建筑施工大体积混凝土施工中的温度裂缝控制探讨
赵振强
广东华宇建筑工程有限公司 529100
摘要：科技的进步，促进工程建设事业得到快速发展。混凝土是建筑施工必需的工程施工材料。在实际工程中，常进行较大体积的混凝土浇筑作业。大体积混凝土浇筑作业的安全等级和施工质量要求较高，在施工中操作不当容易引发不同程度的质量问题，温度裂缝是大体积混凝土常见的施工问题之一，与混凝土砌块体积大，内部热量难以释放有直接关系。工程技术人员应重视对大体积混凝土温度裂缝成因的分析工作，积极探索温度裂缝的控制措施，降低温度裂缝的发生概率。本文就大体积混凝土施工中的温度裂缝控制展开探讨。
关键词：建筑工程；大体积混凝土；温度裂缝；控制措施
引言
在进行大体积混凝土的施工中，出现裂缝质量问题必然会影响整体工程的质量，这就要求在具体的施工中做好裂缝控制技术应用的工作，从多角度对多种控制技术进行落实，保障大体积混凝土的施工质量。
1大体积混凝土概述
1.1大体积混凝土概述
我国对大体积混凝土的定义有两种，第一种按照混凝土的结构尺寸将实体尺寸大于1m的大体量混凝土称为大体积混凝土，第二种按照混凝土的性质将水化热产生有害裂缝的混凝土称为大体积混凝土。大体积混凝土的特征为结构大、尺寸大、承载力强、防水、钢筋布置密度大、出现裂缝的概率大、安全性高、混凝土设计标号高、水泥用量大、收缩变形概率大、浇筑量大、施工时间长、施工工艺高、受季节和温度影响大。
1.2大体积混凝土施工温控分析
大体积混凝土温度控制既要考虑混凝土结构厚度，又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等因素，比较准确的方法是通过计算水泥水化热引起的混凝土的温升值与环境温度的差值确定温控措施。一般来说，当其差值小于25℃时，其所产生的温度应力小于混凝土本身的抗拉强度，不会造成混凝土的开裂，当差值大于25℃时，其产生的温度应力有可能大于混凝土本身的抗拉强度，造成混凝土的开裂，此时必须采取必要的施工方法保证施工质量。
2大体积混凝土温度裂缝的类型
2.1干缩裂缝
网状裂缝和平行线状浅细裂缝是大体积混凝土干缩裂缝的特征，一般裂缝宽度在0.05～0.20mm，这种类型的裂缝在大体积混凝土平面中比较常见。大体积混凝土施工过程中水泥的用量和水灰比是导致干缩裂缝的原因，混凝土浇筑后水分蒸发就会形成干缩裂缝。干缩裂缝首先会导致大体积混凝土的抗渗性下降，然后影响大体积混凝土的使用耐久性，最后造成大体积混凝土的承载力下降。
2.2温度裂缝
所谓的温度裂缝，通常出现在混凝土的表层，或是在温差变化相对较大的区域。在混凝土完成浇筑以后所展开的硬化过程中会产生水化热，由于混凝土存在体积大的特点，便造成水化热聚集现象，无法较好地散发，造成混凝土里部的温度明显上升。但是，表层散热相对很快，导致产生内外温差，也就是其外部热胀冷缩的情况并不一样，混凝土表层也会由此出现相当程度的拉应力。这种状况下如若拉应力大于抗拉强度，那么在表层便会出现裂缝。
2.3沉陷裂缝
大体积混凝土沉陷裂缝是结构基地导致的，地基回填土和土质疏松会导致混凝土沉陷，最后混凝土模板支撑间距比较大导致沉降裂缝的发生。冬季混凝土化冻之后是沉陷裂缝发生的常见时期，沉陷裂缝一般表现为贯穿型，裂缝走向和沉陷的方向有直接关系，如果沉陷比较严重会导致裂缝错位。
2.4收缩裂缝
以该类裂缝而言，其出现往往是由于材料方面的问题造成，而且在很大程度上被混凝土水分所影响，一旦里外部的水分在蒸发情况上出现不同，则会造成变形。如若增添外部因素的作用，会使得表层水分极快消失。在此状况之下，会被混凝土所约束，进而造成表层干缩变形，由此出现相应的拉应力，最终造成裂缝。收缩裂缝往往会表现为不规则分布，还会呈现出网状的态势，虽然裂缝相对较小，但是给工程带来的影响却非常大。造成这种裂缝出现的原因，是在混凝土进行收缩的过程中，由于内部热量消散造成相应的收缩应力，导致出现变形等状况。通常而言，表层裂缝往往会在混凝土成型后第三天前后发生，这个时候由于其抗拉强度方面相对较弱，因此便会造成裂缝的出现。
3温度裂缝抗裂防治措施
3.1原材料及配合比控制
进行配合比设计时，应注意以下方面：尽量采用低水化热水泥；控制粗细骨料的含泥量；采用深井水拌和；在保证混凝土强度要求的前提下尽量减少水泥用量；合理添加外加剂，在保证其和易性的前提下降低水灰比。
3.2选用合适的外加剂
