升，单位为℃，mc表示混凝土中水泥的用量，单位为kg/m3，F表示混凝土活性掺合料用量，单位为kg/m3，K表示掺合料折减系数，不同的掺合料，对应的系数不同，Q表示水泥28d后的水化热，单位为kJ/kg。c表示混凝土比热，单位为kJ/（kg•K），ρ表示混凝土密度，单位为kg/m3。
从上式中可明显看出水泥的用量、掺和料用量、水泥用量、水泥水化热、混凝土密度等均可造成混凝土整体温度的升高[2]。
2、施工阶段环境温度的影响
大体积混凝土浇筑期间环境温度也会影响到混凝土的温度变化，相应的也会在温度应力作用产生裂缝。如果大体积混泥土浇筑时间在夏季，而夏季较为炎热，外界温度本身较高，此时混凝土内部的热量不容易散出，很容易在混凝土内部产生温差，出现裂缝。如果大体积混凝土在冬季施工，则外界温度较低，而混凝土内部温度较高，明显的温差可产生温度应力，温度应力在大于混凝土抗拉强度后出现裂缝[3]。
三、大体积混凝土温度裂缝的控制对策
1、合理的选择水泥品种，减少水化热
在上述大体积混凝土温度应力分析过程中，水泥的用量、掺和料用量、水泥用量、水泥水化热、混凝土密度等均会影响到温度变化，相应的会产生温度应力引起裂缝，虽然影响因素较多，但是混凝土配合比设计完成后，水泥的用量、水的用量、粗细骨料等相关用量已经确定，虽然通过减少水泥用量，可以减少水化热，降低温度应力，但是混凝土的强度要求可能无法满足设计要求，因此综合以上分析，可通过选择合适的水泥品种，使用一些低水化热的水泥品种代替高水化热的水泥品种，从而降低大体积混泥土浇筑完成后的水化热，相应的减少温度裂缝的出现。表1所示为不同品种、强度等级水泥的水化热，从表中可以看出，矿渣水泥在不同龄期内的水化热均是小于硅酸盐水泥品种的，因此在施工中经论证可以的情况下，采用矿渣水泥代替硅酸盐水泥，可以明显降低大体积混凝土浇筑过程中的水化热，有效减少裂缝的出现。
表1 不同品种、强度等级水泥的水化热
2、重视大体积混凝土浇筑环境因素控制
大体积混凝土浇筑期间需要选择合适的时间，进而减少混凝土内部与外界环境的温度差，减少温度应力，在大体积混凝土浇筑期间，避免在炎热的季节进行浇筑，同时也应该避免在寒冷的季节进行浇筑，在浇筑混凝土过程中可以通过一定的措施进行防寒保温，比如在夏季浇筑完成后需要定期的对混凝土表面洒水，同时使用草帘、芦席、麻袋等相关材料对混凝土进行覆盖，保持表面的湿润，而在冬季施工期间需要做好混凝土的保温工作。此外，在混凝土浇筑前，可对相关材料进行降温处理，比如：混凝土搅拌过程中采用冰水，施工现场的相关材料均在阴凉处保存，避免长时间阳光的照射，保证搅拌之前相关材料的温度较低，此外，根据运输距离的长短，可对运输罐车进行遮挡处理，避免运输中阳关的照射。
3、有效的改善约束条件，最好施工中的温度监测
根据大体积浇筑过程中的相关情况，可设置一定的施工后浇带、施工缝等，这样可有效的改善约束条件，减少对大体积混凝土浇筑过程中温度变化的约束，改善受力状况，减少温度裂缝的出现。同时在施工过程中预留出温度监测点，由一名工作人员定时的做好混凝土内部温度的监测，及时的分析混凝土内外温度差，针对性的采取措施减少温度应力。
结束语：
大体积混泥土浇筑过程中在温度应力作用下很容易产生温度裂缝，在大体积混凝土施工管理中应该重视混凝土温度裂缝的相关因素控制，通过影响因素消除或者减少温度应力产生，进而减少或者避免温度裂缝的出现。
参考文献：
[1]王友辉.大体积混凝土温度裂缝产生机理分析与抗裂控制新对策[J].科技创新导报，2015（05）.
[2]杨明君.刍议大体积混凝土温度裂缝成因及控制对策[J].现代物业（上旬刊），2015（07）.
[3]武世地，张红亚.大体积混凝土温度裂缝控制的工程应用研究[J].安徽建筑大学学报，2015（01）.
论文作者:何岚
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/28
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