水库溢洪道工程大体积混凝土施工温度裂缝控制_徐斌.pdf

石材2 0 2 3 年2 期 77 石 材S H I C A I工程管理水库溢洪道工程大体积混凝土施工温度裂缝控制徐 斌，田丹丹（甘肃交通职业技术学院，甘肃 兰州 7 3 0 2 0 7）在水库溢洪道工程建设过程中，相关施工人员要结合以往的工作经验加强对大体积混凝土施工环节的关注，按照温度裂缝产生的原因提出有效的防护方案，减少温度裂缝的产生，再改进现有的施工工艺，更加贴合于水库溢洪道的施工特点，减少各种质量问题的发生，使水库溢洪道大体积混凝土施工能够朝着成熟化的方向而不断地进步，保障工程的建设效果。一、大体积混凝土施工温度裂缝产生的原因（一）抗拉强度不足为了使大体积混凝土施工裂缝控制效果能够得到进一步的保证，相关施工人员需要按照实际情况加强对大体积混凝土施工温度裂缝控制的重视程度，持续的更新现有的工作方案，将裂缝控制意识落实到不同的工作环节，以此来保证整体的施工效果。在大体积混凝土施工的过程中会受到各种荷载的作用，如果在此期间出现抗拉强度不足，难以抵抗荷载作用时，结构会出现较为严重的裂缝，对工程建设质量造成了较为严重的影响。在荷载产生时与应力以及温度变化有着密切的关系，在具体施工的过程中，尤其是在浇筑环节，如果并没有加强对温度裂缝的有效控制，或者是并没有科学地调整，水泥水化热会由于温度的急剧变化而产生较为严重的裂缝。尤其是在大体积混凝土中，水泥用量较多结构界面较大，在混凝土浇筑时水泥会放出大量的水化热，在内部温度持续的升高，并且会由于混凝土导热不良，散热能力较差，一部分水化热在内部不容易挥发，再加上外部散热较快，内外产生了较为严重的温差。在升温阶段混凝土表面温度低于内部，温度中心部分的混凝土膨胀速度要快于表面混凝土中心部分，和表面之间会形成相互约束的作用。混凝土中心属于约束膨胀并不会产生开裂，但是表面属于约束收缩，如果其中的应力超过混凝土的极限抗拉强度时会在混凝土表面出现一定的裂缝，影响工程的顺利建设。（二）水泥水化热反应减慢水泥水化热反应减慢也是导致大体积混凝土温度裂缝产生的原因，伴随着水泥水化热反应的降低和混凝土的不断散热大体积，混凝土内部由升温阶段过渡到降温阶段，温度在持续的降低，并且体积也在收缩，由于混凝土内部热量是通过表面向外部散发，在降温阶段混凝土表面温度和中心温度存在一定的差距，如果其中温差过大会在表面产生较为严重的裂缝。在降温过程中，混凝土体积在持续的收缩会受到边界条件和地基的约束，导致内部约束收缩力在持续的增加，降温收缩产生的拉应力在持续地上升，会抵消在温度上升时所产生的应力。在混凝土内部形成较高的拉应力，当超过混凝土的抗拉强度时，会在大体积混凝土中产生贯穿的裂缝，这也是温度裂缝的表现形式，这在具体施工中较为常见，如图1所示。（三）水泥水化硬化在大体积混凝土施工的过程中，水是必备的条件，但是为了满足施工和易性的要求，所加水量是水泥水化所需要水量的数倍，多余的水在混凝土内部会产生游离水，并且这部分游离水容易蒸发引起混凝土体积的收缩，干缩与混凝土降温所产生的冷缩也在持续的增加，导致混凝土内部的拉硬力在瞬间持续地上升，加剧了混凝土中裂缝的产生1。如果在具体施工DOI:10.14030/ki.scaa.2023.0078 78 STONE 2 0 2 3 No.2工程管理时，相关施工人员并未按照实际情况选择正确的处理方法，会对混凝土的施工质量以及品质造成较为严重的影响，并且也会导致温度裂缝持续的增加，对大体积混凝土的稳定性造成较为严重的影响。