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大体积混凝土施工中的温度监测及裂缝控制

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：蒋珊

[导读] 摘要：混凝土结构是我国当前工程项目中最常用的结构。

        四川盛高建设工程有限公司
        摘要：混凝土结构是我国当前工程项目中最常用的结构。但是，由于大体积混凝土的尺寸、变化的水热情况、内部和外部之间的大温差以及温度负荷，混凝土施工很容易产生裂纹。大体积混凝土中的温度控制是控制裂缝的关键因素，必须通过仔细计算和控制原材料，才可以有效地控制裂纹的发生。
        关键词：大体积混凝土；温度监测；裂缝控制
        1、前言
        温度裂缝是大体积混凝土施工中不可避免的问题之一。为进一步解决该类问题，需要采取有效的措施来防止裂纹的发生，密切监视和审查材料，做好合理的施工准备，引进先进的施工技术，控制每个施工环节，严格执行包括隔热，温度测量和冷却在内的一系列工作。通过计算混凝土内部温度与环境温度之间的差异，可及时调整混凝土硬化情况，最大程度地降低温度裂缝产生概率，确保建筑物的结构稳定性和耐久性。
        2、预防和处理大体积混凝土裂缝的重要性
        2.1促进现场施工顺利进行
        在建造大体积混凝土时，如果未严格遵循工程施工原则，则维护工作将无法进行，并且可能会出现裂缝。一旦出现施工裂缝，不仅会影响工程的外观，还会降低施工效果和工程质量，限制现场施工的顺利进行。在对结构单元施工时，应根据工程建设的要求增添一些创新性思考，掌握技术要点，加强原材料质量控制，严格按照工艺流程进行[1]，为防止裂缝的发生奠定基础，保证项目建设现场建设进度。-这里是不是要改成-保证项目建设进度。
        2.2确保项目质量
        裂纹的出现不可避免地影响道路和桥梁工程的质量，会降低结构的承重能力，甚至会影响工程的后期运行。因此，在浇筑大体积混凝土时，应注意原材料的质量控制，严格按照要求进行浇筑，适当设置冷却水管，以减小大体积混凝土内部和外部之间的温差为主要目的。另外，它可以有效地防止裂缝的发生，实现对工程质量的严格控制，为工程建设创造良好条件。--这句感觉不是很有因果关系
        3、大体积混凝土中温度裂缝产生的原因
        3.1水泥水化热
        大体积混凝土的内部热量主要是由水泥本化（这个是不是水化）产生的。单位体积混凝土的水泥量以及混凝土的厚度是引起水泥升温升的（这两个是不是多的）重要因素，三者之间成正比。因而使混凝土内部的温度升高，当混凝土内部与表而温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。若是温差越大，其温度应力就越大，两者之间呈现正向相关关系。当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝，最高温度通常在浇筑混凝土后的3至5天左右。
        3.2张应力过大
        温度裂缝通常是由温差过大引起的。在大体积混凝土浇筑过程中，内部和外部之间的较大温差很容易导致混凝土表面上的高拉应力。当该应力超过混凝土的抗拉强度时，就会出现裂缝。另外，大体积混凝土的内部热量不会像外部热量那样迅速损失，并且容易在内部和外部之间产生较大的温差，这会引起较大的张应力[2]。支架、支撑变形下配会引发结构裂缝，易使未达到强度的混凝土结构发生裂缝和破损。
        3.3混凝土的导热性
        混凝土的传递热量能力直接反映在其导热系数上。传热率越高，混凝土的导热性越高，与外界的交换效率就越高。对此，要降低混凝土的最大温升以及混凝土内部与外部之间的温差。当混凝土的导热性差时，浇筑初期混凝土的强度并不高，水化热的快速升温引起的变形受到的限制较小，温度应力也不大。

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随着混凝土的老化，混凝土模板的强度相应增加，（这两句是不是不对哟）混凝土的收缩和变形的限制也会增加。一旦混凝土的抗拉强度不能再承受，就会发生温度应力并发生温度裂缝。混凝土在早期温度上升时，产生的膨胀受到约束而形成压应力，反之则相反。若拉应力超过混凝土的抗拉强度，混凝土将会产生裂键（这个字错误）。
        3.4原料的选择不当
        在夏季施工中，应特别注意控制原材料的温度。即使水泥温度对降低混凝土温度产生影响，但水泥温度越高，水合速率越快（这个词我不太懂），混合温度提升越快，这会影响混凝土的后期强度和裂缝控制。为了控制设备的温度，可在设备的院子中建造凉棚，将冷水喷洒到砾石上冷却。
        3.5混凝土的收缩变形
        混凝土中的大部分水要蒸发，只需要少量的水是水泥硬化必需的。在大体积混凝土的收缩变形过程中，最初的30%自由水分不会引起收缩，混凝土的陆续干燥会使得20%水的吸附出来，表面干燥收缩快，受中心混凝土的约束，导致其表面会产生拉应力，导致袋缝（这个词错误）。而在基础设计等方面，混凝土表层会布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。凝土体积收缩的重要原因是多余水分的蒸发[3]。如果存在约束，还会导致收缩应力会导致混凝土开裂。
        4、大体积混凝土施工中温度裂缝的控制
        4.1适当的选择
        4.1.1选择低热水泥
        水泥必须满足低水化热和抗裂性的要求，达到结构强度。可选用热硅酸盐水泥、掺有一定量粉煤灰的硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。为了承受对外部环境的破坏，还具有较低的干收缩率、耐磨性、耐腐蚀性和耐冻融性，因此中等热硅酸盐和更高品质的水泥更为合适。
        4.1.2添加混合材料或添加剂
        使用一些活性混合材料可减少水泥的用量，增加放热时间，减少绝热温升，减少温度开裂。混合材料包括粉煤灰、矿渣、煅烧粘土等。
        4.2表面保温保护
        在混凝土施工中通常使用保温材料覆盖混凝土表面，主要是草、木网、钢和木模板以及塑料板。在室内和室外温度之间的温差超过25°C之后，应选择表面保温的保护措施[4]。过早的保温保护会对混凝土的散热产生不利影响，故需要根据保温材料的表面温度和相关系数有效地监测混凝土的表面温度和要覆盖的保温材料的相应厚度，选择合理的保温材料以及使用量。
        5、结束语
        在混凝土结构中，特别是在大体积混凝土结构中，温度裂缝的出现是不可避免的现象。但裂纹的出现不仅影响建筑物的承重能力，降低建筑物的抗渗性和建筑物的功能，而且还会引起钢筋的腐蚀、混凝土的碳化和混凝土的耐久性。因此，在施工中，要理解建筑物中出现裂缝的风险，采取各种有效措施和适当的处理方法，防止裂缝的发生和发展，不断提高混凝土的质量，以满足建筑结构安全性和稳定性要求。
        参考文献：
        [1]邓礼明.分析大体积钢筋混凝土施工中出现温度裂缝的原因与控制措施[J].江西建材，2017（12）：99+102.
        [2]刘瑞美.承台大体积混凝土温度裂缝分析及控制措施[J].价值工程，2017，36（14）：138-140.
        [3]陈江.桩筏基础浇筑过程的温度应力及裂缝控制[J].建材世界，2017，38（02）：66-69+80.
        [4]李建洲.弧形超长框架结构温度应力分析及裂缝控制研究[D].西安建筑科技大学，2017.