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土木工程建筑混凝土的施工温度应力分析及养护查柱华

发表时间：2021/5/13 来源：《基层建设》2021年第2期作者：查柱华

[导读] 摘要：近年来，土木工程施工过程中对混凝土施工的技术要求越来越高，在混凝土施工过程中，温度应力和养护的实施将决定整个建筑的施工效果和质量。

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        摘要：近年来，土木工程施工过程中对混凝土施工的技术要求越来越高，在混凝土施工过程中，温度应力和养护的实施将决定整个建筑的施工效果和质量。从分析混凝土施工中温度应力引起的常见问题入手，论述了温度应力形成的三个阶段及其有效措施，并探讨了混凝土早期施工和养护的有效对策。
        关键词：混凝土；土木工程；施工；温度应力；养护
        混凝土对于现代土木工程建设的重要性是毋庸质疑的，尤其是近年来，大量的高层建筑涌现出来，对混凝土施工技术的需求越来越大。大多数高层建筑的结构都非常复杂，对通风、排烟和采光也有非常重要的要求。一旦建筑物出现裂缝或渗漏，会影响整个工程的施工质量和居民的居住体验。因此，在建筑工程施工过程中，必须采取有效措施，正确处理施工过程中的温度应力，通过科学养护，保证混凝土施工质量的不断提高。
        1混凝土施工过程中温度应力的形成及危害分析
        温度应力，又称热应力，是指物体在加工过程中，由于外界温度的升降而引起的一种机械应力，但物体本身不能自由膨胀和收缩，或者物体内部各部分产生的温度变化不同。在土木工程施工过程中，温度应力造成的危害主要表现在混凝土裂缝、墙体裂缝、房屋渗漏等问题上。
        混凝土结构本身体积庞大。因此，在施工过程中，如果工人没有做好温度应力维护，很容易导致混凝土结构因外部温度变化而发生一些机械变形，影响整个混凝土结构的耐久性和建筑质量。特别是在板与梁的连接处或混凝土结构的较厚部位，由于内外温度不平衡，容易产生裂缝。如果裂缝过大，会影响整个建筑的稳定性，明显缩短建筑的使用寿命。
        2土木工程建筑施工过程中温度应力的成因分析
        建筑施工过程中温度应力的形成主要表现在以下三个阶段
        2.1早期
        温度应力的早期阶段是从混凝土搅拌到浇筑，再到水泥放热结束的30天左右。在此期间，混凝土本身在浇筑过程中加入大量的水、砂、介质等物质，使水泥等物质高效混合，在一段时间内产生一系列化学变化，进而释放出大量的水化热。但是，如果浇注到模具中的混凝土弹性空间不够大，很容易发生一些热变化。在此期间，混凝土中容易产生温度应力。这个阶段是温度应激出现的初级阶段，工人普遍非常关注。他们会进行一系列混合其他物质和外部维护的措施，可以有效降低这一时期的温度应力。此外，在操作过程中加入有效的防晒保温措施，也可以缓解这一时期的温度压力。
        2.2中期
        温度应力形成的中间阶段是指从水泥放热作用结束到混凝土冷却稳定的整个过程中产生的一些温度应力。在这个阶段，整个混凝土结构趋于稳定，温度应力的作用逐渐显现。在这个阶段，温度应力主要是指混凝土逐渐冷却和外部温度变化引起的内应力。这一阶段的应力很容易与早期残余应力叠加，但这一阶段不会对混凝土的弹性模量产生很大影响。在此期间，可以采用一些外部维护措施来有效削弱其影响。
        2.3后期
        温度应力的后期效应是指从混凝土完全冷却到混凝土结构投入使用这段时间内，外部温度变化对混凝土内部结构的一些影响。外界温度变化引起的混凝土结构变形产生的应力与前两种残余应力叠加，是一种综合效应。这一时期的一些影响一般不会对建筑主体产生很大的影响，只有定期维护才能有效延长建筑的使用寿命。
        3混凝土温度应力的原因分析
        温度应力与外界条件有关，也与混凝土结构本身的一些力学性能有很大关系。因此，温度应力的原因可以包括两个方面。

