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［摘要］在水利工程施工中，由于溫度應力及溫度控制兩方面的原因混凝土常出現(xiàn)溫度裂縫，從而影響結構的整體性和耐久性，對工程質量、安全性、穩(wěn)定性都會造成嚴重隱患，甚至造成重大的經(jīng)濟損失。闡述了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與混凝土施工中溫度應力分析，并提出防止混凝土裂縫措施，以確保整個水利工程施工質量。

［關鍵詞］內(nèi)部溫度；混凝土養(yǎng)護；溫度應力

混凝土作為重要的施工原材料之一，在水利工程施工中應用相當普遍，為確保工程質量，混凝土的質量控制尤為重要。混凝土裂縫成為所有混凝土施工中普遍存在的質量問題，不僅會導致工程結構主體發(fā)生滲漏、變形，破壞水利工程性能及質量，同時也會使整個水利工程功能受到影響，給國家、社會及人民財產(chǎn)安全造成巨大的經(jīng)濟損失。

1裂縫成因分析

水、骨料、水泥、外加劑等是混凝土必不可少的原材料，并直接影響混凝土質量。其中水泥起著關鍵性作用，主要是由于水泥和其他原材料自身的抗裂性相對較差，強度高，特別是水化作用過程中會釋放出大量熱量，混凝土整體溫度提升，而外界溫度沒有發(fā)生很大變化，使混凝土結構體形成內(nèi)外部溫度差，導致內(nèi)部抗壓應力、外部拉應力出現(xiàn)沖突，進而產(chǎn)生裂縫。混凝土作為一種脆性材料，在硬化階段由于水泥與水發(fā)生化學反應形成水化物過程中釋放出的熱能量，造成混凝土內(nèi)部溫度逐步持續(xù)提升，從而在結構表面形成反作用力。在溫度降低的情況下，混凝土會受到建筑物基礎（前期混凝土）的約束力，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生反作用力。外界氣溫的降低則會迫使混凝土表面反作用力增大。反作用力大于混凝土自身的抗裂能力時，混凝土就會出現(xiàn)裂縫。內(nèi)部濕度在大部分混凝土中變化細微或變化緩慢，而混凝土表面濕度可能會變化較大或發(fā)生劇烈變化。

澆筑混凝土后若養(yǎng)護不到位、干濕不均勻，混凝土外露結構面水分蒸發(fā)導致尺寸形變大于內(nèi)部混凝土的約束力，同樣會導致混凝土裂縫。由于混凝土配比中所需各種材料不均，水灰比不穩(wěn)定，以及在運輸、澆筑過程中會產(chǎn)生離析現(xiàn)象，另外在同一部位的混凝土中抗拉強度也不相同，存在許多結構脆弱部位，最終出現(xiàn)裂縫，最大均勻塑性變形的抗力低也會產(chǎn)生混凝土裂縫。在混凝土結構中，素混凝土結構內(nèi)出現(xiàn)了抵抗拉伸應力，抵抗拉伸的應力必須由混凝土本身進行。與此不同的是，在鋼筋結構混凝土中，混凝土自身承受沿軸線方向的應力，鋼筋承擔抵抗拉伸應力。但在施工中，混凝土由第一階段最高溫度冷卻到第三階段運行階段的恒定溫度，則會在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應力。溫度應力變化形成過程共分為三個階段。前期完成混凝土施工后，后期需要進行精心養(yǎng)護以避免出現(xiàn)質量缺陷。如果后期養(yǎng)護不到位，混凝土表面水分蒸發(fā)較快，很容易導致變形而造成裂縫。但在實際施工過程中，大多施工技術人員對混凝土后期養(yǎng)護重視不夠，未按照相關技術要求全面養(yǎng)護，進而造成混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

2混凝土施工溫度控制以及裂縫預控

2.1混凝土施工溫度控制措施

夏季施工時應控制澆筑混凝土澆筑進入模板溫度在25℃以下。冬季施工時應控制澆筑混凝土澆筑進入模板溫度超過10℃。控制氣溫條件措施主要是減少澆筑混凝土配比中水泥的使用量，優(yōu)化混凝土骨料級配，加強干硬性混凝土、混合料摻入，在混凝土拌制過程中按相應比例加入引氣劑、塑化劑。澆筑過程中可預調混凝土在澆筑時的溫度，拌制時用冰水或水提前將骨料進行冷卻降溫。氣溫較高時澆筑混凝土，應降低混凝土的澆筑厚度，并擴大澆筑面，利用混凝土的澆筑層面進行散熱。在澆筑混凝土中提前埋設水管，通入冷水對混凝土進行內(nèi)部降溫；另外應保證拆模時間合理，氣溫發(fā)生驟降時及時進行表面保溫，避免混凝土表面溫度梯度產(chǎn)生；冬季施工時應對長期暴露的混凝土澆筑塊表面、薄壁結構采取保溫措施，防止混凝土裂縫。結構或構件內(nèi)部由于氣溫變化產(chǎn)生應力應做到以下幾點：控制好混凝土內(nèi)外部的溫度差以及混凝土表面的溫度梯度，杜絕混凝土暴露在超低氣溫環(huán)境中，確保混凝土施工期最低溫度大于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度，并避免老舊混凝土過冷引起對新老混凝土的約束。

2.2選擇合格的混凝土配比

材料，嚴控材料配合比采取改善骨料級配、摻混合料、加引氣劑或塑化劑的措施，以減少混凝土中的水泥用量來控制溫度。混凝土制作前嚴格水泥、摻合料等原材料的選擇，材料采購人員應優(yōu)先選擇水化熱較低的水泥，使水泥強度和混凝土強度保持一致，并選擇細度模數(shù)較差的水泥，以提高混凝土抗裂性。骨料應嚴格根據(jù)《普通混凝土用碎石或卵石質量及檢驗方法》選擇，并嚴格規(guī)范原材料的配合比，確保混凝土質量。施工材料不僅應選擇合適，同時應嚴格控制材料配合比，結合工程實際情況進行設計。

2.3加強混凝土養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護是混凝土施工中非常重要的一個環(huán)節(jié)。混凝土應力變化第一階段應注意控制混凝土溫度、濕度，保持混凝土內(nèi)外溫度的動態(tài)平衡，避免其出現(xiàn)干縮、變形。同時，應保證水泥水化熱可正常進行，確保混凝土有較高的強度和良好的耐久性。施工現(xiàn)場根據(jù)實際情況進行養(yǎng)護，可適當延長養(yǎng)護時間，對于混凝土結構表面、底層應采用覆蓋措施，并定期進行澆水養(yǎng)護。

3結論

混凝土施工技術是確保水利工程施工質量的關鍵，在施工期間應加強對混凝土溫度的控制，采取有效預防措施，避免混凝土產(chǎn)生裂縫，以提高工程質量，確保工程正常運行。

作者：王全利 單位：山西省水利建筑工程局