混凝土施工中温度裂缝的分析及控制获奖科研报告

混凝土施工中温度裂缝的分析及控制获奖科研报告【摘要】本文首先分析裂缝问题的常见类型和出现原因，然后进一步分析温度应力，最后，综合探究温度裂缝控制策略，分别从配合比设计，浇筑过程，拆模时间，约束条件和添加剂五个方面进行具体分析。

【关键词】混凝土施工;温度裂缝;分析;控制

一、常见裂缝问题

通过分析裂缝形成的具体原因，裂缝可以具体氛围耦合作用导致出现，变形作用导致产生的以及荷载作用导致产生的三种。通过分析裂缝的有害程度，具体包括无害和有害两种不同的裂缝，在开展具体工作时，有害裂缝具有相对较大的宽度，会影响建筑的耐久性和使用功能，通常情况下，轻度有害裂缝的裂缝宽度会达到宽度的20%以上，中度有害裂缝是指达到规定的50%以上，而重度有害裂缝是超出规定的100%。基于出现时间，可以将其进一步分为晚期，中期和早期三种不同的裂缝问题。以此同时，基于裂缝深度，具体包括四种不同类型的裂缝，其一为贯穿裂缝，会使其结构断面被彻底切断，进而对其结构造成破坏，影响混凝土作用，存在严重的危害。其二为深层裂缝，会使其结构断面被部分切断，具有相对较高的危害性。其三为浅层裂缝。其四为表面裂缝，不属于结构性裂缝，但是当混凝土收缩时，表面裂缝处的断面也会被削弱，进而使某个部位出现集中应力的问题，进而对其应用效果造成一定的影响。

二、温度裂缝原因

（一）水泥水化热

在具体实施混凝土施工作业时，水泥水化热会有大量内部热量产生，会在一定程度内出现温度裂缝。一般而言，混凝土所具有的截面厚度相对较大，而混凝土内，水化热会大量集中，很难及时散去。通常情况下，结构能够使其进行自然散热，所以，在完成混凝土浇筑作业之后的72小时，会产生最高温度。在混凝土浇筑的初期，弹性模量和强度也相对较低，很难限制由于水化热导致出现的急剧升温状况，所以温度应力也会相应减少。但是在混凝土龄期不断增长的过程中，弹性模量也会出现很大的提升，能够有效限制混凝土内部，进而使其温度应力问题相对较大，如果混凝土所具有的抗拉强度无法抵抗一温度应力，则会导致产生温度裂缝问题

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（二）气温变化

相关人员在具体浇筑混凝土时，外部气温增高会在一定程度内提升浇注温度。如果外部温度出现急剧下降，内部混凝土和外层混凝土之间所具有的温差也会逐渐提升，进而影响其应用效果。通常情况下，对于混凝土而言，水化热，浇注温度和外部温度是内部温度的主要构成，温度应力问题具体是指由于温差变化导致出现的温差变形，当温差逐渐增加时，温度应力也在逐步增大。同时，混凝土具有较大的散热难度，在完成浇筑作业之后，内部温度会达到80摄氏度以上，同时高温具有相对较长的延续时间，所以，相关人员需要对其温度进行及时控制，避免由于内外温差较大出现温度应力问题。

三、溫度应力分析

首先在浇筑完成混凝土结构到完成水泥散热工作，通常需要30天左右的时间，在水泥进行散热时，通常会有水化热现象出现，同时，混凝土内部所具有的弹性势能也会导致出现应力作用。其次，在水泥完成放热到混凝土温度降低达到室温，此时，外界温度因素会对混凝土结构造成很大的影响。最后当混凝土结构内部的温度达到常温状态时，外界温度变化会对其造成很大的影响，进而产生较大的应力。通常情况下，温度应力可以分为两种类型。其一为自身应力，如果当其内部温度的变化分布为非线性，则相互约束作用可能会使其结构本身产生温度应力。其二是约束应力，在具体实施混凝土施工时，外界因素会在一定程度内约束结构部分或全部边界，进而使其无法实现自由变形产生应力。以上两种温度应力通常是混凝土干缩产生的应力。

