黄晟宁
福建省送变电工程有限公司 福建 福州 350013
摘要：通常在土木工程建筑施工过程中混凝土凝固时会产生温度应力，这种温度应力会给整个建筑工程带来多方面的影响，如果控制措施不当就会造成整个建筑工程质量不符合要求。基于此，本文在概述混凝土施工过程中温度应力的形成和危害的基础上，分析了土木工程建筑施工过程中温度应力的形成过程，然后提出了合理控制土木工程建筑混凝土施工温度的有效措施以及土木工程建筑混凝土的养护方法，以供参阅。
关键词：土木工程；混凝土；温度应力；养护
1混凝土施工过程中温度应力的形成和危害
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。
2土木工程建筑施工过程中温度应力的形成过程
土木工程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
一般情况下，在土木工程建筑的施工过程中，从混凝土开始浇筑到基本结束水泥放热工序，一般需要经过30天左右。这是土木工程建筑中混凝土施工应力形成的第一阶段，即早期阶段，在此阶段中，水泥会释放出大量的水化热，同时由于成分使然，混凝土的弹性模量也会发生剧烈的变化。弹性模量的剧烈变化会导致在早期阶段土木工程建筑的混凝土内残余部分应力。
2.2中期
水泥基本放热结束后，放热作用消失时到混凝土冷却至较为稳定的温度这一过程，是土木工程建筑混凝土施工温度应力形成的第二阶段，即中期阶段。在这一阶段中，引起混凝土的施工温度应力变化的主要因素是混凝土的冷却和环境气温变化。此阶段引起的施工温度应力与第一阶段的残余温度应力叠加起来，整体上混凝土的弹性模量不会有较大的变化。
2.3晚期
土木工程建筑的混凝土施工应力形成的晚期即第三阶段，是指混凝土完全冷却后的时间段。在这一阶段中，混凝土中的温度应力的主要影响因素变成外部环境的气温变化。此因素产生的温度应力会与第一阶段、第二阶段的应力相互叠加。
因此，如果土木工程建筑混凝土施工相关工作人员要从已知的温度中研究和分析混凝土施工温度应力的分布状况、数值状况，工作过程是非常复杂的。很多施工情况下，对于混凝土施工温度应力的计算离不开模型试验。同时，混凝土的变化对于整体的施工温度应力有很大的松弛影响，这些因素必须在计算混凝土施工温度应力时充分考虑进去。
3合理控制土木工程建筑混凝土施工温度的有效措施
3.1合理控制混凝土的温度
在土木工程建筑施工过程中，对于混凝土的配置要更加科学。在配料过程中可以采用干硬性的混凝土、改善的骨料级配、掺混合料等手段来减少混凝土中的水泥含量。同时还可以采用在混凝土中添加塑化剂、引气剂等措施。
在拌制混凝土的过程中，要及时加水，并通过冷水将碎石的温度尽快冷却下来，从而有效降低混凝土浇筑的温度。在外部环境气温过高时，浇筑混凝土时要适当降低浇筑的混凝土厚度，从而巧妙利用浇筑层达到散热目的。同时，在混凝土中可以增设水管，通过在水管中导入冷水可以达到混凝土降温的目的。拆模时间要有一个科学合理的规划。当外部环境气温骤然下降时，对混凝土表面要采取保温措施，防止由于温度梯度的产生而导致混凝土崩裂。除此之外，土木工程建筑施工过程中，长期暴露在外的混凝土浇筑部分或者结构较薄的局部，也应当实施相应的保温手段。
3.2改善混凝土的约束条件
对于土木工程建筑的混凝土结构，要改善其约束条件，首先可以对混凝土进行分缝、分块。混凝土施工的工序和流程要按照建筑科学标准来规划和安排。在混凝土施工过程中，要尽量减少高度差和暴露时间。其次，对于混凝土的质量要加强控制，要尽可能的提高混凝土的综合性能，提升混凝土的抗裂能力。加强对混凝土的养护、保证混凝土的良好结构和质量对于防止崩裂具有重要的意义。除此之外，还要尽量避免贯穿裂缝的产生，贯穿裂缝对于建筑整体的结构质量有较大的影响，并且不容易恢复。因此，加强对于混凝土贯穿裂缝的预防是保障混凝土质量的重要工作内容。
4土木工程建筑混凝土的养护方法
4.1自然养护
自然养护是混凝土养护方法中最常用的方法之一，该方法成本低，使用广泛，中小企业，大型企业都可以使用该方法。自然养护的具体做法为，在一定的适宜的温度下，一般不低于5度，对混凝土进行保湿，具体而言就是在混凝土的表面喷水，然后利用木屑，干草或者湿沙盖在混凝土表面，起到保湿的作用，防止水分的快速蒸发，一旦蒸发过快就会出现混凝土表面起皮，裂缝的现象。混凝土在洒水时也要考虑多方面的因素，洒水的方法，气候的特点等。关于洒水方面，每次洒水时，要撒均匀，而且洒水要定期，保证混凝土的相对湿度。还要根据气候的特点控制洒水的量以及洒水所隔的时间，平时所做的保湿和防寒工作也要根据气候而定。例如：春季的时候雨水以及湿度都很充足，洒水的次数以及洒水的量也要适量的减少，同时还要做好防潮的工作，混凝土表面的湿草也要相应的减薄。在夏季的时候温度比较高，在洒水时水量应适宜的增加，并做好隔热措施，在自然防护的过程中要考虑到多方面的因素，才能保证养护的效果。
4.2人工养护
所谓人工养护，就是人工控制混凝土的温度和湿度，从而保证混凝土的凝结硬化工作顺利开展，蒸汽养护、热水养护、电热养护、太阳能养护等都属于人工养护方法的范畴。其中，蒸汽养护在缩短养护期和提高模板周转率方面的工作效果较好，静停阶段、升温阶段、恒温阶段及降温阶段是蒸汽养护的四个主要阶段。构件在浇灌成型后，需在常温下先放置2-6h，这一静置阶段称为混凝土的静停阶段，对混凝土构件采取的这种行为是为了防止构件表面产生裂缝；在一定条件下，混凝土构件由常温上升到养护温度，这就是所谓的升温阶段，在这一阶段的工作中，应当注意保持升温温度不宜过快，因为温度上升速度过快时，构件的表面和内部会由于温差较大而衍生裂缝，另外，在升温速度上也需严格遵循一定的要求：薄型构件不得超过25℃/h，用干硬性混凝土制作的构件不得超过40℃/h，其他构件则不宜超过20℃/h；在恒温阶段，除了保证混凝土的温度持续不变的情况下，在相对湿度上也要保证比例占到90%-100%；随着恒温养护阶段结束，混凝土构件的养护过程开始进入降温阶段，也就是构件由养护的最高温度降至常温的阶段，这一过程在发生时会不断散热，降温速度应保持在10℃/h以内，直至构件出室，其表面温度与外界温度的温度差不得大于20℃。
5结束语
在混凝土施工过程中，相关施工技术人员一定要注重对于混凝土施工温度应力变化的监测和分析，通过各种先进手段合理、有效的控制温度，并且要加强对土木工程建筑中的混凝土的养护工作，从而充分保证混凝土工程的施工质量。
参考文献
[1]闫冬.大体积混凝土裂缝及温度应力研究[J].建筑技术开发，2018，45(23):114-115.
[2]姚爱生.大体积混凝土结构温度控制施工技术[J].建筑，2019(08):73-74.