适量的膨胀剂可以降低大体积混凝土在凝结硬化过程中的体积膨胀度，同时提升混凝土的密实度，在结构内部产生的挤压力能够抵消部分由温差产生的拉应力，对大体积混凝土的温度裂缝能够起到预防作用。缓凝型减水剂能够减缓大体积混凝土在浇筑过程中的水泥水热化速度，有效延缓水化热释放的峰值期，避免大体积混凝土集中溢出。复合型高效减水剂能够大幅度提高混凝土强度，减少拌和水泥的使用量，实现降低水化热的目的。
3.3施工阶段
（1）施工人员需要对混凝土各个阶段的温度进行控制。混凝土进入浇筑模板之前的温度应该控制在5～30℃，该阶段混凝土的温升值应该小于50℃。混凝土浇筑体完全凝固之前内部和外部的温度差距最大不能超过25℃，即混凝土表面温度和中心温度之间的差距。混凝土日降温速度不能超过2℃，当混凝土保温覆盖膜拆除后混凝土温度与外界温度之间的差距不能超过20℃。（2）施工人员需要对水泥、骨料、外加剂、掺合料的选择进行控制，保证混凝土配合比达到最佳。选择水泥时应注重其性能，为了降低水化热和凝结时间的影响，应该选择水化热低、凝聚时间长且强度性能符合要求的水泥，常见的水泥材料类型为硅酸盐水泥。骨料应该尽量选择非碱活性的粗骨料和细骨料，粗骨料应该保证粒径大小合适且含泥量符合要求，粒径合适则能够降低混凝土的绝热温升，含泥量合适是为了保证混凝土性能符合要求；细骨料应该选择粒径小于4.25mm的砂，一般来说细骨料应该选择粒径在2.3～3.0mm且含泥量小于3%的中砂，这样才能降低大体积混凝土水化热产生温度裂缝的概率。添加外加剂的目的是减少混凝土材料用量、降低混凝土施工成本以及降低混凝土的水化热，因此混凝土的选择应该按照减少剂、膨胀剂、泵送剂进行划分，外加剂的类型选择应该从目的出发。添加掺合料的目的是降低混凝土水泥的用量，水泥用量越多越不容易对混凝土温度进行控制。掺合料主要有煤粉灰和粒化高炉矿渣粉两种类型，煤粉灰的使用可以减少10%左右的水泥用量，从而降低大体积混凝土的水化热，而粒化高炉矿渣粉通过减少混凝土的沁水量，同样可以达到降低大体积混凝土水化热的目的，因此掺合料的适当使用可以起到抗裂防治的作用。（3）大体积混凝土浇筑过程中需要控制内部和外部的温度差距，因此最好选择分层浇筑或者跳仓浇筑的方法，使混凝土未终凝时内部应力可以释放出来，不容易因约束或者应力而产生温度裂缝。混凝土分块浇筑的方法可以减少每个浇筑段的蓄热量，这样由于水化热引发温度裂缝的概率也会明显降低。除此之外，浇筑混凝土时还应该对特殊天气进行预防，防止温度、风、雨雪对混凝土的性能造成影响。夏季和冬季温差大，在混凝土浇筑过程中必须做好保温和保湿措施，这两个季节的混凝土浇筑难度过大；雨雪天气应该使用塑料薄膜进行覆盖，防止雨水直接冲刷未完成凝结的混凝土。混凝土浇筑过程中还需要进行振动，但是不能过度振捣或者漏振，防止因混凝土沁水而产生收缩裂缝。为了控制混凝土内外温度差距，可以适当延缓混 凝土模板拆卸的时间，从而降低温度裂缝产生的概率。
3.5混凝土养护
当完成浇筑作业后，则应该展开相应的保养维护工作，这项工作呈现出周期较长的特点。其目的在于能够确保混凝土保持在一个较好的成型状态里，防止发生裂缝及沉降问题。大体积混凝土非常容易被阳光以及雨水等自然因素影响，使表层发生较大的温度改变，造成相应的裂缝的出现。在这种状况之下，应该关注混凝土不同方面的养护作业。当混凝土浇筑作业完毕，必须从实际状况出发，借助增加覆盖物的方式进行维护，且要展开洒水养护作业。在冷却水供应方面，亦应该展开较好的保障，并予以足够的关注、持续健全保温保湿作业，从而能够促使内外温差处在一个相对可控制区间里。在测温点构建方面，特别是在内部、表层上，应该增加温度观测工作，而且要在浇筑结束后，对整体的温度情况展开有效把控，以达到把混凝土内外温差控制在25℃以内。同样以某工程为例，在进行混凝土承台作业经过时，其中使用到的养护措施为“外蓄”，也就是在混凝土达到终凝状态后，借助塑料膜等材料展开相应的外部保护作业，当混凝土里外的温差处于25℃的时候，则是应该覆盖毛毯等进行强化保护，整个养护的周期到达期7d后，应该拆除侧模，且展开浇水养护。当周期到达15d的时候，应该停止养护作业。借助上述方式，对承台的质量实现了较好的保护。
结语
随着社会基础设施的不断完善，在施工各领域，大体积混凝土越来越多地被应用到人们的生活生产中，要严格把控大体积混凝土施工的质量确保混凝土的耐久性和安全性。
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