桥梁大体积混凝土温度控制与防裂

桥梁大体积混凝土温度控制与防裂

黄文峰

广州伯联混凝土有限公司510550

摘要：现代的建筑行业随着国内外的经济快速发展也得到了迅速发展。所以，混凝土在建筑工程中作为建筑材料，它的地位重要程度也越来越高，也得到了更为广泛的应用。也与桥梁大体积混泥土温度控制与防裂之间存在着重要关系。

关键字：结构和性能高性能混凝土温度裂缝

温度应力和温度控制在大体积混凝土中，具有非常重要的意义。主要由于两方面的原因：一是在建筑施工中，混凝土常会出现温度裂缝的问题，其中结构的整体性和耐久性也会受到影响；二是在建筑运转的过程中，温度的变化对于结构的应力状态，带有明显的不可忽视的深远影响。混凝土性能介绍大致上说，混凝土的组成是有骨料和水泥浆两相材料；但在小体上说，它又是三相材料。这也可说明建筑工程中混凝土材料函盖非常强的复杂性，它的组成主要由化学外加剂、水泥、细骨料、等原材料。混凝土的性能，主要体现在其的和易性、强度、经济性和耐久性。拌合物和易性是良好的混凝土的基本要求。决定建筑施工质量的重要因素是混凝土的性能，因此加强加大混凝土性能的探讨与研究具有非常重大的意义。

一、影响混凝土结构和性能的因素分析

第一，凝结时间。有大量的研究表明，在混凝土工程施工过程当中加以延长混凝土所需的凝结时间，就会加深水泥与水之间反应的程度，这使得水化反应更加彻底的向着生成C-S-H的反应方向进行。而且在混凝土凝结事件延长后，混凝土结构当中的氢氧化钙晶体的含量也大大的降低了，更加强了内部的过渡层和水泥基体之间的一致性和均一性；

第二，气孔结构。在观察宏观和微观上，混凝土具有多孔结构的特征。多方面的因素决定这些气孔的形成。在这些气孔形成中的气孔径分布、气孔隙率，都决定了混凝土的微观结构，进而也对混凝土的渗透性能产生影响。在建筑工程使用中，混凝土的气孔孔径越大，其的微观结构就越松散，混凝土的宏观性能的表现也就越差。

第三，温度。大量的研究表明，当环境温度超多400℃时，在建筑工程中混凝土的力学结构就会遭受严重破坏；当环境温度高于300℃低于400℃时，建筑工程中钢筋的力学结构就会严重退化，随着环境温度的逐步升高，建筑工程中混凝土的内部孔隙率呈现出增加的趋势，空隙的分布与环境常温是相比范围更广。

高性能混凝土配合比设计

配制目标及主要影响因素

1耐久性

对于普通混凝土，高性能混凝土首要保证的是，其对耐久性要求的满足。耐久性的要求包括抗冻性、抗渗性、抗侵蚀性、抗碳化性等。多数造成混凝土劣化的原因，都是因为有害介质经由水的侵入而产生,所以混凝土的耐久性受混凝土抗渗性的直接影响。

2强度

性能混凝土最基本的性能特征是其的强度。高层建筑、大跨度桥梁等都对混凝土强度提出了更高的要求。一般来说,只要各种强度等级的混凝土中的水胶比低于0.4，都可实现高性能混凝土。在混凝土中水胶比和矿物细掺料的用量是影响强度的最为主要因素。

3工作性

在高性能混凝土拌合物中，工作性比强度更重要,工作性是保证高性能混凝土浇筑质量的关键。高性能混凝土拌合物具可泵性和高流动性,同时还应该具有不离析和不泌水等等的特性。

二、在建筑工程工作中裂缝产生原因

在建筑工程工作中混凝土中产生裂缝有很多原因，主要是因为环境温度和环境湿度的各种变化，不恰当的养护工作与混凝土结构的不合理，混凝土原材料的不合格等。

1.在混凝土硬化的期间，水泥会放出大量的水化热，其的内部温度也会不断提升，尤其是大体积混凝土内部热量不易散发，温度峰值在45-55oC，而表面因受大气温度影响，散热较快，形成内外温差，若表面养护不好，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力（内部降温慢，受自约束而产生压应力），而混凝土早期抗拉强度低，因而出现裂缝。

2.在混凝土降温的阶段中，混凝土会逐步的冷却，加上其本身的压力收缩，当受到外部的约束而产生了内部裂缝。环境中气温的降低，也会在混凝土表面致使较大的拉应力。当这些拉应力大大超出其所能抗裂的能力时，即会出现裂缝。许多在建筑工程工作中，混凝土的内部湿度变化会很小且速度较慢，但表面湿度可能会变化很大且剧烈。如不周全的养护、环境时而干燥时而潮湿，表面的形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝的产生。

三、混凝土温度的控制和防止裂缝的措施

1在对混凝土进行配制时，应严格控制水泥用量和水灰比，应该选用低热或中热水泥进行拌制混凝土，也可在拌制混凝土中混掺适量的减水剂，或对混凝土后期强度进行合理利用，以此来降低水泥用量；选择高级良配的骨料，减少空隙率和砂率，控制砂石的含泥量，降低水灰比，提高在建筑工程的工作中混凝土的密实性和抗拉强度。

2在工程中浇筑大体积混凝土时，应该尽量避开炎热的天气，特殊时期也可采用冰水来进行混凝土的拌制，以此来降低在工程中浇筑的温度。

3分层浇灌，减少浇筑的厚度，基于每层的厚度不大于300mm，采取分块分层间隔浇筑，分块厚度1.0~1.5m,以利于水化热的散发，或对每隔20~30m的距离留一条0.7~1.0m的宽后浇带，用来减低温度的收缩应力。

4在夏季应适当延长和加强洒水养护时间，在冬季应适当延缓保温和脱模的时间。

5在规定的拆模时间内，应对气温进行表面保温，防止混凝土表面温度发生急剧变化。

6在较厚的大混凝土垫层上，在大体积混凝土进行浇筑时，可通过铺二层沥青来减少热作用。

7构件进行蒸汽养护时，应该控制升温速度不大于25oc/h，降温速度不大于20oc/h。

改善约束条件的措施是：

1.分缝分块应合理进行。

2.避免基础过大起伏。

3.安排施工工序应合理进行，让过大的高差和侧面的长期暴露的问题从此得到解决。在此之外，对混凝土的性能进行改善，让抗裂能力得到提高。加强混凝土表面的养护，防止表面出现干燥收缩等裂缝，十分重要的是保证混凝土的质量，应该避免施工中贯穿性裂缝的发生。

对于混凝土在工程工作中大体积混凝土温度控制与防裂,应采取预防为主,亦须要精心设计、施工,采用有效措施,使桥梁建筑工程工作中混凝土施工质量得到很好的保证。

各项技术措施是相互关联、相互制约的,桥梁建筑工程施工中必须结合实际情况、全方面问题考虑、合理采用有效措施,才能起到良好的效果。在优化配合比设计中,改善建筑施工的工艺,建筑施工质量的提高,对建筑施工组织管理的严格坚持,足以有效控制大体积混凝土温度裂缝和施工裂缝的产生。

参考文献：

1王文伯.大体积混凝土施工及质量防治措施.交通世界,2009(13)

2刘柯.大体积混凝土温度监测及分析研究.建筑技术开发,2005,32(3):85-105

3朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制.北京:中国电力出版社,1999:3-18

4成国强.高性能混凝土配合比设计与配制的研究.混凝土,1998(3):29-35.