土木工程建筑混凝土的施工温度应力分析及养护

王允辉 1 黎汤全 2

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　　【摘  要】随着经济的快速发展，社会对大型建筑的需求也随之越来越高，人口的集中和经济的一体化，需求一种新的模式出现，高层的出现逐渐适应人口大量增长的现状，为了能使建筑物更加的坚固，混凝土浇灌的使用替代了传统的砌垒，在制作经验上更加完善。混凝土在现代工程的使用有很重要的意义，不仅在人力和物力上节约了大量的成本，还使工程的质量更加牢靠，大型作业也更加便捷，适应了现代化的发展。但是，作为一种新型的技术，土木工程建筑混凝土的施工也存在着一些弱点，需要我们去不断的改进和进行养护。 
　　【关键词】土木工程建筑;混凝土的施工温度;分析及养护 
　　引言 
　　混凝土在现代工程建设中具有重要地位。在很多建筑工程中，混凝土的裂缝较为普遍，尽管工人在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然出现。究其原因，主要是由以下兩方面造成：首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。对此，本文将围绕着土木工程建筑混凝土的施工温度应力进行分析及养护。 
　　1.减轻温度应力，改善约束条件 
　　混凝土温度应力可根据温度应力的形成过程分为三个阶段，分别为早期、中期和晚期。早期是自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30d。这个阶段有两个特征：一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。而中期是自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这时期，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。晚期是混凝土完全冷却后的运转时期。温度应力主要是由外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。 
　　根据温度应力引起的原因可分为两类。第一类，边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。第二类，结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。这两种温度应力往往与混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝，减轻温度应力可从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施：采用改善骨料级配、用干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施减少混凝土中的水泥用量;在混凝土中埋设水管，通入冷水降温;规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。 
　　2.实行混凝土早期养护，减少新老混凝土之间的隔阂 
　　就相关的事实表明，在土木工程建筑中，混凝士常常会出现严重的裂缝问题，很多时候，这些裂缝在的表面深度都会不断的增大，而造成这种情况出现的主要原因就是温度呈现出梯度，受到低温的影响，从而使得混凝土的收缩情况更加强烈，温度应力会相应的提升，裂缝的深度就会越大。面对这样问题的时候，就需要针对混凝土表明的温度进行有效的控制，这样就能够使得混凝土表面的裂缝得到有效的防治，从而减少混凝土表面裂缝的出现。而就温度应力这一角度来进行分析，要想做到保温，就要明确以下几个方面的内容：首先，要尽可能的采取相应的措施，来防止混凝土内部和外部的温度差值过大，其次，要确保混凝土表面的温度不会呈现梯度下降的情况，从而达到控制混凝土裂缝出现的目的。再次，要控制混凝土周围的温度，防止出现温度骤然下降的现象，尽可能的确保混凝土施工过程中的温.度在混凝土使用过程的稳定温度之上。然而，针对老混凝土来说，要防止其出现过冷的情况，这样可以减少新老混凝土之间的隔阂，消除束约。在对混凝土实施养护的过程中，早期养护最为重要。这样做也能够使得冷缩现象和干缩情况得到缓解。 
　　3.严格控制温度，达到显著养护效果 
　　控制温度的措施：采用改善骨料级配、用干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施减少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热;在混凝.土中埋设水管，通入冷水降温。基于以上分析，其改善约束条件的措施是：合理地分缝分块;避免基础过大起伏;合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免弓|起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现'温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大力，出现'温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温.度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海绵等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。 

　　4.结语 
　　总而言之，混凝土的防护措施并不是一件简单的事情，其涉及到很多不同的因素。混凝土的养护需要我们对混凝土的配合比做到恰到好处的比例，同时还要对混凝土在养护时间.上进行不同程度的保养，以免造成混凝土的硬化和水分蒸发等问题，合理的养护可以使混凝土的硬化过程能够按照需要的时间进行发展。 
　　为了避免混凝土流失水分，过快的硬化，我们需要对混凝土进行必要的湿养护，不会出现失水的情况，混凝土出现的问题和缺陷就会越少，不然就会出现裂缝和脱落等问题，同时在夏季和冬季对混凝土的养护也是不一样的，由于气候和气温的因素，需要对养护的情况最不同的分析。夏季是高温的季节，水分易蒸发，导致混凝土水分蒸发快，表面水分易流失，必须采取必要的措施，进行失水补教措施，在夏季中重点就是水分的维护，在动机则不同，超常的低温，需要我们进行保温措施，在混凝土中加入适当的养护剂，还可以对混凝土进行保温，如盖上保温膜等，来保证混凝土因气温过低而冻住，破坏混凝土的质量。所以综上所述，混凝的养护的重点在于使混凝土始终处于一种恰当的环境，避免让其出现干燥，造成表面失水，或因温度过低而使混凝土质量下降，所以只有各方面做得充分才能更好的发挥混凝土的性能，保证建筑的质量。 
　　参考文献 
　　[1]杨锦荣， 张家裕. 土木工程建筑混凝土的施工温度应力分析及养护分析[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2013， 000（023）：217-217. 
　　[2]吕金林. 土木工程建筑混凝土的施工温度应力分析及养护措施[J]. 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术， 2017（2）：00126-00126.