孫杰

摘 要：現(xiàn)如今大體積混凝土已被廣泛應(yīng)用于土木工程中的各個(gè)領(lǐng)域，但混凝土特別是大體積混凝土在施工澆筑過(guò)程中，混凝土因遇水會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，這樣就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部聚集大量熱量溫度升高，產(chǎn)生壓應(yīng)力。大量的應(yīng)力會(huì)引起混凝土的張拉開(kāi)裂。這樣嚴(yán)重影響建筑物的成型，甚至?xí)邪踩L(fēng)險(xiǎn)，影響其正常的使用。所以在大體積混凝土施工過(guò)程中、要選用合適的原料和添加劑，把控混凝土的溫度，控制混凝土的升溫和降溫速率。采用合理的工藝手段和養(yǎng)護(hù)措施，及時(shí)的進(jìn)行監(jiān)控，避免出現(xiàn)裂縫降低施工損失提升工程質(zhì)量顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：混凝土；溫度；應(yīng)力場(chǎng)

1 前言

混凝土是由水泥、沙、石材料通過(guò)加水?dāng)嚢韬笮纬傻膹?fù)合材料。因其澆筑之后的堅(jiān)固耐用的特性使其現(xiàn)代化建設(shè)中，混凝土有重要的不可替代的地位。然而混凝土在澆筑過(guò)程中產(chǎn)生的裂縫極為普遍，屢見(jiàn)不鮮。其關(guān)鍵性原因是在澆筑過(guò)程中對(duì)混凝土溫度把握不夠，對(duì)應(yīng)力的變化注意不夠。在大體積的混凝土中，溫度應(yīng)力和溫度控制具有重要的意義。

2 大體積混凝土

大體積混凝土在現(xiàn)代建設(shè)中，獲得應(yīng)用十分普遍。在土木工程中的應(yīng)用分為兩大類(lèi)。（1）是在建筑工程上的應(yīng)用。（2）是在水利工程上的應(yīng)用。現(xiàn)代都市高層林立，在美觀的同時(shí)高層建筑有節(jié)省空間優(yōu)化利用率的特點(diǎn)。而高層建筑的越高越多也代表著城市發(fā)展的水平。另外一種是水利工程上的應(yīng)用，我國(guó)地域遼闊為了方便水利和交通，臨海建橋，遇水搭壩也成了方便民生和社會(huì)發(fā)展的不可或缺的重要因素。單從水利工程方面，我國(guó)每年澆筑的大體積混凝土就達(dá)到了1000萬(wàn)立方米這一恐怖的數(shù)字。由此可見(jiàn)大體積混凝土在現(xiàn)代土木中所占有的地位。但是，大體積混凝土，在工程應(yīng)用中，也碰到了很多的難題。在澆筑施工中，因其特殊的材料水泥會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱。而這些熱量在混凝土內(nèi)部積聚，溫度過(guò)高，就會(huì)產(chǎn)生壓應(yīng)力。可能還會(huì)由地形因素天氣原因的影響，由于空氣流通，溫度降低、和散發(fā)熱量等原因，很容易引起混凝土的張拉開(kāi)裂現(xiàn)象。而張拉開(kāi)裂現(xiàn)象首先影響的是美觀問(wèn)題。其次，張拉開(kāi)裂可能會(huì)使得建筑承重不均勻，從而拖延工期。所以，大體積混凝土如何把控溫度應(yīng)力和溫控顯得尤為重要。

3 溫度應(yīng)力

（1）混凝土在澆筑后，晾干硬化的過(guò)程中，水泥會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱。而且因其體積較大。水化熱大量聚集在混凝土內(nèi)部且不易散發(fā)，會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部溫度不斷上升積聚。而其表面因其通風(fēng)方便，散熱比內(nèi)部快。這樣內(nèi)外就會(huì)產(chǎn)生較大溫差。由于內(nèi)部和外部的溫差熱脹冷縮的程度不同步，使得混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。

（2）在降溫的過(guò)程中，由于各種原因干固不均勻，首先干固的混凝土?xí)欢ǔ潭鹊丶s束還沒(méi)干固混凝土，又會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。

（3）氣溫條件的影響。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生極大的拉應(yīng)力這些拉應(yīng)力統(tǒng)稱(chēng)為溫度應(yīng)力。

4 裂縫的產(chǎn)生及危害

混凝土在干固硬化期間產(chǎn)生大量的水化熱，內(nèi)部溫度的不斷上升在表面形成拉應(yīng)力以及在降溫的過(guò)程中干固不均勻產(chǎn)生的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗裂能力時(shí)。就會(huì)產(chǎn)生裂紋，甚至是裂縫。

混凝土結(jié)構(gòu)因溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫非常普遍。在工程裂縫中，溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的裂縫大概占所有裂縫的80%。

裂縫的產(chǎn)生會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很多的不良影響：

（1）降低整體結(jié)構(gòu)的承載能力?；炷恋臏囟葢?yīng)力和結(jié)構(gòu)的應(yīng)力疊加會(huì)使得整個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的變化。從而對(duì)以后的使用產(chǎn)生極重的影響。如果裂縫一旦形成可能會(huì)破壞結(jié)構(gòu)的整體性。改變?cè)O(shè)計(jì)的受力分布，從而從局部發(fā)生破壞甚至危及到整體結(jié)構(gòu)。

（2）降低了結(jié)構(gòu)的剛性。裂縫的產(chǎn)生尤其是比較大的裂縫，會(huì)使得基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的剛性降低，影響建筑的正常使用。

（3）影響結(jié)構(gòu)的使用功能。大體積的混凝土多為連貫性作業(yè)。開(kāi)裂后的首要問(wèn)題就是滲漏。地下結(jié)構(gòu)的滲漏修補(bǔ)非常困難，而且花費(fèi)巨大，工期會(huì)隨之拖長(zhǎng)。

