混凝土質(zhì)量就得抓溫度，漲知識了！

現(xiàn)場試驗

20±5℃

便于操作的場地：整理資料的工作室（用于記錄、臺賬等）；制作試件的操作室（混凝土預(yù)養(yǎng)護溫度 20±5℃）；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室（溫度20±2℃，相對濕度95%以上）；值班休息室等。同時應(yīng)制定相應(yīng)的規(guī)章制度上墻。一般試驗操作室（含工作室）要求使用面積10～15m 2 。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室根據(jù)工程的大小建立，面積一般為 5～15m 2 ，室內(nèi)墻面、頂面做聚苯材料保溫，安裝溫濕度自動控制器（制冷制熱、噴水），保證養(yǎng)護室溫度 20±2℃，相對濕度95%以上。

600℃

實體檢測強度：以前工程結(jié)構(gòu)驗收時，往往采用回彈的方法對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行強度檢測。由于回彈是利用構(gòu)件表面硬度換算為構(gòu)件抗壓強度，受各種外界因素影響較大（平整度、光潔度、密實度、碳化）所以評定驗收存在較多誤差?，F(xiàn)在采用實體驗收，即：在建筑結(jié)構(gòu)安全重要部位澆注混凝土?xí)r多成型一組試件，與結(jié)構(gòu)同時進行養(yǎng)護，當(dāng)養(yǎng)護溫度與時間積累計達到 600℃×天的積時，將此試件送交有資質(zhì)的試驗室進行抗壓強度檢測，數(shù)理統(tǒng)計后再乘1.1系數(shù)取用。

外加劑配制

80℃

外加劑在配置大體積混凝土中有至關(guān)重要的作用：有效減水，減少混凝土中自由水，從而減小后期的收縮；延緩混凝土的凝結(jié)時間，使混凝土水化速度放慢，使強度增長推遲，應(yīng)力產(chǎn)生也會滯后；適當(dāng)加入膨脹劑在充分濕熱養(yǎng)護的條件下，能產(chǎn)生部分膨脹值，以抵消硬化后的部分收縮（內(nèi)部最高溫度小于80℃時才有此效果）。

配合比

水化熱溫度

水泥是混凝土產(chǎn)生熱源的最根本的材料，用量的多少與溫度高低有直接的關(guān)系。利用外加劑的作用，在水灰比不變的前提下盡量降低水泥用量，減少水化熱，降低溫度。采取增加摻合料的方法，用低水膠比保證強度混凝土。

混凝土中總用水量的20%左右用于水泥水化，其余均為工作性要求。當(dāng)總用水量越多時，水泥水化的量就會增加，前期水化會越充分，速率也會越快，對整體控制溫升值很不利。所以有效減少水的用量，也是很關(guān)鍵的措施。

澆注溫度

減小混凝土開裂的措施：

1 . 降低混凝土拌合物澆筑溫度；

2 . 延緩混凝土的凝結(jié)時間，硬化后的早期強度發(fā)展不要過快；

3 . 低熱水泥；

4 . 用粉煤灰部分取代水泥 ；

5 . 用低熱膨脹(收縮)系數(shù)的骨料；

6. 少量穩(wěn)定的引氣成分；

7. 選擇水泥要以耐久性為基礎(chǔ)，不能只注意強度。

溫度應(yīng)力

一、溫度應(yīng)力的形成過程

溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下3個階段:

1、早期

自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30d。這個階段的特征一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。

2、中期

自水泥放熱作用基本結(jié)束時開始至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時為止，這個時期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻以及外界氣溫的變化而引起，這些應(yīng)力與早期所形成的殘余應(yīng)力相疊加。此期間混凝土的彈性模量變化不大。

3、晚期

混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前2種的殘余應(yīng)力相疊加。

二、溫度應(yīng)力形成原因

溫度應(yīng)力形成的原因可分為兩類：

1、自生應(yīng)力

邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如，橋梁墩身、結(jié)構(gòu)尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。

2、約束應(yīng)力

結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。

以上2種溫度應(yīng)力往往與混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。

三、溫度的控制和防止裂縫的措施

為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力，可以從控制溫度和改善約束條件2個方面著手。

控制溫度的措施

1、采用改善骨料級配，用硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。

2、拌合混凝土?xí)r對水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。

3、熱天澆筑混凝土?xí)r應(yīng)減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱。

4、在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫。

5、規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。

6、施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。

四、改善約束條件的措施

1、合理地分縫分塊。

2、避免基礎(chǔ)大起大伏。

3、合理安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。

4、混凝土的早期養(yǎng)護

實踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數(shù)是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成，寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。因此，混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。

從溫度應(yīng)力觀點出發(fā)，保溫應(yīng)達到下述要求：

(1)防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。

(2)防止混凝土超冷，應(yīng)盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。

(3)防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。

混凝土的早期養(yǎng)護，其主要目的在于保持適宜的溫濕條件，從而達到2個方面的效果，一方面是使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮；另一方面是使水泥水化作用順利進行，以期達到設(shè)計的強度和抗裂能力。

適宜的溫、濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的?；炷恋谋卮胧┏３Ｒ灿斜竦男Ч?。

從理論上分析，新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此，混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護的關(guān)鍵時期，在施工中應(yīng)切實重視起來。

