积混凝土施工温度裂缝控制探讨及进展

积混凝土施工温度裂缝控制探讨及进展

敖方浩

中国葛洲坝集团第三工程有限公司 湖北省武汉市 430060

摘要：随着我国经济建设的飞速发展，我国城市化建设的速度也在不断加快，而大批量城镇人口向城市涌入，也加剧了城市发展过程中人体之间的矛盾。在此背景下，许多高层建筑以及超高层建筑应运而生，而在城市基础工程中，大跨度的桥梁道路建设以及水利工程也随处可见。而在这些土建工程中，最为关键的就是混凝土建筑环节。但是一直以来，关于混凝土温度的控制以及裂缝问题的处理就是制约大体积混凝土施工质量的重要因素，因此，必须要进一步探究导致大体积混凝土施工裂缝出现的原因，才能以此作为切入点，不断提升大体积混凝土施工工程的质量。本文主要是分析了大体积混凝土施工过程中的温度控制方法，并且就大体积混凝土施工技术未来的发展方向进行了探讨，希望能够为不断提升大体积混凝土温度控制的水平提供参考意见。

关键词：混凝土施工；施工温度；裂缝控制

由于国家基础工程建设的迅速进展，大体积混凝土工程建设日渐增加，而大体积混凝土浇筑中通常会出现裂缝控制问题。我们可从研究水泥内部应力的角度，对大体积混凝土按照建筑温度裂缝进行了剖析，混凝土内、外部表面温度都有相应的限度，如果气温达到了这个限额，温度应力便形成了，而混凝土拉应力必将被温度应力所超越，随之而来的就是裂缝问题。通过本章的分析，作者期望对大体积混凝土浇筑温度裂缝控制的研究和发展大有助益。

1. 大容积混凝土的浇筑温度裂缝控制办法

导致混凝土裂缝形成的原因是多种多样，具体来说，在大体积混凝土工程建设过程中，如果在施工早期阶段，混凝土的水分蒸发量过大，就会导致混凝土出现一定程度的收缩问题，而在施工中后期阶段，由于水泥原材料的水热化程度较高，会导致大体积混凝土工程内部温度持续上升，从而产生裂缝问题。

（一）保温材料覆盖法

保温材料包覆法是比较常规的办法，材料大多使用常规的建筑材料，将常规的建筑材料包覆于大体积建筑物外表，用这种方法给大体积混凝土表面保温。草木编织物、塑料防火膜、钢木模板等建筑材料，是在大体积建筑物表面保温使用的主要建筑材料。这些材料价格相比较来说是比较低廉的，更容易受到大家的欢迎。保温覆盖法应用的范围很广，体积不大的大体积水泥构件最适宜采用保温覆盖方法。对一些相对简单的建筑也可以采用保温材料覆盖法。和其他方式一样，使用简易方便也是保温材料覆盖法最大的优点。但保温材料覆盖法犹如一把双刃剑，既有优点又有缺点，我们在使用保温材料覆盖法要综合全面的去考虑。保温材料覆盖法容易造成环境污染和资源浪费，不利于社会的可持续发展和保温材料的重复再利用。

（二）预埋冷却水管法

预埋冷却水管法在众多工程中使用较多。但预埋式冷却水管法的程序比较复杂，并具有许多缺点。当采用这种方式的时候，人们在充分考虑预埋工作冷却水管法的好处的同时，又要充分考虑到了预埋工作冷却水管法的弊端。在大体积混凝土施工前对混凝土内预先架设了冷却水管，架设好冷却水管以后，对大体积混凝土再进行施工，使其内部降温。由于预埋式供热量管法降温的效果相较来说更加明显，因此受到施工人员的偏爱，且应用范围越来越广泛。

预埋冷却水管法采用的材料一般是钢管、PVC材料，因制冷机组设备费用较高，运行时耗电量大，所以预埋冷却水管法的造价成本较高，在一定程度对工程造价造成一定影响。预埋冷却水管法在施工的过程中需要增加施工流程，必要时还需在混凝土内部预埋温度监测仪器。在浇筑过程中，水管容易被混凝土和振捣器破坏，混凝土内部达到高温后，需要及时调整进出水流量，前期后期通水降温后还需要对冷却水管进行压浆回填。这就造成了预埋冷却水管法的施工操作复杂，一个工序出现了问题，会对整个工程都会造成难以控制的影响。

