蔣浩藝 劉登科

(山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 濟南 250022)

混凝土對于現(xiàn)代土木工程施工的重要性已經(jīng)毋庸置疑，尤其是近年來高層建筑的大量涌現(xiàn)，對于混凝土施工技術(shù)的需求量也越來越大。大部分高層本身結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，對于通風(fēng)、排煙、采光等也具有非常重要的要求，一旦建筑出現(xiàn)裂縫或漏水等現(xiàn)象，就會影響整個工程施工的質(zhì)量及住戶的居住體驗。因此，在建筑工程施工過程中，我們必須要以有效的措施，正確應(yīng)對施工過程中溫度應(yīng)力問題的出現(xiàn)，并以科學(xué)的養(yǎng)護確?；炷潦┕さ馁|(zhì)量不斷提升。

1 混凝土施工過程中溫度應(yīng)力的形成和危害分析

溫度應(yīng)力又叫做熱應(yīng)力，是指物體在加工過程中，外界溫度產(chǎn)生了升降變化，但是物體自身不能夠自由伸縮，或者是物體內(nèi)部各部分產(chǎn)生的溫度變化不同，進而產(chǎn)生的一種機械應(yīng)力。在土木工程建筑施工過程中，溫度應(yīng)力產(chǎn)生的危害主要表現(xiàn)在混凝土裂縫、墻體裂縫、房屋滲漏等多種問題。

混凝土結(jié)構(gòu)本身體積都比較龐大，因此在施工過程中，如果工作人員沒有做好溫度應(yīng)力方面的養(yǎng)護工作，就極易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)因外界溫度變化而產(chǎn)生一些機械性形變，進而影響整個混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和建筑物的質(zhì)量。尤其是在板梁交接處或混凝土結(jié)構(gòu)較厚的部位，由于內(nèi)外溫度不均衡，極易產(chǎn)生裂縫。如果裂縫過大，就會使整個建筑物的穩(wěn)固性受到影響，建筑物的使用壽命也會明顯縮短。

2 土木工程建筑施工過程中溫度應(yīng)力的形成原因分析

建筑施工過程中溫度應(yīng)力的形成主要表現(xiàn)在以下三個階段。

2.1 早期

溫度應(yīng)力出現(xiàn)的早期，是指從混凝土混合，到澆灌開始，再到水泥放熱結(jié)束約30d左右的時間。在這段時間里，混凝土本身的澆筑過程加入了大量的水、砂、介質(zhì)等物質(zhì)，使得水泥與其他物質(zhì)高效混合，在一段時間內(nèi)就會產(chǎn)生一系列化學(xué)變化，進而釋放出大量的水化熱，而澆注到模具之內(nèi)的混凝土本身彈性空間不夠大，就極易發(fā)生一些熱量變化，這一時期在混凝土內(nèi)部極易生成溫度應(yīng)力。這一階段是溫度應(yīng)力出現(xiàn)的初期，工作人員一般也都非常關(guān)注，會開展一系列其他物質(zhì)混合和外部養(yǎng)護的措施，可以使這一時期的溫度應(yīng)力有效減弱。另外，在作業(yè)的過程中加上有效的防曬和保溫措施，也能夠使這一時期的溫度應(yīng)力相應(yīng)緩解。

2.2 中期

溫度應(yīng)力形成中期是指從水泥放熱作用基本結(jié)束再到混凝土冷卻穩(wěn)定整個過程中產(chǎn)生的一些溫度應(yīng)力。在這個階段中整個混凝土結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，溫度應(yīng)力產(chǎn)生的效果也逐步顯現(xiàn)。在這個階段，溫度應(yīng)力的產(chǎn)生主要是指由于混凝土逐步冷卻及外界溫度變化所產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力。這一時期的應(yīng)力易與早期的殘余應(yīng)力相疊加，但這個階段對混凝土的彈性模量不會產(chǎn)生較大影響。這一時期可以借助一些外部養(yǎng)護手段，使其效果有效削弱。

2.3 晚期

溫度應(yīng)力產(chǎn)生晚期的效果是指混凝土完全冷卻至混凝土結(jié)構(gòu)投入使用的這段時期，外界溫度變化所對混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的一些效果。外界溫度變化引起混凝土結(jié)構(gòu)形變所產(chǎn)生的應(yīng)力與前面兩種殘余應(yīng)力相疊加而出現(xiàn)的一種綜合作用效果。這一時期的一些效果一般不會再對建筑物主體產(chǎn)生較大影響，只需要定期維護就會使建筑物使用壽命有效延長。

3 混凝土溫度應(yīng)力引起的原因分析

溫度應(yīng)力的產(chǎn)生與外界條件有關(guān)，同時也與混凝土結(jié)構(gòu)本身的一些機械性能有很強的關(guān)系。因此，溫度應(yīng)力形成的原因可以包括兩個方面。

3.1 自生應(yīng)力

混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部所使用的一些材料和骨質(zhì)等混合物，本身在沒有外界約束或靜止條件下，因其內(nèi)外溫度變化所產(chǎn)生的一些非線性分布的機械應(yīng)力。因為混凝土混合過程中是將各種材料混合在一起并進行攪拌和澆筑，所以他們相互會產(chǎn)生一些化學(xué)變化，其結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一些相互約束，進而表現(xiàn)出溫度應(yīng)力現(xiàn)象。

