建筑工程大體積混凝土溫度裂縫控制研究

摘 要：大體積混凝土在澆筑過程中容易因水化作用產生大量的熱量，如果不能及時釋放內部熱量或者溫度分布不均勻，就很可能因內外溫差過大引發溫度裂縫問題。提升內外溫差的控制力度可降低施工中大體積混凝土裂縫的發生概率，采取有效措施降溫并控制混凝土的收縮，堅持預防為主的原則，對原材料、施工工藝、養護措施進行嚴格控制。

關鍵詞：建筑工程;大體積混凝土;溫度裂縫;控制措施

1大體積混凝土溫度裂縫的類型及成因

1.1大體積混凝土溫度裂縫的類型

（1）干縮裂縫。網狀裂縫和平行線狀淺細裂縫是大體積混凝土干縮裂縫的特征，一般裂縫寬度在0.05～0.20mm，這種類型的裂縫在大體積混凝土平面中比較常見。大體積混凝土施工過程中水泥的用量和水灰比是導致干縮裂縫的原因，混凝土澆筑后水分蒸發就會形成干縮裂縫。干縮裂縫首先會導致大體積混凝土的抗滲性下降，然后影響大體積混凝土的使用耐久性，最后造成大體積混凝土的承載力下降。（2）溫度裂縫?；炷羶韧鉁囟炔罹鄬е麓篌w積混凝土產生的裂縫主要為溫度裂縫，溫度裂縫發生在表面或者結構中都是有可能的，并且裂縫的寬度也不盡相同。一般來說，冬季溫差導致的裂縫寬度比較大，夏季溫差導致的裂縫寬度比較小。溫度裂縫的寬度有大有小，其裂縫的走向也沒有規律，橫豎交錯的裂縫都是常見的。（3）沉陷裂縫。大體積混凝土沉陷裂縫是結構基地導致的，地基回填土和土質疏松會導致混凝土沉陷，最后混凝土模板支撐間距比較大導致沉降裂縫的發生。冬季混凝土化凍之后是沉陷裂縫發生的常見時期，沉陷裂縫一般表現為貫穿型，裂縫走向和沉陷的方向有直接關系，如果沉陷比較嚴重會導致裂縫錯位。（4）塑性收縮裂縫。大體積混凝土塑性收縮裂縫會對混凝土的性能和使用壽命造成影響，一般來說，塑性收縮裂縫主要發生在天氣炎熱或者風力較強的天氣狀況。塑性收縮裂縫表現為不連貫、長短不一致、中間寬兩端細，主要發生在混凝土表面。

1.2 大體積混凝土產生溫度裂縫的原因

（1）約束作用。大體積混凝土澆筑完成之后結構不同會導致混凝土內部發生約束作用，最后產生溫度裂縫，因此混凝土澆筑過程中保持結構均勻非常重要。（2）水化熱。大體積混凝土澆筑完成之后外部熱量散失比較快，內部由于混凝土導熱性差的原因使熱量散失比較慢，而大體積混凝土需要使用大量的水泥，混凝土內部水含量比較大，在混凝土內部熱量散失困難的情況下水溫會升高，最后因混凝土內外溫差過大而產生溫度裂縫。（3）收縮變形。大體積混凝土發生收縮變形之前凝固體內部大密度固體顆粒會發生下沉現象，而水與顆粒相反向上沁到混凝土外表面，在混凝土粗骨料和鋼筋下方形成水囊，最后混凝土體積收縮產生應力變形出現溫度裂縫。

2建筑工程大體積混凝土溫度裂縫防治措施

2.1合理選擇水泥的品種

為了降低水化熱是控制溫度裂縫的有效措施，在實際工程中可以選擇水化熱較低的水泥。硅酸鹽水泥（P.Ⅰ和P.Ⅱ）和普通硅酸鹽水泥（P.O）的水化熱較高，水泥中的硅酸三鈣（C3S）和鋁酸三鈣（C3A）含量偏多可降低水泥的水化熱，所以，在滿足設計要求的基礎上可以盡量選擇水化熱較低的水泥。

2.2選用合適的外加劑

適量的膨脹劑可以降低大體積混凝土在凝結硬化過程中的體積膨脹度，同時提升混凝土的密實度，在結構內部產生的擠壓力能夠抵消部分由溫差產生的拉應力，對大體積混凝土的溫度裂縫能夠起到預防作用。緩凝型減水劑能夠減緩大體積混凝土在澆筑過程中的水泥水熱化速度，有效延緩水化熱釋放的峰值期，避免大體積混凝土集中溢出。復合型高效減水劑能夠大幅度提高混凝土強度，減少拌和水泥的使用量，實現降低水化熱的目的。

