摘要：水池构筑物所处的施工环境复杂，对构筑物的强度和稳定性具有较高的要求，因此施工难度和技术难度都较大。在进行大体积混凝土施工时，水泥在水化过程中因带走大量热量，使得混凝土结构温度出现较大温差，导致混凝土出现温度裂缝。所以在水池大体积混凝土施工时，需对混凝土硬化过程中的温度进行精确计算，据此可针对性的采取相关技术有进行控制或避免，可提升大体积混凝土的质量。本文对水池大体积混凝土结构温度裂缝控制技术进行研究。
关键词：水池；大体积混凝土；温度裂缝；控制技术
引言
由于水池结构工程施工环境和使用环境通常情况下都比较复杂，所以对其稳定性和强度都有着比较高的要求，这就对施工技术提出了更大的挑战。在水池大体积混凝土施工过程当中，水泥水化产生大量的热量，从而使混凝土结构内外温差较大，最终造成温度裂缝的出现。这就需要相关工作人员对混凝土硬化温度做出准确计算，从而更好地避免温度裂缝的产生，有效提高水池大体积混凝土施工质量。
一、水池大体积混凝土特点
水池大体积混凝土由于平面尺寸大，厚度大等特点，单位体积内混凝土需要的水泥用量较大，与普通建筑大体积混凝土相比，水泥水果热过程产生的热量更多，因此内外温差和温度梯度都超过建筑大体积混凝土；针对水池混凝土的使用功能，较高标号的混凝土才能满足水池构筑物的使用需求。结合在水利工程应用时的受力情况分析，水池大体积混凝土要求具有较高的配筋率，同时要综合考虑因温度变化对混凝土内钢筋的受力影响；另外，水池混凝土施工环境复杂，在施工过程中，容易受到外部环境的影响，同时混凝土本身结构复杂，质量要求高、制作工艺严格。
二、温度应力、温度裂缝以及温度应力的危害
通过对相关文献进行分析可知，混凝土的温度应力产生的时间一般为30天，该阶段混凝土内部温度与外部环境之间的温度存在差值，这种温度差对混凝土内部产生的应力被称为混凝土的度应力。对于大体积混凝土而言，现场浇筑的过程中混凝土内温度上升得较快，在降温的过程中混凝土发生迅速的收缩。但是，先被浇筑的混凝土已经对构件产生了一定的约束力，这种约束力会对混凝土的变形产生较大的影响。一般情况下，在大体积混凝土设计的过程中不会设置钢筋，这样，温度应力产生的温度裂缝就会对混凝土的外表面的美观性带来影响。此外，大体积混凝土表面或孔位处设置的钢筋会发生不同程度的锈蚀，混凝土出现碳化现象，混凝土的自身强度会明显的降低。
三、水池大体积混凝土裂缝产生机理和原因
1、水泥的水化热
水池大体积混凝土通常情况下结构断面都比较大，在浇筑过程当中，水泥水化会释放大量的热量，这些热量不能快速散发出去就积聚在混凝土结构内部当中，从而使得混凝土结构内部温度迅速上升，而其结构外部由于水分的蒸发带走大量的热量使温度降低，由于内外温差过大，内部热涨所产生的应力和外部收缩产生的应力相互作用，当达到混凝土抗拉强度极限的时候就形成了温度裂缝。
2、外界气温变化
水池大体积混凝土施工过程很容易受到外界多种因素的影响，温度就是其中一个影响比较大的因素，当外界温度迅速下降的时候就会使其结构内外温差过大，对混凝土施工质量造成严重的危害。随着浇筑操作的持续，混凝土表面温度会随着外界温度的改变而改变，当降低到一定程度时，由于混凝土结构内外温差过大的原因而使得温度应力已经超出了混凝土的承受范围。如果外界温度太高又会对混凝土散热造成一定的不良影响，而内部由于水泥水化释放的热量会使得温度持续升高，这就大大增加了温度裂缝的发生几率。
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3、约束条件
混凝土结构会随着外界温度的升降而发生热胀冷缩现象，此时会因为某一种影响或者阻碍因素使其变形受到一定的限制，这时就会产生一定的应力，当这种应力作用达到混凝土结构本身无法承受的一个范围的时候就会造成裂缝的产生。
四、水池大体积混凝土温度裂缝控制技术
1、材料控制技术分析
