土木工程建筑混凝土的施工温度应力分析及养护

宋海梅

摘要：混凝土结构的施工技术在土木工程建筑中至关重要,其安全性与稳定性对工程建筑的施工质量具有重要影响。本文分析了土木工程建筑混凝土的施工温度应力分析及养护。 

关键词：土木工程；混凝土；温度应力；养护

一、土木工程建筑中混凝土施工的技术要点

在土木工程施工过程中应用混凝土施工技术，首先要对于施工区域的周边环境需要进行仔细的测量和评估工作，根据周边环境的特点和施工要求，施工前要对混凝土结构的强度进行前期检测和评定，从根本上规避混凝土结构出现裂缝、渗漏等质量问题。同时，在大体积、大规模的土木工程建筑施工过程中，进行混凝土施工技术的应用还需要对混凝土的温度、温度应力、重量以及干缩应力值变化进行实时监测，当上述参数出现异常变化时，及时采取措施消除不利影响。除此之外，对于土木工程的混凝土的模板选择，应当结合建筑特点做好力学性能评估，防止承重力不足而导致严重质量问题。

二、混凝土施工温度应力的形成过程

在土木工程建筑施工过程中，对于混凝土的施工温度应力的研究，首先需要根据其形成过程分为三个主要的应力阶段。

2.1第一阶段——早期

土木工程建筑的施工过程中，从混凝土开始浇筑到基本结束水泥放热工序，一般需要经过30天左右。这是土木工程建筑中混凝土施工应力形成的第一阶段，即早期阶段，在此阶段中，水泥会释放出大量的水化热，同时由于成分使然，混凝土的弹性模量也会发生剧烈的变化。弹性模量的剧烈变化会导致在早期阶段土木工程建筑的混凝土内会残余部分应力。

2.2第二阶段——中期

水泥基本放热结束后，放热作用消失时到混凝土冷却至较为稳定的温度这一过程，是土木工程建筑混凝土施工温度应力形成的第二阶段，即中期阶段。在这一阶段中，引起混凝土的施工温度应力变化的主要因素是混凝土的冷却和环境气温变化。此阶段引起的施工温度应力与第一阶段的残余温度应力叠加起来，整体上混凝土的弹性模量不会有较大的变化。

2.3第三阶段——晚期

土木工程建筑的混凝土施工应力形成的晚期即第三阶段，是指混凝土完全冷却后的时间段。在这一阶段中，混凝土中的温度应力的主要影响因素变成外部环境的气温变化。由此因素产生的温度应力会与第一阶段、第二阶段的应力相互叠加。

因此，如果土木工程建筑混凝土施工相关工作人员要从已知的温度中研究和分析混凝土施工温度应力的分布状况、数值状况，工作过程是非常复杂的。很多施工情况下，对于混凝土施工温度应力的计算离不开模型试验。同时，混凝土的变化对于整体的施工温度应力有很大的松弛影响，这些因素必须在计算混凝土施工温度应力时充分考虑进去。

三、合理控制土木工程建筑混凝土施工温度的有效措施

在土木工程建筑的施工过程中，混凝土施工温度应力的产生对于整体的工程结构和质量有较大的影响，其中最为显著的就是导致混凝土的裂缝。由于混凝土是多种材料混合制成的，在土木工程建筑施工过程中，与实际环境中的土质相互融合，因此，土木工程建筑施工对于混凝土一般有相当高的粘性要求。土木工程建筑混凝土施工温度应力会使得混凝土与其他材料之间产生排斥，从而在结构外部体积膨胀时引起开缝和崩裂。在土木工程建筑的施工过程中，路面、桥面和建筑房屋的结构质量都会受到温度应力的严重影响。因此，在土木工程建筑混凝土施工过程中，相关施工操作人员需要对混凝土的温度进行科学地把控，有效增强混凝土的密度和粘合特性。这对土木工程建筑整体结构和质量都有着至关重要的作用。如果在施工过程中，不注重对于混凝土温度的掌握，建筑施工流程不按相关科学标准进行实施，将会造成巨大的人力、物力以及经济成本的损失。为了防止混凝土出现裂缝，要减轻混凝土的温度应力可以从控制混凝土温度和改善其温度条件两个思路出发。