2.3在混凝土拌合物中加入摻和料

優質粉煤灰的需水量不高，減水能力較強，可以較好地控制混凝土的用水量，同時降低在混凝土凝結硬化過程中的體積收縮度和收縮速率。在混凝土的配置過程中適當摻入礦渣粉可以節省水泥使用量，礦渣粉比粉煤灰的活性更高，摻加礦渣粉可實現混凝土多項技術性能的調節作用，同時也能對水化熱量和混凝土強度進行有效控制。

2.4預先冷卻原材料

可以采用加冰拌和、冷卻拌和用水、預冷骨料等方式降低混凝土拌制和運輸的儲罐溫度。石料和水是影響混凝土儲罐溫度的主要因素，在施工過程中可以通過灑水的方式降低水泥粗細集料的溫度。如果施工所在地的氣溫較高，可以搭建遮陽棚避免因直曬使砂石料的溫度過高，從而降低混凝土拌和的溫度。為了進一步降低水泥水化反應的熱量，還可以根據實際需求使用隔熱、遮陽設備，使用冷卻設備將拌和用水冷卻后再用于拌和。水泥檢測合格后，可以先在陰涼處放置一段時間，溫度降低后再用于施工作業。

2.5在混凝土結構中設置水循環冷卻系統

大體積混凝土結構的內外溫度差異，會隨著體積增大而增大，且表面溫度變化較明顯，在澆筑過程中內部溫度會快速升高，加劇內部和外部溫度的差異性。想要防止產生溫度裂縫就要及時釋散內部熱量降低混凝土結構的內外溫差。在施工中，可以將冷卻降溫用的水管埋設在混凝土中，在澆筑過程中或者完成澆筑后注入冷水降低結構內部的溫度，實現釋放內部熱量，縮小內外溫差的目的。在混凝土初凝后或者開始澆筑時都可以使用水循環冷卻的方法控制內部溫度，將大體積混凝土結構內部的溫度降低，從而減小結構內外的溫差，將溫差控制在合理的范圍內。

2.6大體積混凝土的澆筑措施

可以采用分層澆筑、推移式連續澆筑、分塊澆筑等多種方式實施大體積混凝土的澆筑作業，通過適當的方法及時散發混凝土結構內部的熱量。對于廣場、屋面、路面等面積較大的混凝土工程，為了避免產生溫度裂縫可以設置伸縮縫或者后澆帶，注意控制伸縮縫或后澆帶的間距。采用分層澆筑或者分塊澆筑的方式進行分步澆筑，不但能夠降低施工作業的難度，還能避免一次性澆筑體積過大的混凝土結構使內部熱量大量聚集。如果選擇分層、分塊等澆筑方式，需注意做好混凝土的振搗工作，確定拌合物的和易性，提高混凝土結構的密實性，盡量縮短每兩個澆筑層之間的工作準備時間，避免因時間過長影響兩層混凝土的融合，一定要在前一層混凝土初凝結束前進行后一層的澆筑工作。泌水是大體積混凝土澆筑的常見問題，在澆筑過程中，發現泌水應及時清理干凈，避免泌水影響大體積混凝土結構的整體質量。

2.7混凝土的養護措施

養護也是大體積混凝土溫度裂縫控制的關鍵。溫度和濕度是養護需重點關注的兩個技術參數，通過養護可以實現對混凝土結構內外溫差的有效控制，降低混凝土溫度裂縫的發生概率。完成澆筑作業后，需要嚴格實施規定的操作排出混凝土表面多余的水分，然后對混凝土表面進行保濕處理，最后用薄膜覆蓋混凝土避免流失過多的水分。除了保濕，還要做好保溫養護。合理的保溫措施能夠降低大體積混凝土結構的內外溫差，避免溫差過大增加內部的約束應力，同時還能夠減緩混凝土塊體的降溫速度，利用混凝土的抗拉性提升混凝土的抗裂能力，實現溫度裂縫預防的目的。

3結語

目前建筑工程的建設規模不斷增大，大體積混凝土結構憑借整體性好、穩定性高等優勢，被廣泛應用于各項工程的建設。對大體積混凝土常見的溫度裂縫問題進行分析，可以從各個方面進行技術和工藝的優化和改進，提升混凝土結構的施工質量，降低結構體的內外溫差，優化大體積混凝土結構的性能，提高結構的完整性和可靠性，進而推動該項技術的發展和應用。

參考文獻

[1]易軍.大體積混凝土施工中的溫度裂縫控制探討[J].四川水泥，2020（12）.

[2]萬里長，范瑋武，葉庭，王剛.大體積混凝土溫度裂縫控制技術的運用[J].河南科技，2020，39（34）.

作者簡介：

丁樹奇，男，河北省承德市人，研究方向：建筑工程