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土建工程建筑混凝土的施工温度应力分析及养护

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李福增

[导读] 摘要：近年来，土木工程建筑施工过程中对于混凝土施工的技术要求越来越高，而在混凝土施工过程中，温度应力和养护的实施将会决定整个建筑物的施工效果和质量。

        山东省建设建工（集团）有限责任公司山东济南 250011
        摘要：近年来，土木工程建筑施工过程中对于混凝土施工的技术要求越来越高，而在混凝土施工过程中，温度应力和养护的实施将会决定整个建筑物的施工效果和质量。本文从混凝土施工过程中温度应力引起的常见问题分析入手，浅谈温度应力形成的三个阶段及其有效措施，讨论混凝土早期施工养护的有效对策。
        关键词：混凝土；土木工程；施工；温度应力；养护
        1 引言
        在国民经济不断发展过程中，工业占据着极其重要的地位，对于经济发展产生了很大的影响。其中，在工业和民用建筑建设过程中，混凝土施工比较常见。在实际施工方面，裂缝现象经常出现，从而严重影响着整个施工的顺利进行，而且与使用过程中的裂缝现象进行对比，对工程整体影响程度越来越高。因此，要想有力解决和处理施工裂缝问题，并促进施工的顺利进行，应提高对温度裂缝的高度重视，对于施工方来说，应合理化控制温度裂缝的大小，尽可能地消除裂缝。针对混凝土内部裂缝，应注重控制其内部温度，确保温差调节的高度科学性，在整体上促进混凝土施工工作的顺利进行。
        2 混凝土施工过程中温度应力的形成和危害分析
        温度应力又叫做热应力，是指物体在加工过程中，外界温度产生了升降变化，但是物体自身不能够自由伸缩，或者是物体内部各部分产生的温度变化不同，进而产生的一种机械应力。在土木工程建筑施工过程中，温度应力产生的危害主要表现在混凝土裂缝、墙体裂缝、房屋渗漏等多种问题。混凝土结构本身体积都比较庞大，因此在施工过程中，如果工作人员没有做好温度应力方面的养护工作，就极易导致混凝土结构因外界温度变化而产生一些机械性形变，进而影响整个混凝土结构的耐久性和建筑物的质量。尤其是在板梁交接处或混凝土结构较厚的部位，由于内外温度不均衡，极易产生裂缝。如果裂缝过大，就会使整个建筑物的稳固性受到影响，建筑物的使用寿命也会明显缩短。
        3 混凝土施工中的温度裂缝出现原因
        3.1 水泥水化热
        水泥在水化过程中需要释放出大量的热，如果得不到及时释放，就会形成温度应力裂缝。特别是大体积混凝土结构比较厚，并且表面系数比较小，水泥水化产生的水化热很难得到及时释放，甚至会越积越多，和外部温度形成较大的温度差。研究表明，混凝土单位时间内产生的水化热，和水泥用量以及水泥品种关系密切，且会随着混凝土龄期的增加而增加。在大体积混凝土施工中，外部混凝土可进行自然散热，但内部温度依然很高，从而形成内外温度差。当温度差超过20℃时，就会发生温度裂缝。此种现象多发生大体积混凝土浇筑后3～5天之内，需要进行合理的降温处理才能避免。
        3.2 混凝土收缩变形产生的影响
        简言之，对于混凝土的收缩变形来说，主要是指混凝土中水泥多余水分在挥发的影响下，极容易造成体积收缩的出现。比如如果气候环境比较干燥，由于水分蒸发速度迅猛，会明显加剧混凝土内部结构的收缩程度，从而使不规则的裂缝由此产生。
        3.3 混凝土养护工作力度不足
        对混凝土裂缝的原因进行分析，与混凝土养护工作实施力度不足有着密切的联系。在混凝土施工结束后，如果没有及时覆盖薄膜保湿处理混凝土，在外界温度的影响下，如寒冷、大风等天气，会大大加剧混凝土水分的流失速度，从而引发大量裂缝问题。

