摘要：混凝土特点是生产工艺相对简单，并且价格较其他材料更加低廉。混凝土虽然具备许多施工中的优点，但也存在着一个容易出现裂缝的严重问题。混凝土裂缝问题不仅出现在我国，目前世界各国施工中的混凝土裂缝问题都较为严重。所以在针对混凝土出现裂缝的原因，需要尽快研究出解决办法。文章探讨大体积混凝土温度裂缝的防治措施。
关键词：大体积混凝土；温度；裂缝；防治
基于大体积混凝土的特点，比如体积比较大，厚度比较厚等，在实际的施工过程中往往存在着一定的技术难点，如比较容易出现泌水、裂缝等问题，而裂缝的问题尤为常见，困扰着施工技术人员。因而，有效的控制混凝土的裂缝对保证大体积混凝土的施工质量显得特别重要。
1大体积混凝土温度裂缝产生的原因
在大体积混凝土浇筑完成以后，在混凝土内部，水泥水化作用产生的热量就使得其内部的温度逐渐升高，一般在3d～5d的时间内温度就达到最高值。由于大体积混凝土厚度较大，导致其水泥水化过程中产生的热量很难散发，致使大体积混凝土内部的温度会比较高，而混凝土的外部与空气接触，散热较快，这样混凝土就会出现较大的内外温差，而在这种温差作用下，内外部就出现了作用力相反的力。
当混凝土的内外温差超过25℃以后，大体积混凝土的表面就会出现裂缝。而在混凝土的内部温度逐渐降低以后，基于热胀冷缩原理，混凝土就会出现收缩现象，收缩会产生一定的拉应力，而当拉应力超过了混凝土自身的抗拉强度时，混凝土自然就出现了开裂的现象。
2混凝土温度应力
物体在受到温度变化的影响时会产生温度变形，将物体四周固定好，物体升温时会发生膨胀，由于四周的限制，物体无法膨胀而会在内部产生压应力；物体降温时发生收缩受到四周的限制，因为温度的变化使得物体内产生的力无法传递至外界，内部会产生压应力或拉应力，这种因温度变化产生的应力就是温度应力。当混凝土的温度降低时，混凝土内部降温产生的拉应力可能使其内部出现拉应力裂缝。对于处于嵌固状态新浇筑的混凝土，当混凝土内部的升降温的幅度达到12℃～20℃时，后期混凝土降温产生的拉应力很容易超过混凝土的极限拉应力而造成混凝土被拉裂。
3大体积混凝土温度裂缝的控制方法
3.1原材料控制措施
水泥产生的水化热导致混凝土内部温度的上升，所以在配置大体积混凝土时，尽可能选用低水化热或中水化热水泥。水化热与水泥矿物成分、细度、掺入的外加剂品种、数量、水泥品种及混合材料有关，所以大体积混凝土优先选用矿渣硅酸盐水泥和粉煤类硅酸盐水泥。另外可以利用混凝土的后期强度(90d～180d)以降低水泥用量，水泥用量降低了自然也就减少了水化热，试验证明每加减10kg水泥，水化热产生的温度会相应增减1℃，水化热与水泥用量成正比。在条件许可的情况下，还可以选用一些收缩性小的或具有微膨胀性的水泥，因为这种水泥在水化过程中的膨胀可产生一定的预压应力，而这种预压应力则会部分抵消温度徐变应力，减少了混凝土内的拉应力，提高了混凝土的抗裂能力。
在大体积混凝土配制过程中适量掺加粉煤灰。粉煤灰作为工业废料，现已广泛应用于工程建设中，在混凝土中掺加粉煤灰可以代替部分水泥或细骨料，这样不仅降低了工程成本、提高了混凝土的和易性以及不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、改善了混凝土的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象，还能降低水化热、减少混凝土的收缩和开裂。
在配制大体积混凝土时选择级配良好的骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例最大，一般可以达到混凝土绝对体积的80%，因此骨料的选择就显得尤为重要。骨料应选择线膨胀系数小、弹性模量低、表面清洁无浮层、级配良好的骨料。一般粒径4mm～40mm的粗骨料，应尽量采用中粗砂，且应严格控制砂、石子的含泥量。另外在混凝土中掺加缓凝剂，可以减缓混凝土的凝结速度，以利于散热。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外条件允许时还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚硬的、冲洗干净的、规格为150mm～300mm的大块石，掺加大块石一方面减少了混凝土总用量，降低了水化热，另一方面石块本身也吸收了部分热量，使水化热能进一步降低，这对减少因水化热导致的温度裂缝效果明显。