5 大面積混凝土溫度控制措施

（1）采用低熱和中熱的水泥。水泥的品質(zhì)的選擇和水泥標(biāo)號(hào)高低的選擇對(duì)水泥裂縫的形成也會(huì)有很大的影響。在選取中如在實(shí)際選擇中，低熱水泥加入其他的礦物成分如粉煤灰或者礦渣降溫效果可能會(huì)更好。而且水泥的強(qiáng)度要盡量與水泥強(qiáng)度等級(jí)相一致保持其優(yōu)質(zhì)性。因?yàn)楫?dāng)水泥標(biāo)號(hào)較低時(shí)，可以導(dǎo)致混泥土強(qiáng)大及剛性不足，甚至產(chǎn)生裂痕。

（2） 摻入適量的添加劑或者其他材料。適當(dāng)?shù)奶砑觿?huì)使得混凝土具備很多的特性，如外形添加劑的加入，有助于混凝土的流動(dòng)，適量添加劑的混凝土添入，可提高混凝凝結(jié)時(shí)間，加入一定劑量的引氣劑可提高混凝土的抗?jié)B性能和抗凍性，而加入一定量的粉煤灰能延長(zhǎng)散熱的時(shí)間，對(duì)改變混凝土性能有很大的影響，如加入膨脹劑可有效的防止開(kāi)裂。

（3）澆筑時(shí)采取的措施澆筑常用方法大致有以下幾種：①全面分層 在第一層混泥土全面的澆筑完成以后，再繼續(xù)澆筑第二層，這時(shí)第一層的混泥土還沒(méi)有凝結(jié)，然后在第三層還沒(méi)凝結(jié)時(shí)澆筑第三層，直至完全完工為止。這種方法一般適用平面尺寸不太大的場(chǎng)地。工作時(shí)盡量從短邊開(kāi)始，然后推進(jìn)時(shí)從長(zhǎng)邊推進(jìn)比較好。當(dāng)然場(chǎng)地如果太大也可以分成兩段。從中間向兩邊推進(jìn)?；蛘邚膬啥讼蛑虚g同時(shí)推進(jìn)。②分段分層混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)當(dāng)從底部開(kāi)始，然后澆筑一段距離之后再澆筑第二層。如此往復(fù)。由于總數(shù)層次比較多。所以從澆筑底到頂層后。第一層的混凝土還沒(méi)開(kāi)始凝固。這時(shí)有可以開(kāi)始第二段的分層級(jí)澆筑。這種方法使用于厚度不大，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的工程。

6 采取保溫與降熱措施

（1）水管冷卻。水管冷卻是先在底部埋水管，在大體積混凝土完工后接通冷水，使冷水帶走內(nèi)部的熱量。當(dāng)然這種方法會(huì)比較費(fèi)時(shí)，因?yàn)楣ば蚱?，但是這種方法雖然程序偏多。但是因?yàn)槠溆泻芎玫姆€(wěn)定性所以對(duì)進(jìn)度還是很有利的。但要注意水量和溫度的變化。從而有效的控制溫度。在人工降溫中，這種方法還是很皮鞭的

（2）保溫。混凝土雖然裂縫普遍是經(jīng)常存在的問(wèn)題。雖然小的裂縫對(duì)總體并沒(méi)有很大的危害。但是，對(duì)于耐久性還是危害很大的。因?yàn)楸韺拥牧鸭y會(huì)向深處延伸，危害主體。必須采用相應(yīng)的保溫措施，使得內(nèi)部外部溫度相統(tǒng)一。從而達(dá)到對(duì)溫度應(yīng)力的控制

7 溫度監(jiān)測(cè)

溫度檢測(cè)是大體積混凝土必不可少的一項(xiàng)檢測(cè)。實(shí)行溫度檢測(cè)從得出結(jié)論從而盡早得出結(jié)論。及早預(yù)測(cè)并進(jìn)行溫度對(duì)比。并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整溫差，從而預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。

8 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，大面積混凝土的預(yù)防和控制非常復(fù)雜。因?yàn)榛炷嗤翜囟瓤刂频某蓴〈篌w上決定這混泥土工程的優(yōu)劣。除了冷卻措施其他措施都相對(duì)比較被動(dòng)。效率也并沒(méi)有那么高。如果混凝土質(zhì)量監(jiān)控不嚴(yán)格，后期出現(xiàn)裂縫的幾率就會(huì)恨到，加強(qiáng)管理，提高措施。首先應(yīng)從混泥土原料上來(lái)進(jìn)行控制，科學(xué)地進(jìn)行布控和配比材料。施工的過(guò)程中，按照規(guī)范進(jìn)行施工工作，特別要做好混泥土的養(yǎng)護(hù)工作。涉及很多因素。因此，在以后的混泥土施工過(guò)程中做好及早控制，因地制宜。認(rèn)真的做好布控和預(yù)防的工作。就能更好的控制混泥土裂縫可能出現(xiàn)的問(wèn)題。當(dāng)然，大體積混凝土可能出現(xiàn)的狀況很多，本文在混泥土研究使可能沒(méi)有做到全面的敘述。所以本文只是作為一個(gè)淺顯的分析。希望在以后的技術(shù)革新上。跟緊時(shí)代的步伐。

參考文獻(xiàn)：

[1] 童育林.大體積混凝土裂縫控制研究[D].重慶大學(xué). 2004.

[2] 汪國(guó)權(quán).大體積混凝土裂縫及溫度應(yīng)力研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2006.

[3] 袁廣林，黃方意，沈華，高鵬飛.大體積混凝土施工期的水化熱溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力研究[J].混凝土，2005（2）：86～88.