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        4 降低温度应力对混凝土结构影响的措施分析
        4.1 科学的材料配比
        为了更好地降低温度应力产生的效果，提升混凝土的耐久性，在混凝土施工过程中，技术人员需要结合建筑物本身的质量条件及当地的一些温度、湿度、光照、风速、水分等综合性因素，控制混凝土材料的配比，以尽量减少水化热产生的影响，使混凝土的强度得到有效保障。另外，还可以通过一些添加剂来调整混凝土的整体性能，如减水剂、增速剂、引气剂、缓凝剂等的融入，可以调整混凝土的整体温度应力产生的效果。其中减水剂和引气剂能够改变混凝土混合物的流动性，提升混凝土的耐久性。在施工过程中，通过逐层浇筑，缓慢振捣，就能够保证混凝土的自身内部应力得到有效释放，使混凝土的保水性，粘聚性得到有效改善。另外，一些添加剂还能够使水泥放热的速度得到有效调整，让其缓慢稳定释放热量，防止内外急剧温度变化，增强温度应力。另外，在混凝土浇筑的过程中，必须要层层夯实，防止一次性浇筑过多过快，使温度应力的效果增强，通过缓慢稳定施工，让混凝土可以有机流动，逐步凝聚稳定保水，从而使整体结构得到有效改善。
        4.2 加强混凝土保湿保温工作
        通过加强混凝土的保湿保温，基于内外温度的差异，可以对表面裂缝的产生予以有效控制。而且在混凝土温度较低的情况下，还可以防止温度裂缝的出现。具体做法为以下几点。首先，在冬季时，要想促进大体积混凝土施工的顺利进行，在浇筑后，应注重表面覆盖保温工作的开展，将混凝土内外温度的差异降至最低。同时，应实时性监督和控制混凝土内部温度，对其内部温度的变化进行分析，为调整保温措施提供有力依据。在内部温度较高的情况下，应合理化提高其养护温度，防止混凝土的内外温度差异超过25℃。但是需要明确的是，在控制养护温度的变化速度过程中，1小时最低为0.9℃，最高为1.5℃。其次，积极开展混凝土养护工作，加强拆模时间的合理设置，以此来对混凝土的降温时间和降温速度予以控制，从而将混凝土的应力松弛效应充分发挥出来。
        4.3 规范浇筑工序并合理布置振捣点
        来回浇筑线路按照由卸料点向另一端墙体端头方向平移浇筑，完成一层浇筑后返回继续浇筑。浇注时间严格控制在混凝土初凝前4h之内，混凝土灌筑入模坍落度控制在160～180mm，按每灌筑50cm厚度捣固一层为宜。严格控制振捣棒的移动半径，以确保振捣的均匀性和密实性，并严格控制振捣时间。如果振捣时间过短，容易引发振捣不实问题。如果振捣时间过长，则会导致混凝土离析。为此每个点的振捣时间，要以混凝土表面水平且不再继续下沉为振捣结束标志。就本工程而言，每个振捣点时间控制在8～12s即可。由于为大体积混凝土，采用了分层浇筑方法，因此振捣棒要插入下层混凝土10cm左右进行振捣，以使上下层混凝土能形成一个整体。
        4.4 混凝土养护控制
        混凝土养护过程中，应采取以下措施：（1）混凝土浇筑完毕后6～18h内要加强养护，对于初凝后没有拆模的混凝土，要对模板进行洒水；（2）混凝土终凝拆模后要及时覆盖，并对混凝土表面采取覆盖土工布洒水养护，保持混凝土面湿润；（3）对于底板侧墙，采取流水养护、覆盖养护膜等措施进行经常性养护，直到混凝土达到28d龄期或更长时间。
        5 结束语
        总之，在现代建筑施工过程中，对于混凝土温度应力的预防和养护已经取得了比较显著的成果。在混凝土施工的过程中，我们要坚持以质量为核心，通过多个工序落实混凝土施工的有序养护，降低温度应力产生的一些不良影响，从而更好地保障建筑物的长期稳定性使用。
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