刘凡
中国葛洲坝集团国际工程有限公司
摘要：大体积混凝土受原材料、配合比设计、制备运输、施工工艺、养护条件等众多因素的影响，其安全与质量要求比常规混凝土更高，受施工现场各方面条件限制，大体积混凝土在施工过程中极易出现裂缝，不仅影响观感质量，还会使建筑工程产生安全隐患。基于此，以下对施工环境温度对水利工程大体积混凝土温度的影响进行了探讨，以供参考。
关键词：施工环境温度；水利工程；大体积混凝土；温度的影响
引言
目前，越来越多的大体积混凝土被应用于水利工程中，尤其是水库大坝的建设。在浇筑大坝大体积混凝土时，通常会产生水泥水化热，造成混凝土内部与外界的温度差异，从而导致混凝土温度场分布不均匀。混凝土的导热性能和徐变特性，导致这种温度场分布的不均匀极易在混凝土中产生温度应力，尤其是在混凝土表面容易产生温度拉应力。
1概述
混凝土早期性能演变多被描述成基于成熟度或等效龄期的模型，一般认为，由相同胶凝材料组成的混凝土，在相同成熟度时具有相同的力学性能，与水化反应过程无关。而水泥的水化反应是热化学放热反应，在较低温度下，水化反应较慢，放热速率较小，在相同传热速率条件下，大体积混凝土内外温差更小。而当温度较高时，水泥水化速率较快，放热速率随之增长，当放热速率超过散热速率时，将直接造成大体积混凝土温度升高。我国幅员辽阔，各地区气候差异较大，同时不同季节气候环境也有较大区别。大体积混凝土施工期间的环境温度，直接影响混凝土原材料的温度，以及大体积混凝土的散热速率。进而影响大体积混凝土的温度场，是大体积混凝土施工期间裂缝控制不可忽视的影响因素之一。
2大体积混凝土裂缝的主要类型
2.1温差裂缝
大体积混凝土施工中，内外部的温差相对较大，一定幅度的温差变化，混凝土会出现变形问题，最终出现温差裂缝。混凝土浇筑作业前期，会与水化合产生一定的热量，这些热量聚集在混凝土内部难以散发，与混凝土表面环境的温度不一致，也会出现温差裂缝。
2.2干缩式裂缝
通常情况下，在高温条件下进行混凝土施工，混凝土内部容易积聚大量水分，水分蒸发不均匀会造成混凝土的变形开裂。因此，在大体积混凝土浇筑作业完成后，混凝土的养护工作是至关重要的。要定期对混凝土进行养护与修复，养护时间不得少于14d，如果养护期间混凝土并没有出现干缩的情况，那么后期也不会有较大危害出现。
2.3收缩裂缝
大体积混凝土一般采用现代机械设备进行泵送，为了确保泵送运输工作的正常运行，要确保混凝土较大的含水量。但含水量相对较高时，在凝固阶段收缩性增强，易出现收缩裂缝。此外，收缩裂缝的出现还与温度、空气干湿度、原材料等有一定的关联，一般多出现在混凝土的局部区域，收缩力超过大体积混凝土本身的抗拉强度时，会影响到整个水利工程的稳固性
3水利工程大体积混凝土温度的控制措施
3.1冷却水循环降温技术的应用要点
按大体积混凝土出现的常见裂缝类型划分，温差式裂缝是最为常见也是受温度因素影响最大的裂缝类型。因此，在实际的大体积混凝土施工时，就要充分关注到降温问题，尽可能规避温度差过大的情况。可以在混凝土内部布置好冷却水管道，在混凝土浇筑完成后，在管道内注入冷却水，加速终凝，起到降低混凝土内部温度的作用，降低混凝土由于内外温度相差过大而出现裂缝的概率。同时还要在混凝土模板外部设立测温点，安装温度测量传感器，便于人员实时掌控混凝土内部的温度变化情况，精确调整冷却水的管道循环时长以及冷却水的循环流量。