（三）控制混凝土的入仓温度

通过对骨料的预冷，在骨料中加入冰水，使用低热水泥和大骨料，通过这些做法，可以限制混凝土的入仓温度，以便限制了大体积混凝土施工温度或裂缝。而混凝土的入仓温度一旦受到了较好的控制，混凝土的最高温度也会限制。不过，适当的限制混凝土的入仓温度也有弊端。因为在限制混凝土的入仓温度的工作流程中，混凝土塑性收缩的危险出现的可能性会增加，也就会对最终的强度产生负面影响，最后的强度也可能会下降。在研究了有关资料以及总结过去几年的实际施工经验，人们可以得出，10~15℃是混凝土的最佳入仓温度，然而在现实生活中，要准确控制到这种温度是相当麻烦的，因此超过这种温度最佳的办法是通过人工冷却。而假如在酷热的夏季浇筑，不管气候多酷热，30~35℃是一个标准，混凝土的入仓温度也绝不应该超出标准的强制性要求。在施工的过程中，一定要严格按照相关要求进行，提高施工精度，控制混凝土的入仓温度，尽可能杜绝发生大体积混凝土施工温度裂缝的现象^[1]。

二、大体积混凝土施工的发展

近几年，我国经济发展越来越好，基础设施建设的成果也遍地开花结果。水利工程中混凝土大坝的建设是中国大体积混凝土的第一个起源，之后的发展范围越来越广。造船工程、核动力工程、高层建筑逐渐应用大体积混凝土。大体积混凝土也越来越被人们所熟知、认可。大体积水泥最开始走进了大家视线的美国在一九零零年，中国对大体积混凝土进行了研究，抗裂措施也开始引起重视，之后中国的施工者也进行了对大体积混凝土内部施工抗裂措施的研究。在一九一五年，美国ArrowRock大坝，在最开始的时候施工并不是一个问题，但是随着工程进度的发展，在整个施工过程中，问题就一点一点地暴漏出来了，最突出的主要问题就是施工内部高温开裂，而且是大规模地发生了施工内部高温开裂的现象。在这种事情发生以后，中国受到了全世界的普遍重视，很多学者也开始了对中国施工内部高温开裂的问题展开研究，最后得出的结论就是中国科研技术人员已经意识到，水泥内部形成高温开裂现象的最直接因素很可能是由于水泥水化热产生的高温应力

^[2]。一九三二年，同时也是在美国，当Morris大坝正在建设的过程中，在美国出现了一个新的科学研究发现，通过使用低热混凝土能够减少水泥的水化热反应，从而达到控制混凝土施工温度裂缝的目的。这是美军第一次在修筑水坝的过程中采用低热混凝土。这些施工措施和方法，在今天仍然在用。国外对大体积混凝土的研究较早，相应地也比较早研究了大体积混凝土施工温度裂缝。我国改革开放较晚，在很多工程技术方面比国外落后一些，比如在水利工程方面，由于起步晚，在最开始的时候关注度不高，没有太在意大体积混凝土。而在五十年代前后，中国也开始有人对大体积混凝土展开了深入研究。朱伯芳等人，是我国最先进行研究水泥高温开裂现象的第一批科研人员。一九八五年，在修建丹江口水库时，浇筑过程中的施工高温开裂现象曾大规模发生，而在这之后的很多年里，我国许多专家开始研究、总结，在总结多年的施工经验后，控制温度裂缝措施有了显著的成果。这些成果为我国后续三峡水利工程的顺利建设和圆满完成提供了必要的实验依据和科学理论^[3]。

结语：

综上所述，对大体积的混凝土浇筑温度裂缝控制研究和技术发展探究是十分有意义的。对大体积混凝土施工高温开裂控制技术研究，可以缓解工程中大体积混凝土在浇筑过程中的高温开裂问题。国家将采取措施支持大体积混凝土浇筑高温开裂控制技术研究和发展探究，早日将我国工程建设水平提高到一个新的高度，促进国家社会进步，世界和谐发展。

参考文献：

[1]邰俊凯.大体积混凝土施工温度裂缝控制研究及进展[J].四川水泥,2019,06:6.