混凝土施工的温度与裂缝控制-版面费

　　摘要：本论文主要分析混凝土在配制、浇筑及养护过程中产生裂缝原因。混凝土在现代工程建设中占有相当重要的地位，它不仅关系到房屋工程的结构安全性能，而且影响后期的装饰工程。建筑施工企业在施工过程中采取各种措施对裂缝进行控制，但裂缝问题依然存在。究其原因，是建筑施工企业对于混凝土温度应力变化缺乏了解和注意。针对房屋工程的屋面板及其他构件，裂缝问题常常出现，本文通过对混凝土施工温度的分析来提高混凝土构件裂缝控制的成功率。

　　关键字：温度应力变化、材料、水化热、裂缝、养护

　　混凝土施工是房屋建筑工程中的重要部位，如房屋工程的承重构件框架梁、板、柱以及一些小型构件等。随着经济和施工技术的发展，房屋工程逐渐摆脱以砖混结构为主的格局，钢筋混凝土框架结构已占据主导地位。因此，加强混凝土工程裂缝控制至关重要，而加强混凝土施工中温度控制是防止混凝土构件出现裂缝重要环节之一。根据《建设工程强制性条文》及《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002对混凝土工程的质量要求，本文针对混凝土施工中的温度控制做重点阐述。

　　(一)、混凝土建筑产生裂缝的原因

　　混凝土构件产生裂缝原因有多种，主要是温度和湿度的变化、结构设计不合理性、原材料不合格(如水泥、砂子、石子、水及外加剂等)、模板变形及基础沉降不均匀等。混凝土在浇筑及硬化期间水泥会放出大量水化热，内部温度不断上升，经过初凝期后温度下降，温度变化致使混凝土表面和内部出现拉应力，当这些拉应力超过混凝土的抗裂能力时，就会导致裂缝出现。混凝土内部相对湿度变化较小，表面湿度受风、阳光等因素影响变化较大，当养护不到位，表面水分大量流失时，干缩变形会摆脱混凝土内部应力约束，混凝土裂缝因此出现。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期增加荷载导致极限拉伸变形，长期施加荷极极限位拉伸变形也很小。原材料配合比不均匀，水灰比不稳定，运输和浇筑过程中出现泌水、离析现象，在同一块混凝土中受力强度不均匀，而混凝土抗拉能力很低，易出现裂缝薄弱部位。

　　另外大体积混凝土浇筑完毕后，由于水泥水化作用所放出热量使混凝土内部温度逐渐升高，与一般构件相比，大体积混凝土内部水化热不易散出，结构表面与内部温度不一致，外层混凝土热量散发快，内部混凝土热量散发慢，内外温度变形不同，因此也会产生温度应力。

　　温度应力的形成过程大致可分为三个阶段：

　　1.早期：自混凝土浇筑开始至水泥的放热基本结束，一般在30天，在这个时间段内，水泥将发出大量的水化热，混凝土弹性模量的急剧变化，这一时期混凝土内会形成残余应力。

　　2.中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时间段内，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界温度的变化引起的。

　　3.晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。

　　(二)、混凝土温度控制

　　1.材料的选择

　　根据混凝土材料配合比要求进行现场试配，优化骨料级配，混凝土种类最好为干硬性混凝土，加入引气剂或塑化剂等以减少混凝土中水泥用量。检查粗细集料，不使用含泥量过大材料，以减少混凝土收缩。