将内外部温差控制在25℃以内即可。安装冷却水管道必须使用质量过关、性能稳固的钢筋骨架与支撑用的桁架，降低出现管道变形的可能。冷却水的流动顺序必须是先流往温度较高的中心，再向着边缘部分流动，在临近混凝土中心的位置布置进水管口，在混凝土内部边缘布置出水口。由于大体积混凝土体积较大，一般需要分为几层进行水管布置与操作，要确保错开层间的垂直进出管口。除此之外，水管的流量控制阀门与监流设备也要布置出水管口。
3.2给予混凝土构件自由伸缩的空间，使混凝土变形但不产生应力。
可以采取分区浇筑混凝土的措施，分区之间的接缝可以采取施工缝的措施处理。对超长结构一般应每隔40～60m设一宽度为700～1000mm的后浇带，缝内钢筋可采用直通或搭接连接；后浇带的封闭时间不宜少于45d；后浇带封闭施工时应清除缝内杂物，采用强度提高一个等级的无收缩或微膨胀混凝土进行浇筑。
3.3降低混凝土出机口温度和浇筑温度
首先，对混凝土出机口温度进行控制。相关工作人员可以根据实际的情况将混凝土回升系数控制在规定的范围之内，适当降低混凝土出机口的温度，由于白天外界温度较高，施工单位应该减少白天混凝土浇筑工作，加强在夜间进行混凝土浇筑的强度。其次，混凝土运输过程中的温度控制。通过实际的调查发现，混凝土在运输的过程当中往往会出现温度回升的问题，为了能够对这一问题进行有效的处理，施工单位要在运输过程当中进行严格的控制和监督，提高混凝土的进去仓库的速度，这样可以避免在混凝土运输过程中出现温度回升。施工单位还要定期对施工人员进行培训，在培训当中可以将施工人员自身的综合素质和专业知识得到进一步的提高，而且还能够将混凝土运输工作和监督工作的质量和效率进行提高。最后，混凝土浇筑过程温度控制。为了能够对预冷混凝土的温度回升问题进行有效的解决，在温度较高的季节进行混凝土浇筑时进行仓面喷雾，这样可以对仓面环境气温进行有效的降低。在科学技术水平高度发达的今天，越来越多先进的施工设备和技术被不断研发出来，并且在实际的应用过程中还取得了良好的效果。施工单位要不断引进先进的施工设备和技术，混凝土施工的各个环节尽可能地采用机械化操作，这样不仅可以降低人工出现错误的概率，而且还可以大大地提高工作效率和质量。对混凝土运输的时间进行严格的控制，提高混凝土进入仓库的概率，采取有效的措施对混凝土表面温度进行降低。
3.4冬季雨季混凝土施工技术安全控制措施
气温气象条件会影响到混凝土施工，尤其是特殊的气象条件，会影响施工质量。因此，要根据不同的气候条件，以确保工程施工的质量和安全。在冬季进行混凝土施工，主要是做好保温和防风措施。冬季施工要进行测温工作，施工中做好运输车辆的保温措施，并缩短混凝土的运输时间，在混凝土浇筑施工完成后做好保温布覆盖作业，防止混凝土强度和耐久度降低导致裂缝的出现。冬季施工还要及时做好寒潮预防和气温骤降的监测预报，每隔4h测量混凝土原材料的温度，并做好记录。雨季混凝土施工作业中，要安排专门人员监测天气预报，遇到大雨天气禁止作业，浇筑作业中根据雨量大小，决定混凝土是否继续浇筑，在仓面备好防雨材料，并及时清理仓面的积水。
结束语
混凝土温度控制对于水利工程混凝土施工有着十分重要的影响，这就要求施工单位结合实际的施工情况进行分析，并且还应该采取科学有效的温度控制技术进行应用，这样才能够保证混凝土施工正常进行。
参考文献
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