3.2 約束應(yīng)力

混凝土結(jié)構(gòu)除本身內(nèi)部發(fā)生一些變化之外，在外部也受到一些約束，如澆筑過程中的模板形狀，外部振搗，溫度、光照、風(fēng)速、濕度等的變化，這些外界條件往往會使溫度應(yīng)力產(chǎn)生的效果明顯加劇，使材料的干縮形變產(chǎn)生共同效果。

溫度應(yīng)力計算大小的確定也是一項非常繁瑣的工作，需要結(jié)合具體的情況并借助模型實驗以獲取理論數(shù)值，另外，還需要結(jié)合施工當(dāng)天的一些自然數(shù)據(jù)來調(diào)整和預(yù)估，所以對溫度應(yīng)力的預(yù)防需要內(nèi)外兼顧，做多方面的準(zhǔn)備工作。

4 降低溫度應(yīng)力對混凝土結(jié)構(gòu)影響的措施分析

溫度應(yīng)力的出現(xiàn)會產(chǎn)生多種影響，因此我們必須要通過一些措施來有效預(yù)防和減輕溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的影響，進而從整體上提升混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，保證建筑物的使用壽命。

4.1 科學(xué)的材料配比

為了更好地降低溫度應(yīng)力產(chǎn)生的效果，提升混凝土的耐久性，在混凝土施工過程中，技術(shù)人員需要結(jié)合建筑物本身的質(zhì)量條件及當(dāng)?shù)氐囊恍囟?、濕度、光照、風(fēng)速、水分等綜合性因素，控制混凝土材料的配比，以盡量減少水化熱產(chǎn)生的影響，使混凝土的強度得到有效保障。另外，還可以通過一些添加劑來調(diào)整混凝土的整體性能，如減水劑、增速劑、引氣劑、緩凝劑等的融入，可以調(diào)整混凝土的整體溫度應(yīng)力產(chǎn)生的效果。其中減水劑和引氣劑能夠改變混凝土混合物的流動性，提升混凝土的耐久性。在施工過程中，通過逐層澆筑，緩慢振搗，就能夠保證混凝土的自身內(nèi)部應(yīng)力得到有效釋放，使混凝土的保水性，粘聚性得到有效改善。另外，一些添加劑還能夠使水泥放熱的速度得到有效調(diào)整，讓其緩慢穩(wěn)定釋放熱量，防止內(nèi)外急劇溫度變化，增強溫度應(yīng)力。另外，在混凝土澆筑的過程中，必須要層層夯實，防止一次性澆筑過多過快，使溫度應(yīng)力的效果增強，通過緩慢穩(wěn)定施工，讓混凝土可以有機流動，逐步凝聚穩(wěn)定保水，從而使整體結(jié)構(gòu)得到有效改善。

4.2 有機的自然養(yǎng)護

在混凝土施工完成之后，還需要通過一些外部措施來完善自然養(yǎng)護的過程，如覆蓋一層麻布袋或稻草等，對混凝土結(jié)構(gòu)起到有效的保溫保濕作用。另外，還需要工作人員定期觀察混凝土結(jié)構(gòu)的濕度，溫度變化等，及時進行澆水，通過水分的流動，使水化熱產(chǎn)生的溫度應(yīng)力有效分解。在混凝土澆筑完成之后，自然養(yǎng)護的工作不能少于七個工作日，以保證混凝土結(jié)構(gòu)可以自然干結(jié)，穩(wěn)固性得到有效保障，防止裂縫等問題出現(xiàn)。另外，現(xiàn)在還有很多工地上已經(jīng)探索采用透明塑料薄膜與深色塑料薄膜相混合的方式，將混凝土與空氣隔離開來，一來防止水分蒸發(fā)；二來防止溫度急劇變化，使混凝土自然養(yǎng)護的效果顯著提升。

4.3 反復(fù)的加熱養(yǎng)護

加熱養(yǎng)護也是混凝土外部養(yǎng)護的一個有效措施，是指通過蒸汽的方式對于預(yù)制混凝土的構(gòu)件進行有效的加熱，使混凝土的硬化定性過程變得更加柔和。通過升溫、恒溫、降溫等的操作，防止混凝土預(yù)制件出現(xiàn)裂縫，保證混凝土構(gòu)件使用的質(zhì)量，減小溫度應(yīng)力產(chǎn)生的弊端。在加熱養(yǎng)護的過程中，需要工作人員開展反復(fù)加熱養(yǎng)護，以使建筑物整體均衡受熱，防止熱力不均衡影響?zhàn)B護效果。

5 結(jié) 語

總之，在現(xiàn)代建筑施工過程中，對于混凝土溫度應(yīng)力的預(yù)防和養(yǎng)護已經(jīng)取得了比較顯著的成果。在混凝土施工的過程中，我們要堅持以質(zhì)量為核心，通過多個工序落實混凝土施工的有序養(yǎng)護，降低溫度應(yīng)力產(chǎn)生的一些不良影響，從而更好地保障建筑物的長期穩(wěn)定性使用。