　　2.搅拌过程控制

　　(1)、控制好混凝土中水灰比。搅拌混凝土前应根据配合比设计对水灰比进行适当调整，防止因水灰比过大使混凝土和易性差，导致混凝土离析、保水性不良，增加收缩值。

　　(2)、在气温较高天气下搅拌混凝土时，应提前对碎石浇水使其冷却，以降低混凝土浇筑温度。

　　3.浇筑过程控制

　　浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

　　4.防止裂缝的其他措施：

　　(1)合理留置施工缝

　　在浇筑大面积混凝土时，由于时间关系，混凝土无法一次性浇筑完成，因此需要留置施工缝。施工缝的留置要严格按规范要求留置，具体位置如下

　　施工缝的位置应设置在结构受剪力较小和便于施工的部位,且应符合下列规定:柱应留水平缝,梁、板、墙应留垂直缝。

　　1)施工缝应留置在基础顶面、梁或吊车梁牛腿下面、吊车梁上面、无梁楼板柱帽下面。

　　2)和楼板连成整体的大断面梁,施工缝应留置在板底面以下20mm～30mm处。当板下有梁托时,留置在梁托下部。

　　3)对于单向板,施工缝应留置在平行于板短边任何位置。

　　4)有主次梁楼板,宜顺着次梁方向浇筑,施工缝应留置在次梁跨度中间1/3范围内。

　　5)墙上施工缝应留置在门洞口过梁跨中1/3范围内,也可留在纵横墙交接处。

　　6)楼梯上施工缝应留在踏步板的1/3处。

　　7)水池池壁施工缝宜留在高出底板表面200mm～500mm竖壁上。

　　8)双向受力楼板、大体积混凝土、拱、壳、仓、设备基础、多层刚架及其他复杂结构,施工缝位置应按设计要求留设。

　　(2)合理安排施工工序，避免过大高差和侧面长期暴露。在混凝土施工中，为了提高模板周转率及考虑工期要求，往往要求新浇筑混凝土尽早拆模。新浇筑混凝土早期拆模，在表面引起拉应力，出现温度冲击现象。混凝土在初凝期是，由于水化热散发，表面引起大拉应力，此时表面温度比气温高，拆除模板，表面温度急剧下降，温度变化致使混凝土表面附加拉应力，与水化热应力叠加，在加上混凝土干缩，表面应力达到极限数值，就有导致裂缝危险。

　　5.混凝土的养护

　　混凝土凝结硬化是水泥水化作用结果，而产生水泥水化作用只有在适当温度、湿度条件下才能顺利进行。混凝土养护就是创造一个适宜温度和湿度环境，使混凝土凝结硬化，最终达到设计要求。大量的施工实例证明，混凝土浇筑结束后，常见裂缝，大多数属于不同深度表面裂缝，其主要原因是大气及混凝土自身温差造成混凝土拉应力及收缩的变化，从而导致裂缝出现。

　　(1)预防混凝土内外温度差过大，防止表面开裂。

　　(2)预防混凝土超冷，应采取措施使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土试用期稳定温度。

　　(3)预防混凝土过冷，以减少新、老混凝土间约束。

　　混凝土浇筑完成，经过2-4小时初凝后进行养护，其目的在于保持适宜的温湿度，有利于使混凝土免受不利温、湿度变形影响，防止有害冷缩和干缩，同时使水泥水化作用顺利进行，以达到设计强度和抗裂能力。

　　通过近几年来的施工实践表明，在混凝土中正确使用外加剂也是减少混凝土开裂措施之一，如使用减水防裂剂，混凝土使用减水防裂剂之后可以降低水泥水化热反应，避免混凝土由于温度应力作用产生裂缝。

　　1)、水灰比是影响混凝土收缩重要原因之一，在混凝土搅拌中加入规定要求减水剂可以使混凝土用水量减少25%。

　　2)、水泥用量也是减小混凝土收缩率重要因素之一，掺加减水防裂剂混凝土在保持其强度条件下可减少15%水泥用量，其体积用增加骨料用量方法来补充。

　　3)、减水防裂剂可以提高水泥浆与骨料粘接力，提高混凝土抗裂性能。

　　结论

　　随着建筑业不断发展，先进施工技术及新型材料成熟应用，为我们解决施工重点、难点提供了有力保障，充分发挥技术优势和新型材料优势，就会创造出更多建筑精品，从而避免建筑施工中出现质量问题。综上所述，加强对混凝土施工中温度控制就可以更好避免出现混凝土裂缝，提高建筑质量、立国利民。

　　参考文献

　　1、王作兴张德琪混凝土结构与砌体结构中国矿业大学出版社