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        3.1自生应力
        混凝土结构中使用的一些材料和骨骼的混合物本身在没有外部约束或静态条件的情况下，由于内部和外部温度的变化，具有一些非线性的机械应力分布。在混凝土搅拌过程中，各种材料混合在一起，搅拌，浇注，所以它们之间会发生一些化学变化，它们的结构会有一些相互制约，从而表现出温度应力现象。
        3.2约束应力
        混凝土结构除了一些内部变化外，还会受到一些外部约束，如浇筑时模板的形状、外部振动、温度、光线、风速、湿度等的变化。这些外部条件往往使温度应力的作用明显加剧，并使材料的干缩变形产生共同的影响。确定温度应力的计算大小也是一项非常繁琐的任务，需要结合具体条件和模型实验来获得理论值。此外，还需要结合施工当天的一些自然数据进行调整和估算，因此温度应力的预防需要内外兼顾和各种准备工作。
        4降低温度应力对混凝土结构影响的措施分析
        温度应力的出现会有很多影响，因此必须采取一些措施来有效地预防和减少温度应力的影响，从而从整体上提高混凝土结构的耐久性，保证建筑物的使用寿命。
        4.1科学材料比例
        为了更好地降低温度应力的影响，提高混凝土的耐久性，技术人员需要结合建筑物的质量状况和温度、湿度、光线、风速、湿度等局部综合因素来控制混凝土材料的配比，以最大限度地减小水化热的影响，有效地保证混凝土的强度。此外，一些添加剂可以用来调节混凝土的整体性能，如掺入减水剂、速凝剂、引气剂和缓凝剂，可以调节混凝土整体温度应力的效果。其中，减水剂和引气剂可以改变混凝土拌合物的流动性，提高混凝土的耐久性。在施工过程中，通过分层浇筑，缓慢振捣，可以有效释放混凝土的内应力，有效提高混凝土的保水性和凝聚力。此外，一些添加剂可以有效调节水泥的放热速率，使其缓慢稳定地放热，防止内外温度急剧变化，增强温度应力。此外，在混凝土浇筑过程中，需要逐层夯实，防止一次浇筑过多和过快，以增强温度应力的效果。通过缓慢稳定的施工，使混凝土有机流动，逐渐凝结并稳定保水，从而有效改善整体结构。
        4.2有机自然保护
        混凝土施工完成后，需要采取一些外部措施来改善自然养护过程，如用麻袋或稻草覆盖，可以有效地保持混凝土结构的温暖和湿润。此外，要求工人定期观察混凝土结构的湿度和温度变化，及时浇水，通过水流有效分解水化热产生的温度应力。混凝土浇筑完成后，自然养护工作不应少于7个工作日，以确保混凝土结构能够自然干燥，有效保证稳定性，防止裂缝等问题。此外，还有很多建筑工地探索了透明塑料薄膜与深色塑料薄膜混合的方式，将混凝土与空气隔开，防止水分蒸发；其次，防止温度快速变化，使混凝土的自然养护效果得到显著提高。
        4.3重复热固化
        加热养护也是混凝土外部养护的有效措施，是指通过蒸汽对预制混凝土构件进行有效的加热，使混凝土硬化的定性过程变得更加柔和。通过加热、恒温、冷却等操作，可以防止混凝土预制件产生裂缝，保证混凝土构件的使用质量，减少温度应力带来的弊端。在加热固化过程中，需要工作人员进行反复加热固化，使整个建筑受热均匀，防止热量不平衡影响固化效果。
        5结语
        总之，在现代建筑施工过程中，混凝土温度应力的预防和维护取得了显著的成就。在混凝土施工过程中，应坚持以质量为核心，通过多道工序实施混凝土施工的有序养护，减少温度应力带来的一些不利影响，从而更好地保证建筑物的长期稳定性。
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