水工混凝土温度与防裂技术探析

摘要：在现代社会，随着经济的高速发展，建筑与工程等如雨后春笋般拔地而起，以满足社会发展的需要。在进行建筑与工程等项目时，要用到很多符合项目的专用材料。其中，水工混凝土就被广泛应用到这些项目实践中。并且，随着科技的不断发展，其应用的意义更为显著。水工混凝土不但应用于工业建设和民用建筑中，尤其在水利工程项目中扮演着十分重要的角色。但是，水工混凝土结构的温度特性，使之在应用的过程中会产生一些问题，比如温度应力以及温度裂缝问题等。因此，研究防裂技术对于进行建筑与工程项目来说是十分必要的。而且，对于社会的发展和进步，也有着重要的意义。

关键词：水工混凝土；温度；裂缝；防裂技术；意义

随着工程技术的不断发展，水工混凝土应用范围越来越广，作用也越来越大。但是，水工混凝土在应用过程中也有很多需要解决的问题。其中，混凝土裂缝是建筑以及工程中经常遇到的问题，也是必须要重视和解决的问题。混凝土的特点决定了其容易产生裂缝。如果裂缝问题解决不好，很可能会产生建筑坍塌或工程安全问题，其危害不可小视。本文介绍了水工混凝土的相关问题，涉及到水工混凝土的概念、特性等，并分析了水工混凝土产生温度裂缝的原因以及防裂技术。通过本文可知，裂缝问题是一个难点，需要认真研究与解决。

1.水工混凝土的相关内容

水工混凝土一般属于大体积混凝土，裂缝现象比较普遍，它的出现不仅降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀和混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力[1]。一般情况下，混凝土在应用过程中是存在裂缝的，这与其抗拉强度低有很大关系。另外，大体积混凝土的重要特点之一就是水化热聚集高，因而容易发生裂缝现象。而混凝土裂缝容易产生其周围应力以及刚度的变化。因此，水工混凝土裂缝处理的好坏直接影响到建筑及工程质量。

2.水工混凝土温度裂缝的产生

要解决水工混凝土温度裂缝的问题，首先要了解裂缝产生的机理。然后相对于这些机理，一一找出应对方法。引起水工混凝土裂缝的原因有很多，下面将列出主要的部分。

2.1温度变化引起裂缝产生

在进行工程实践时，周围环境气温的变化会直接影响水工混凝土裂缝的产生。混凝土的浇筑温度会随着外界气温的变化而变化。温度越高会导致混凝土的浇筑温度越高。反之，温度降低也会导致浇筑温度的降低。此外，水工混凝土关于温度的特点之一是不易散热，这与水工混凝土的结构是密不可分的。这种特性有时甚至会导致内部结构的温度可达90度或者更高，并且这种高温将持续很长时间。如果此时外界温度下降，将会导致混凝土内部和外部温度梯度的增加。而如果外界温度突然降低，便会使水工混凝土产生相当大的温度应力，在这种情况下，裂缝问题很容易发生。除此之外，周围环境的湿度也是产生裂缝的一个原因。这是因为湿度降低而致使混凝土变干及收缩。

2.2混凝土的水化热引起裂缝产生

当混凝土水化时，会释放相当多的热量。此时，由于大体积的水工混凝土具有比较厚的结构断面，因其系数低，导致水工混凝土的导热性不好，因而使混凝土水化时释放的热量发生聚集，保留在混凝土内部结构中，热量不容易散去。这便引起了内外温度差。另一方面，在浇筑的初期，由于混凝土弹性以及强度都很低，很难抑制水化热升温而引起的形变，此时温度应力小，不会发生温度裂缝。但是，随着时间越来越长，弹性和强度都将变大，此种情况下对混凝土形变的抑制增强，温度应力增大。当应力大于抗拉强度，裂缝便容易发生。