图 1 水泥水化热变化关系二、水库溢洪道工程大体积混凝土施工温度裂缝控制方法（一）施工控制措施1.材料控制措施在温度裂缝控制的过程中，施工控制为重要的组成部分也是关键的环节，因此施工人员需要按照实际情况科学地进行有效的预防，减少温度裂缝的产生。首先在实际施工的过程中需要合理的选择原材料，按照混凝土的设计强度来进行材料的科学筛选，这样一来可以使混凝土内部的绝热温度持续的降低，进一步地保证抗拉的强度。施工人员可以选择低水化热和高强度的水泥，进一步地提高混凝土的抗裂能力，所选择的水泥在施工之前要进行水化热的测定，严格按照水泥水化热的实验方法来完成日常的操作，并且精准性的确定好对应的数值，有效地减少对混凝土所产生的影响2。在后续材料选择时应要选择导入性能较好和膨胀系数较小的材料，适当地控制好混凝土内部的温度应力，根据最小断面尺寸和泵送管径的直径，选择合适的材料。比如可以选择540毫米的碎石或者是鹅卵石等等，一方面能够减少水量，另一方面还有助于控制好水泥的用量，尽可能地降低水化热的产生。与此同时为了降低成本的支出，可以选择天然连续级配的初级料，这样一来可以使混凝土能够具备较强的可控性，进一步地保证整体的施工效果。在完成材料筛选之后，相关施工人员需要按照实际情况再一次进行参数的反复核对，及时地发现在其中所产生的问题之后，再落实因地制宜的工作原则，筛选合格的材料。在完成材料筛选之后，接下来要进行的是材料的科学配比，要保证混凝土强度和流动度减少水泥的用量，并且还需要科学的控制和混凝土内部的温度升高值，按照绝热温升控制是混凝土性能能够得以充分地发挥。在添加混合材料时，要减少水量，节约水泥，有效地控制混凝土内部的温度，使混凝土抗裂能力能够得以充分的强化，之后在选择外加剂时要科学地控制好其中的水化热发生速度，必要时施工人员可以选择0.25%的木盖碱水剂来进行日常的施工3。2.泵送混凝土的优化在泵送混凝土环节进行优化时，需要延缓凝结的时间添加缓凝剂来进行操作，避免对混凝土浇筑面产生较为严重的影响。如果在此过程中并没有采取更加科学的控制方法，会出现较为严重的层面间隙对混凝土的防水和抗裂性能造成了较为严重的影响，在此过程中要防止混凝土的初始裂缝添加一些膨胀剂来满足日常的施工。但是在膨胀剂中需要科学地控制好对应的用量，减少对混凝土施工所产生的影响。在泵送混凝土施工的过程中，相关施工人员需要做好全过程的监督，在出现问题时要马上停止施工，商讨出最佳的应对方案。将控制温度裂缝落实到不同的施工环节，进一步地保证工程的建设品质。（二）科学的监测由于一部分温度裂缝在产生时没有任何的征兆，在具体施工的过程中相关施工人员需要进行科学的监测，避免对混凝土的施工质量造成较为严重的影响。在监测环节要落实层次性的工作思路，按照不同的检测项目来进行日常的操作，这样一来可以快速地发现在大体积混凝土中的温度裂缝，方便施工人员在短时间内提出有效的应对策略以及管理方案，减少对混凝土所产生的影响。首先在实际检测的过程中，需要进行绝热温升的测试，混凝土绝热温升测试包含了直接法和间接法，在间接法利用时，主要是进行水泥水化热和水泥用量的检测之后，再计算出混凝土的绝热温石材2 0 2 3 年2 期 79 石 材S H I C A I工程管理升。在直接法利用的过程中，要按照混凝土的绝热温升仪来进行直接性的测定，按照最终的结果分析在混凝土中存在的问题。