3.1合理控制混凝土的温度

在土木工程建筑施工过程中，对于混凝土的配置要更加科学。在配料过程中可以采用干硬性的混凝土、改善的骨料级配、掺混合料等手段来减少混凝土中的水泥含量。同时还可以采用在混凝土中添加塑化剂、引气剂等措施。在拌制混凝土的过程中，要及时加水，并通过冷水将碎石的温度尽快冷却下来，从而有效降低混凝土浇筑的温度。在外部环境气温过高时，浇筑混凝土时要适当降低浇筑的混凝土厚度，从而巧妙利用浇筑层达到散热目的。同时，在混凝土中可以增设水管，通过在水管中导入冷水可以达到混凝土降温的目的。拆模时间要有一个科学合理的规划。当外部环境气温骤然下降时，对混凝土表面要采取保温措施，防止由于温度梯度的产生而导致混凝土崩裂。除此之外，土木工程建筑施工过程中，长期暴露在外的混凝土浇筑部分或者结构较薄的局部，也应当实施相应的保温手段。

3.2改善混凝土的约束条件

对于土木工程建筑的混凝土结构，要改善其约束条件，首先可以对混凝土进行分缝、分块。混凝土施工的工序和流程要按照建筑科学标准来规划和安排。在混凝土施工过程中，要尽量减少高度差和暴露时间。其次，对于混凝土的质量要加强控制，要尽可能地提高混凝土的综合性能，提升混凝土的抗裂能力。加强对混凝土的养护、保证混凝土的良好结构和质量对于防止崩裂具有重要的意义。除此之外，要尽量避免贯穿裂缝的产生，贯穿裂缝对于建筑整体的结构质量有较大的影响，并且不容易恢复。因此，加强对于混凝土贯穿裂缝的预防是保障混凝土质量的重要工作内容。

四、养护土木工程建筑混凝土的建议

从温度应力的视角对土木工程建筑混凝土施工进行分析，要对混凝土进行保温，要做到以下几方面：其一，对于混凝土内部。外部的温度差，要及时采取相应的控制措施，降低温度差对混凝土结构的影响。其二，混凝土表面的温度要进行合理控制，消除温度的梯度下降状况，从而减少混凝土出现裂缝状况。其三，混凝土周围的温度对于土木工程建筑混凝土整体的施工温度应力有一定的影响，要对其进行掌握和控制，从而尽量保证混凝土温度的稳定，防止温度急剧下降。其四，要防止混凝土温度出现过冷的状况，尽量减少新旧混凝土二者之间的隔阂，保证混凝土结构的整体性。

在土木工程建筑中混凝土的养护过程中，早期养护是最重要的，同时养护达到的效果相对较好。对土木工程建筑的混凝土进行早期养护，主要是为了保证混凝土所处的良好的温湿环境。有效的早期混凝土养护一方面可以保证保护混凝土免受不良温度、湿度条件的影响而产生干缩和冷缩现象，另一方面可以促进水泥的水化作用，从而使混凝土的强度和耐久性得到大幅度的提高。在此过程中，混凝土的温湿条件保持是相互影响的，良好的混凝土保温措施往往也能达到保湿的效果。

五、结束语

综上所述，混凝土施工作为现代化土木工程建筑物的主要施工部分，是整个建筑物质量中最核心的部分，混凝土温度应力和养护工作处理的质量，直接关系着建筑物在后期使用中是否会出现一些质量问题。因此，施工技术人员要从施工前和施工中控制混凝土温度应力，做好混凝土施工养护工作，确保混凝土施工质量。

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