2.3混凝土收缩引起影响

混凝土在搅拌过程中，只有少部分水是所需的。多余的水分在蒸发的过程中会引起混凝土干缩。此时混凝土会自发变形。当受到外部条件抑制时，将在内部产生应力，进而引起裂缝。

3.水工混凝土防裂技术

从水工混凝土的特性出发，越来越多的防裂技术应用于混凝土。这些技术可以有效地解决裂缝现象的发生。

3.1对结构设计的控制

首先，在应用混凝土时，一定要保证混凝土平面结构的刚度要均匀。必要的时候需要进行规则处理。其次，要在混凝土结构的连接处以及高低皎洁的地方加固钢筋，以防出现裂缝现象。再次，要通过减小构造筋直径或增大配用钢筋的使用率等来防止裂缝发生。

3.2对原料的选择控制

要尽量选择低水热化的水泥进行配制。要保证所用的水泥符合国家的测试标准。尤其不得使用不合格或低质量的产品。此外，要尽量少用水泥，以此控制浇筑后的混凝土的绝对温升，降低混凝土的内外温度差，减小降温时的控制难度，而且还可以减少保温费用。所用水泥应按现行国家标准进行水化热测定：粗骨料采用5～40m连续级配的石子.细骨料采用中粗砂。含泥量控制在1.5%以内；外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善[2]。另外，还可以通过使用掺合料和外加剂使混凝土拥有更好的性能。

3.3对温度的控制

混凝土在入仓前，要对其进行温度降低。还要通过用冰块搅拌和预冷等的方式使混凝土的出机温度得到降低。对于混凝土在浇筑过程中温度回升的问题，最好运用改变浇筑强度以及保冷的方法来改善。除此之外，还可以通过冷却水管来减小混凝土内外温差。具体方法是将冷却水管放在混凝土内部，使冷却水流过冷却水管以进行导热，这是对于混凝土内部的导热。对于混凝土外部，要进行必要的隔热操作以缓解温度下降的速度，保证温度梯度降低。

3.4对施工方法的控制

如果想要得到高质量的混凝土，需要在施工的过程中采用层薄、短间隙以及浇筑分层等的措施。间隙为5～10天为宜。另外，尽量不要发生突然浇筑以及之后停顿很长时间的现象。要保证相邻的两块混凝土不能出现很大的高度差，也不能将其侧面暴露的时间过长。在选择浇筑的时间上，要避免高温季节。最好是在低温季节进行基础部分的浇筑，并且进行分段浇筑。还要设立一个后浇带，当分段完成后，在后浇带上浇筑起缓冲作用的膨胀形混凝土。

3.5对混凝土的养护的控制

水工混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果。一方面使水工混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和千缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂的能力[3]。如果外界环境温度高，混凝土就会产生很强的水化热反应。此时的弹性和强度都会很快变强，导致混凝土快速变形。然而对混凝土的早期养护其实就是减慢其水化热的速度。由于浇筑后的前几天是关键期，因此，做好早期养护是很有必要的。另外，在水工混凝土浇筑早期，蒸发导致的水分流失是普遍存在的问题。蒸发会影响混凝土的水化，进而对水工混凝土产生不利的影响。

4.结束语

随着社会发展和进步的需要，建筑和工程是必不可少的。而水工混凝土也越来越广泛地应用到其中。水工混凝土的作用是巨大的，但同时也因为其结构温度的特点而存在一定的弊端。尤其是大体积水工混凝土容易产生裂缝，进而影响建筑和工程的安全。这可能会给整个社会带来巨大的损失和危害。因此，在应用水工混凝土的过程中，要解决好混凝土因为温度等一些原因产生的裂缝问题。这就需要相关人员高度重视裂缝问题，并不断在实践中总结经验，研究出更有效的防裂措施。

参考文献：

[1]黄玉荣.论水工混凝土温度裂缝的成因与控制措施[J]，黑龙江科技信息，2009，（01）：247

[2]冯莉莉.论水工混凝土温度裂缝的成因及预防措施[J]，中国科技投资，2013，（A35）：34

[3]王教堂.水工混凝土温度裂缝的成因与防治初探[J]，中国化工贸易，2012，4（5）：248-249