溫度產(chǎn)生的裂縫

水泥水化產(chǎn)生很多的熱量，使混凝土內(nèi)部溫度值很高，形成內(nèi)部受壓外部受拉，規(guī)范規(guī)定當(dāng)受壓溫度與受拉溫度超出 25℃時，會產(chǎn)生溫差應(yīng)力，其累計值過大就易使混凝土溫差層開裂。升溫過程也是應(yīng)力產(chǎn)生的過程，升溫速度越快，應(yīng)力產(chǎn)生越大。如果降溫時的速率大于升溫時，形成降溫溫度梯度過大產(chǎn)生應(yīng)力，也會使混凝土的內(nèi)部出現(xiàn)開裂。以上兩種開裂的表現(xiàn)形式是很難見的，一般只有依靠測溫記錄的數(shù)值來判斷。所以測溫的重要性就在于此。

降低最高溫度：

1、降低溫升值：

（1）選用低熱水泥；（2）或選用低標(biāo)號水泥；（3）盡量降低水泥用量；（4）摻加低收縮摻合料。

2、降低澆筑溫度值：

（1）使用低溫水；（2）砂石冷卻；(3)混凝土罐車保溫或水沖降溫；（4）遮陽或覆蓋。

3、摻加緩凝劑延緩峰值時間 。

4、基礎(chǔ)混凝土內(nèi)摻加大塊石料（吸收部分熱量）。

5、放慢澆筑速度：

根據(jù)環(huán)境條件充分利用混凝土的初凝時間，使熱量逐步釋放達到降低最高溫度值的目的。

升溫階段 ：

混凝土終凝后開始硬化并產(chǎn)生熱，中心溫度不斷上升并往四面擴散，建議此時僅覆蓋塑料布即可，不要進行保溫處理，以免造成溫度積蓄過多，會延長降溫階段的時間。

降溫階段：

混凝土溫度達到峰值并持續(xù)一段時間后開始降溫，這個階段是大體積混凝土關(guān)鍵階段。一般測溫點以平面 5～8m的間距布置在結(jié)構(gòu)有代表性的位置，垂直基準(zhǔn)點布置在混凝土上表面往下（表層）和下底面往上（底層）50mm～100mm處，控制指標(biāo)以相鄰兩點的層溫度差值不大于25℃，表層點值與混凝土表面（塑料布與混凝土間）的溫度差不大于25℃，是控制混凝土表層與表面不出現(xiàn)開裂。由于混凝土塊體在升溫及降溫階段都處在塑料布覆蓋的條件下，與大氣環(huán)境不產(chǎn)生介質(zhì)交換，所以大氣溫度與塊體內(nèi)部溫度不產(chǎn)生利害關(guān)系，不考慮控制指標(biāo)。但可以考慮與表面的溫度差。

由于降溫是一個緩慢的階段，隨時觀察測溫結(jié)果對混凝土塊體進行適宜的保溫養(yǎng)護是非常重要的，從經(jīng)驗中總結(jié)出，當(dāng)溫度差連續(xù) 12h（4h×3）超標(biāo)時就應(yīng)考慮加強保溫處理。當(dāng)溫度差連續(xù)12h小于15℃時，可采取白天掀開部分保溫層降溫，這樣有利于整體施工進度。

關(guān)于降溫速率：

如前所說，控制降溫速率是很重要的工序，過快的降溫速度會使混凝土應(yīng)力松弛過快出現(xiàn)開裂。有關(guān)規(guī)范要求降溫速率在 1.5℃/d，從經(jīng)驗中總結(jié)降溫速率可控制在2.0℃/d～3.0℃/d，因為這個速率對于膨脹劑的7天潮濕養(yǎng)護是可以達到的，同時施工一般也能滿足。對于施工放線要視溫度及溫差的具體情況來定，一般可采?。翰怀繁兀ㄖ饕鶞?zhǔn)點和白天氣溫好逐步掀開保溫層放線。

養(yǎng)護：大體積混凝土的養(yǎng)護應(yīng)該達到兩種目的：保持充分潮濕和控制溫差。采用何種養(yǎng)護方式主要看施工季節(jié)和混凝土內(nèi)部的最高溫升值來確定，但最終都必須保證混凝土不因內(nèi)外溫差過大而開裂。

拆模與加筋

在商品混凝土的施工中，為了提高模板的周轉(zhuǎn)率，往往要求新澆筑的商品混凝土盡早拆模。當(dāng)商品混凝土溫度高于氣溫時應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時間，以免引起商品混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應(yīng)力，出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。

在商品混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力迭加，再加上商品混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達到很大的數(shù)值，就有導(dǎo)致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對于防止商品混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。

加筋對大體積商品混凝土的溫度應(yīng)力影響很小，因為大體積商品混凝土的含筋率極低。只是對一般鋼筋商品混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩(wěn)定的，而與應(yīng)力狀態(tài)、時間及溫度無關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與商品混凝土線脹系數(shù)相差很小，在溫度變化時兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。

由于鋼的彈性模量為商品混凝土彈性模量的7～15倍，當(dāng)商品混凝土應(yīng)力達到抗拉強度而開裂時，鋼筋的應(yīng)力將不超過100～200kg／cm2。因此，在商品混凝土中想要利用鋼筋來防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時，對提高商品混凝土抗裂性的效果較好。商品混凝土和鋼筋商品混凝土結(jié)構(gòu)的表面常常會發(fā)生細(xì)而淺的裂縫，其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結(jié)構(gòu)的強度和耐久性仍有一定的影響。