關于混凝土施工過程中出現溫度裂縫的幾點防治措施

    混凝土出現的裂縫問題無處不在，橋梁、道路、房建等處處存在。盡管我們在施工中采取各種措施，小心謹慎，但裂縫仍然時有出現。原來我們忽視了很多，混凝土的施工溫度與裂縫卻息息相關。在大體積混凝土中，溫度應力及溫度控制具有重要意義。這主要是由于兩方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出現溫度裂縫，影響到結構的整體性和耐久性。其次，在運轉過程中，溫度變化對結構的應力狀態具有顯著的不容忽視的影響。

    混凝土施工的溫控措施：

    1、選用中低熱的水泥品種，充分利用混凝土的后期強度

    混凝土溫度升高和變動的主要原因在于混凝土澆筑中水泥水化熱的存在，在施工中應選用水化熱較低的水泥作為主要的施工材料，這樣能夠降低由于水泥水化熱引起的溫度變更措施。為此，在大體積混凝土施工的過程中一般都采用礦渣硅酸鹽水泥作為主要的施工材料。

    2、摻加外加劑

    為了滿足送到現場的混凝土具有一定坍落度，如果在施工的過程中單純的增加水泥的用量，不僅僅使得水泥使用成本增加，更是增加了混凝土的收縮時間，從而增加了水泥水化熱溫度。這樣子更容易引起水泥溫度裂縫的產生，因此選擇適當的外加劑是保證水泥質量的基礎。木質素磺酸鈣屬陰離子表面活性劑，對水泥顆粒有明顯的分散效應，并能使水的表面張力降低而引起加氣作用。因此，在混凝土中摻入水泥重量0.25%的木鈣減水劑(即木質素磺酸鈣)，它不僅能使混凝土和易性有明顯的改善，同時又減少了10%左右的拌和水，節約10%左右的水泥，從而降低了水化熱。

    目前，有一種新型“減低收縮劑”，常用的有UEA、AEA，是摻入后可使砼空隙中水分表面張力下降，從而減少收縮的新材料，它可減少收縮40%～60%，但是能否起到有效地控制收縮裂縫的作用，還應注重其條件和后期收縮。試驗資料表明，在混凝土內摻入一定數量的粉煤灰，由于粉煤灰具有一定活性，不但可代替部分水泥，而且粉煤灰顆粒呈球形，具有“滾珠效應”而起潤滑作用，能改善混凝土的黏塑性，并可增加泵送混凝土(大體積混凝土多用泵送施工)要求的0.315mm以下細粒的含量，改善混凝土可泵性，降低混凝土水化熱。另外，根據大體積混凝土的強度特性，初期處于高溫條件下，強度增長較快、較高，但后期強度就增長緩慢，這是由于高溫條件下水化作用迅速，隨著混凝土的齡期增長，水化作用慢慢停止的緣故。摻加粉煤灰后可改善混凝土的后期強度，但其早期抗拉強度及早期極限拉伸值均有少量降低。

    3、粗細骨料選擇

    為了達到預定的要求，同時又要發揮水泥最有效的作用，粗骨料應達到最佳的最大粒徑。對于土建工程的大體積鋼筋混凝土，粗骨料的規格往往與結構物的配筋間距、模板形狀以及混凝土澆筑工藝等因素有關，宜優先采用以自然連續級配的粗骨料配制混凝土。因為用連續級配粗骨料配制的混凝上具有較好的和易性、較少的用水量和水泥用量以及較高的抗壓強度。在石子規格上可根據施工條件，盡量選用粒徑較大、級配良好的石子。因為增大骨料粒徑，可減少用水量，而使混凝土的收縮和泌水隨之減少。同時亦可減少水泥用量，從而使水泥水化熱減小，最終降低混凝土的溫升。當骨料粒徑增大后，容易引起混凝土的離析，因此必須優化級配設計，施工時加強攪拌、澆筑和振搗工作。

    根據有關試驗結果表明，采用5mm～25mm石子，1m³混凝土可減少用水量15kg左右，在相同水灰比的情況下，水泥用量可減少20kg左右。粗骨料顆粒的形狀對混凝上的和易性和用水量也有較大的影響。因此，粗骨料中的針、片狀顆粒按重量計應不大于15%，細骨料以采用中、粗砂為宜。根據有關試驗資料表明，當采用細度模數為2.79、平均粒徑為0.38的中、粗砂，它比采用細度模數為2.12、平均粒徑為0.336的細砂，1m³混凝土可減少用水量20kg～2kg，水泥用量可相應減少28kg～35kg。這樣就降低了混凝土的溫升和減小了混凝土的收縮。泵送混凝上的輸送管道除直管外，還有錐形管、彎管和軟管等。當混凝土通過錐形管和彎管時，混凝土顆粒間的相對位置就會發生變化，此時如混凝上的砂漿量不足，便會嚴生堵管現象。所以在級配設計時適當提高一些砂率是完全必要的，但是砂率過大，將對混凝土的強度產生不利影響。因此在滿足可泵性的前提下應盡可能使砂率降低。

    另外，砂、石的含泥量必須嚴格控制。根據國內經驗，砂、石的含泥量超過規定，不僅會增加混凝土的收縮，同時也會引起混凝土抗拉強度的降低，對混凝土的抗裂是十分不利的。因此，在大體積混凝土施工中建議將石子的含泥量控制在小于1%，砂的含泥量控制在小于2%。

    4、控制混凝土的出機溫度和澆筑溫度

    為了減低大體積混凝土總溫升和減少結構的內外溫差，控制出機溫度和澆筑溫度同樣重要。對于出機溫度的控制，根據攪拌前混凝土原材料總的熱量與攪拌后混凝土總熱量相等的原理，得到的混凝土出機溫度的理論計算公式可以得知，混凝土的原材料中石子的比熱較小，但其在1m³混凝上中所占的重量較大；水的比熱最大，但它的重量在1m³混凝土中只占一小部分。因此，對混凝土出機溫度影響最大的是石子及水的溫度，砂的溫度次之，水泥的溫度影響很小。

    大體積混凝土澆筑后，對混凝土進行保濕和保溫養護是重要的，進行蓄水養護也是一種很好的方法，混凝土終凝后，在其表面蓄存一定深度的水，具有一定的隔熱保溫效果，這樣可延緩混凝土內部水化熱的降溫速率，縮小混凝土中心和混凝土表面的溫差值，從而可控制混凝土的裂縫開展。此外，在大體積混凝土結構拆模后，宜盡快回填土，用土體保溫避免氣溫驟變時產生有害影響，亦可延緩降溫速率，避免產生裂縫。

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    原標題：關于混凝土施工由施工溫度造成裂縫的防治措施

本文來源：土木工程網       文徑網絡數據中心：劉紅娟 尹維維 編輯       劉真 方俊 審核

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