在配制大体积混凝土时适当加入高效减水剂和引气剂，这样可以减少大体积混凝土用水量和胶凝材料的用量，对改善混凝土的工作性能，提高了大体积混凝土的抗裂缝性能起着极为重要的作用。
3.3外界温度梯度控制
在施工准备阶段要做好外界环境、浇筑温度等环境因素分析，提前做好温控措施尽量使每个温度梯度降至最低，在最大程度上控制结构的温度应力。实践表明，日内气温的变幅、温度的持续降低都会导致混凝土温度应力的提高，外界温度高则有利于温度应力的减小，利于混凝土温度的控制。在进行大体积混凝土设计时，要参考当地的气温气候规律，在满足工程整体工期的前提下，尽可能地选取回暖、昼夜温差小的时段进行浇筑。对大体积混凝土进行养护时，要确保混凝土温度梯度控制在拉应力容许的范围内，结合相应的人工措施，如鼓风、洒水等，对温度梯度进行综合全面控制。
3.4在混凝土中埋设冷水管
选择用内径30mm且导热性能良好的钢管作为冷水管，埋设时要求其水平、竖直间距维持在1m，并且在下层混凝土埋设一层水管，上层根据混凝土厚度埋设水管，每层水管要保持0．9m间距，在水管内部通循环冷水或冷气，降温速度不应超过0．5℃/h～1．0℃/h。另外，为提高温度控制准确性，还应配置电阻式测温计，对承台内预定控制点混凝土实际温度进行测量，将获取的数据作为下一步控制措施实施的依据。此外，还应注意要加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。尽量采用两次振捣技术，改善了混凝土强度，提高抗裂性。
3.5降低入仓温度
提前对骨料进行预冷处理，如骨料采用堆高的方式处理，并设置遮阳棚，避免其直接受到阳光照射。同时，还需要加快混凝土运输与入仓速度，缩短混凝土在环境中暴露时间，避免其在运输与浇筑阶段温度回升。
3.6外覆保温层养护
通过对不同混凝土外覆不同的保温层可有效降低混凝土的温度应力。由于其施工方便，且对混凝土温度裂缝具有良好的控制作用，被广泛应用在大体积混凝土的工程施工中。要做好混凝土的保温作业，可通过在混凝土表面敷设保温材料来减小混凝土表面的放热过程，实现对混凝土的保温，降低混凝土温度场的差异程度。保温层的选择在于保温系数的选择，保温系数要根据工程投资、混凝土施工进度、施工效率来综合考虑。一般来说保温层的放热系数越小，外界对结构温度的影响越小，对混凝土的保温效果也越好。因此要根据不同工程，综合考虑实际施工条件、气候环境和效率等因素，在条件允许的情况下，先对不同组合进行仿真分析，综合选择最优的保温措施。
3.7表面保温养护
在混凝土全部浇筑完成后需要对其进行蓄水养护，蓄水深度为25cm，下层养护时间为6d，上层养护时间为8d。其中，所用养护水应为冷却水管内水，控制混凝土表面温度，且在完成蓄水养护处理后，还需采取常规措施进行养护。
4结语
在建筑企业进行施工的过程中应该对混凝土的质量进行严格的把关，严格的控制各个环节，总结工作情况，对相关的工艺不断的进行革新，保证混凝土在施工的过程能够顺利的进行。从而避免后期混凝土墙体裂缝的出现，保证施工建筑的安全和适量。对于大体积混凝土温度裂缝的防治措施应该做到有效得当，这样才能够有效的避免大体积混凝土温度裂缝的出现。
参考文献
[1]曹万林，刘文超，叶天翔，闫慧清，贾旺．循环水控制厚大基础混凝土温度裂缝试验研究[J]．自然灾害学报，2016.
[2]龚剑，李宏伟．大体积混凝土施工中的裂缝控制[J]．施工技术，2012.
论文作者:罗玉成
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签：混凝土论文; 温度论文; 应力论文; 体积论文; 裂缝论文; 水化论文; 骨料论文; 《基层建设》2017年第14期论文;