土木工程建筑混凝土的施工温度应力分析及养护

全晓伟 1 王立祥 2

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　　摘  要：近年来，我国建筑项目规模不断扩大，对建筑混凝土结构施工技术要求也越来越高，混凝土施工温度应力和养护的实施将决定整个建筑的施工效果和质量。摘要：从分析混凝土施工中温度应力引起的常见问题入手，论述了温度应力形成的三个阶段及其有效措施，并探讨了混凝土早期施工和养护的有效对策。
　　关键词：土木工程;混凝土;温度应力;养护
　　一、混凝土施工过程中温度应力的形成和危害分析
　　温度应力，又称热应力，是指物体在加工过程中，随着气温升降导致的机械力，在这种机械力的作用下，物体内部会随着这种机械力大小而膨胀或者收缩。施工温度应力在建筑混凝土结构施工中表现非常明显，如果内外温差较大就会造成混凝土结构出现大量裂缝，甚至会出现严重渗漏现象。混凝土结构本身体积庞大，因此，在施工过程中，如果工人没有做好温度应力维护，很容易导致混凝土结构因外部温度变化而发生一些机械变形，影响整个混凝土结构的耐久性和建筑质量。特别是在板与梁的连接处或大体积混凝土结构，这些位置都会出现局部温差，导致大量裂缝产生。如果裂缝过大，会影响整个建筑的稳定性，明显缩短建筑的使用寿命。
　　二、土木工程建筑施工过程中温度应力的形成原因分析
　　1.早期
　　混凝土温度应力从混凝土搅拌阶段就开始形成了，到结束大约了持续30天左右。在早起攪拌阶段由于水泥遇到水会释放出大量热量，使水泥等物质高效混合，在一段时间内产生一系列化学变化，进而释放出大量的水化热。但是，如果浇注到模具中的混凝土弹性空间不够大，很容易发生一些热变化。在此期间，混凝土中容易产生温度应力。这个阶段是温度应激出现的初级阶段，工人普遍非常关注。他们会进行一系列混合其他物质和外部维护的措施，可以有效降低这一时期的温度应力。此外，在操作过程中加入有效的防晒保温措施，也可以缓解这一时期的温度压力。
　　2.中期
　　混凝土施工温度应力在中期是指从浇筑阶段开始到完全凝固这个过程中产生的温度应力，这一阶段的温度应力对整个土木工程混凝土结构质量影响最关键，混凝土结构浇筑完成以后会释放出大量的热量，温度应力表现得非常明显，再加上与外部温差变化引起的内应力和早期的剩余应力一起会给混凝土结构质量产生很大影响，中期的混凝土施工温度应力必须要采用人工干预的方式来进行控制，才能有效降低对混凝土结构质量产生的影响。
　　3.晚期
　　温度应力的后期效应是指从混凝土完全冷却到混凝土结构投入使用时，外部温度变化对混凝土内部结构的一些影响。这一时期的一些影响一般不会对建筑主体产生很大的影响，只有定期维护才能有效延长建筑的使用寿命。
　　三、混凝土温度应力引起的原因分析
　　温度应力与外界条件有关，也与混凝土结构本身的一些力学性能有很大关系。因此，温度应力的原因可以包括两个方面。
　　1.自生应力
　　混凝土结构中使用的一些材料和骨骼的混合物本身在没有外部约束或静态条件的情况下，由于内部和外部温度的变化，具有一些非线性的机械应力分布。在混凝土搅拌过程中，各种材料混合在一起，搅拌，浇注，所以它们之间会发生一些化学变化，它们的结构会有一些相互制约，从而表现出温度应力现象。
　　2.约束应力
　　混凝土结构除了一些内部变化外，还会受到一些外部约束，如浇筑时模板的形状、外部振动、温度、光线、风速、湿度等的变化。这些外部条件往往使温度应力的作用明显加剧，并使材料的干缩变形产生共同的影响。确定温度应力的计算大小也是一项非常繁琐的任务，需要结合具体条件和模型实验来获得理论值。此外，还需要结合施工当天的一些自然数据进行调整和估算，因此温度应力的预防需要内外兼顾和各种准备工作。
　　四、降低温度应力对混凝土结构影响的措施分析
　　1.科学的材料配比
　　科学的混凝土材料配比可以有效控制施工温度应力对混凝土结构质量产生的影响，技术人员需要结合建筑物的质量状况和温度、湿度、光线、风速、湿度等局部综合因素来控制混凝土材料的配比，把水化热带来的影响降到最低，才能避免给混凝土结构质量带来实质性的破坏。另外，在进行混凝土材料配比的时候可以根据当地的实际情况，尤其是气温的高低适当加入一定比例的添加剂，可以更好的调节混凝土结构中温度应力带来的影响。如加入适量的减水剂和引气剂可以提高混凝土搅拌过程中的流动性，提高混凝土结构的耐久性能。混凝土浇筑环节也可以通过调节振捣速度来释放一部分混凝土内部的温度应力，有效提高混凝土的保水性和凝聚力。此外，一些添加剂可以有效调节水泥的放热速率，使其缓慢稳定地放热，防止内外温度急剧变化，增强温度应力。此外，在混凝土浇筑过程中，需要逐层夯实，防止一次浇筑过多和过快，以增强温度应力的效果。通过缓慢稳定的施工，使混凝土有机流动，逐渐凝结并稳定保水，从而有效改善整体结构。

　　2.有机的自然养护
　　混凝土施工完成后，需要采取一些外部措施来改善自然养护过程，如用麻袋或稻草覆盖，可以有效地保持混凝土结构的温暖和湿润。此外，要求工人定期观察混凝土结构的湿度和温度变化，及时浇水，通过不断浇水来对混凝土结构内部产生的温度应力进行有效分解和释放。土木工程混凝土结构浇筑完成后至少要进行一个星期的自然养护工作，以确保混凝土结构能够自然干燥，有效保证稳定性，防止裂缝等问题。此外，还有很多建筑工地探索了透明塑料薄膜与深色塑料薄膜混合的方式，将混凝土与空气隔开，防止水分蒸发;其次，防止温度快速变化，使混凝土的自然养护效果得到显著提高。
　　五、结语
　　总之，在现代建筑施工过程中，混凝土温度应力的预防和维护取得了显著的成就。在混凝土施工过程中，应坚持以质量为核心，通过多道工序实施混凝土施工的有序养护，减少温度应力带来的一些不利影响，从而更好地保证建筑物的长期稳定性。
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