水池大体积混凝土温度裂缝的产生受多种因素的影响，其中一个就是温度应力数值已经超出了混凝土本身可以承受的抗拉强度，从这个角度来考虑控制好混凝土温度裂缝的产生就需要对原材料质量做好管控，以有效提升大体积混凝土结构的稳定性、抗裂性能和抗渗性能，在对大体积混凝土进行配制的时候需要注意以下几个方面的问题：第一，在对胶凝材料进行选择的时候，最好选择水化热比较低的材料，这样可以在一定程度上减少水泥的使用量。选用中等或者是较低水化热水泥对混凝土进行配制可以将大体积混凝土浇筑过程当中容易出现的温差值降至最小，掺合料的选择也需要引起重点关注，最好选用那些性能比较均衡，组分均匀的粉煤灰；第二，确保所添加减水剂的高性能和高优质性，只有保证高性能的减水剂才能有效减少混凝土配制过程中对水泥和水的用量，同时还可以有效改善混凝土的和易性，提高混凝土性能；第三，在对骨料进行选择的时候，细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好，人工砂的细度模数宜在2．4～2．8范围内，天然砂的细度模数宜在2．2～3．0范围内。粗骨料一般采用四级配，最大粒径150mm。在投入使用之前，还应该将其中的泥洗净，对其表面的水分进行去除，一般情况下细骨料和粗骨料的含泥量控制在1%以内；四，将塌落度控制在一定范围之内，在有效保证混凝土施工质量基础之上，尽可能降低混凝土的塌落度，从而使其具有更好的抗裂性能。
2、对混凝土现场浇筑温度进行控制
水池大体积混凝土在浇筑过程当中，水泥由于水化会释放的大量的热量，从而使得混凝土结构内部温度迅速升上，但是混凝土本身的热传导性能又不是很好，当温度太高的时候就会严重影响混凝土各项性能。想要解决这一现象，一是对砂石骨料采用遮阳棚，防止阳光爆嗮，以降低其温度，并采用一定温度的制冷水对混凝土进行拌制；二是在施工混凝土中采用埋设水管冷措施对混凝土浇筑温度进行有效的降温处理，此方法可以有效降低混凝土内部温度；三是在混凝土浇筑施工中，采用喷雾器进行喷雾，形成低温小气候，以降低混凝土表面温度。在具体操作过程中，首先应该在混凝土当中埋设一定的冷却水管，在浇筑过程中向水管当中引入冷水，通过冷水的不断流动将大部分热量带走。需要注意的是，该过程所采用的冷水最好选用温度较低的深层地下水（或制冷水），利用两台或者多台水泵抽水，我国现如今这种方法被广泛应用在水池大坝混凝土浇筑过程当中。
3、施工过程中对温度裂缝进行控制
首先，在混凝土浇筑和振捣操作的时候，施工人员一定要确保施工操作的规范性和科学性，在大体积混凝土浇筑过程中，一定要把控好混凝土的浇筑顺序、厚度以及浇筑方向，我国目前最常见的为分层浇筑方式。确保下层混凝土初凝前进行上一层混凝土施工，振捣操作应快插慢拔，并插入到上下二层的结合面，以保证上下层混凝土良好结合；其次，做好后期养护工作，具体养护过程应该做好对温度和湿度的把控，整个养护过程应该保证混凝土表面处于湿润状态，如果外界温度过低还应该利用草垫子之类的东西对其进行覆盖，如果温度过高则需要定期洒水并利用保鲜膜进行覆盖；如果埋设有冷却水管的，按设计要求继续通水冷却，并定期对冷却水进水口和出水口的温度检测，及时掌握温度变化情况。
结束语
总而言之，在水池建筑施工过程中，温度裂缝比较常见，而且会对工程后期使用的安全性造成非常严重的影响，这就需要做好施工过程对原材料质量的把控，不断提高施工技术，做好现场管理工作等，从而更好地保证我国水池建筑最终建设质量。
参考文献：
［1］翟伟颂．建筑大体积混凝土筏基施工温度控制［J］．建筑，2017（14）：74-75．
［2］郭潇．大体积混凝土裂纹预防与控制［J］．城市建设理论研究（电子版），2017（19）：141．
论文作者:刘建中
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/15
标签：混凝土论文; 温度论文; 体积论文; 水池论文; 裂缝论文; 应力论文; 水化论文; 《基层建设》2019年第21期论文;