四、温度裂缝控制策略

（一）改进配合比设计

在调配混凝土时，相关人员需要适当提升塑化剂，引气剂，掺和料和干硬性混凝土的应用数量，同时还需要对其水泥使用量进行严格控制，合理优化和科学调整混凝土配比，确保能够更为有效的控制水化热对其造成的影响。在搅拌混凝土过程中进行水的添加时，需要用水冷却碎石，确保能够对其混凝土温度进行更为合理的控制。同时，还需要严格控制浇筑层厚度，使其得到有效降低，进而保证能够更为有效的落实散热工作。与此同时，还需要对其砂石含泥量进行严格控制，确保能够实现其水灰比的有效降低，强化振捣工作，进而保障混凝土具有更高的抗拉强度和密实性，在混凝土内进行缓释剂的合理掺加，减缓浇筑速度，确保能够实现散热效果的有效增强。

（二）浇筑过程控制

在进行混凝土工程建设时，为了防止出现裂缝，相关人员需要严格控制建筑温度。首先在进行混凝土配置时，需要进行参混和料和混凝土的科学选择，同时还需要合理增加塑化剂，确保能够使其水泥用量得到有效降低，进而避免温度对混凝土造成影响，使其出现各种裂缝的可能性得到有效降低。其次，在进行混凝土搅拌时，需要对其浇筑过程随时进行降温处理，通常是通过象棋中加入碎石或水的方式开展具体作业。与此同时，在具体进行浇筑作业时，还需要时间交出厚度，得到有效降低，进而确保混凝土浇筑面具有更高的散热效果。随后，需要在混凝土内进行循环冷水水管的合理埋设，对混凝土内部进行有效的降温处理，确保能够有效避免混凝土与外界温度出现较大的差异。最后，在冬季开展施工作业时，要对混凝土表面进行有效的保温处理，避免混凝土工程由于温差过大出现裂缝，进而对其工程建设质量进行更为有效的保障。

（三）优化拆模时间

在现阶段开展混凝土施工时，为了确保模板具有更高的周转率，相关人员在进行混凝土浇筑时，需要尽早拆模，当混凝土温度超出室外气温时，相关人员需要慎重考虑拆模时间，确保能够使其温度裂缝的出现得到有效避免。在浇筑混凝土初期，混凝土温度通常高于外界气温，如果将其模板拆除，则会使其混凝土表面温度出现骤降，进而使其由于温度变化出现裂缝。在该种环境下，如果拆除模板，则需要对其混凝土工程进行有效的保温处理，进而保证可以有效避免温度裂缝。

（四）改善约束条件

在具体开展混凝土工程建设时，对于平板结构，相关人员需要合理应用分缝措施，确保能够使其温度应力得到有效降低，避免形成裂缝。在具体开展施工作业时，还需要合理安排施工工序，通过采取分块措施，进行分层浇筑，可以使其不良约束得到有效降低，进而确保混凝土实现快速散热。如果混凝土已经完成浇筑施工，在终凝阶段，需要迅速实施二次振动，确保能够有效排除空隙和水分，进而保障混凝土具有更高的粘聚性和抗拉性，使其内部断裂和气孔得到有效降低，进而实现其综合抗裂性的进一步增强。与此同时，还需要高度重视早期养护，确保其温度环境和湿度的适宜性，进而使其冷缩变化和干缩变化得到有效抑制，确保水泥能够顺利水化，高度满足强度标准和抗裂标准，为了使其表面快速热扩散得到有效抑制，相关人员还需要科学实施保温措施，确保能够有效缩短温差，进而避免出现表面裂缝。在完成混凝土浇筑之后，相关人员需要利用湿润草帘或麻片对进行保护，与此同时，相关人员通过定期浇水的方式进行养护作业，有效提升养护时间，保证混凝土表面可以缓慢冷却。

五、结语

总之，通过改进配合比设计，强化浇筑过程控制，优化拆模时间，改善约束条件，合理应用添加剂能够确保科学控制温度裂缝，进而确保能够有效