直接检测法结果非常的准确，但是整个实验设备和实验过程非常的复杂，一般用于大型工程中，中小型工程条件不具备，可以采取间接法进行监测，以此来保证整体的管理效果，见图2。测温点图 2 测温点其次在后续监测的过程中要进行混凝土浇筑温度的监测，要保证温度不要超过控制的标准，这样一来可以有效地调整在浇筑之后温度升高的峰值，同时还需要对混凝土搅拌以及运输过程的温度进行监测，施工人员需要做好参数的有效记录，及时地发现在具体施工中存在的问题之后，将数据上传到对应的技术部门中提出有效的应对策略，从前期阶段有效地控制好温度裂缝的产生，以此来保证整体的施工效果。最后在实际工作中要进行的是养护过程的温度监测，养护过程中的温度监测一般是监测浇筑之后混凝土内部温度和环境气温的变化情况之后，再按照实际施工要求控制到混凝土的降温速度和内外部的温差，同时也可以将相关数值进行整理，进一步的计算出混凝土的温度应力。在此过程中需要分析混凝土的抗拉强度是否是大于混凝土中所产生的拉应力，达到良好的温度控制效果。在监测的过程中，要按照最终的结果反馈到对应的技术部门中，提出有效的应对策略，同时也可以按照混凝土温度变化的情况，选择正确的防护方案，为各项施工操作提供重要的依据。（三）控制温度的措施温度是出现温度裂缝的主要原因，因此在具体施工的过程中，相关施工人员需要选择正确的温度控制措施，这样一来可以有效地降低温度的，产生保证混凝土的施工效果。首先在实际施工的过程中要选择合适的材料改善骨料的级配，比如可以选择干硬性的混凝土添加其中，配合着引气剂和塑化剂，控制好混凝土内部的水泥用量，达到一定的温度控制效果。在拌和混凝土时加水或者用水将碎石冷却能够有效地降低混凝土的浇筑温度，适当地控制好内外的温度差，为后续混凝土施工提供重要的基础。如果在夏季进行混凝土浇筑时，要减少混凝土浇筑的厚度，之后再利用浇筑层进行散热，同时要做好温度的科学监测，及时的发现温度的异常情况之后，再将信息反馈到相关部门中，提出有效的应对策略。真正地降低对混凝土施工所产生的影响，在混凝土施工时也可以添加一些水管通入冷水，达到良好的降温效果。其次在实际施工的过程中需要在合适的时间来进行拆模，气温骤降时要进行表面的保温，防止混凝土表面出现温度急剧下降的问题。在施工过程中对于长期暴露混凝土浇筑块表面或者薄壁结构在寒冷季节要采取一定的保护措施，真正地控制好温度的变化，在使用低热和中热水泥时需要适时地改善铝酸三钙和硅酸三钙的含量降低其水化热的变化。施工人员需要做好各项参数的反复检测之后，再和施工要求进行相互的协调，有效地应对在具体施工中所产生的问题，以控制水化热为主要的基础提高整体的控制水平。三、结束语在水库溢洪道施工的过程中，大体积混凝土为常见的组成部分，为了保证混凝土的施工品质，相关施工人员在具体施工时需要加强对温度裂缝的科学控制，持续地改进和优化当前的施工工艺，和周边自然环境进行相互的协调，有效地减少温度对混凝土裂缝所产生的影响，将质量意识落实到不同的工作环节，提高大体积混凝土的施工效果。参 考 文 献1 李贵强.混凝土结构工程裂缝的控制和治理J.科学与财富，2 0 19（7）:2 2 0-2 2 1.2 李平.混凝土结构工程裂缝的控制和治理J.民营科技，2 0 2 0（19）:6 7-6 8.3 王振义.混凝土结构施工中裂缝形成的原因和应对措施J.山西建筑，2 0 19（14）:118-119.