ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของการก่อสร้างและการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน อุตสาหกรรมคอนกรีตจึงมีศักยภาพที่สำคัญสำหรับการเติบโตในอนาคต ในขณะเดียวกันก็เผชิญกับความท้าทายมากมาย ความท้าทายประการหนึ่งคือการเกิดรอยแตกร้าวของคอนกรีต ซึ่งอาจได้รับอิทธิพลอย่างมากจากอุณหภูมิ การควบคุมอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพถือเป็นสิ่งสำคัญในการลดการเกิดรอยแตกร้าว ซึ่งจะช่วยเพิ่มความสมบูรณ์ของโครงสร้างและความทนทานของคอนกรีต

ผลกระทบของการควบคุมอุณหภูมิต่อการแตกร้าวของคอนกรีตสามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้

1. ความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

ในระหว่างกระบวนการไฮเดรชั่นของซีเมนต์ จะเกิดความร้อนจำนวนมาก ส่งผลให้อุณหภูมิภายในเพิ่มขึ้น เมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภายในและภายนอกของคอนกรีตมีขนาดใหญ่เกินไป การขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อนไม่สม่ำเสมอจะเกิดขึ้น ส่งผลให้เกิดความเครียดจากความร้อน หากความเค้นนี้เกินกำลังรับแรงดึงของคอนกรีต จะเกิดรอยแตกร้าว

2. อิทธิพลของความแตกต่างของอุณหภูมิภายใน-ภายนอก

เนื่องจากมีปริมาตรมาก ความร้อนภายในของคอนกรีตจึงกระจายไปอย่างช้าๆ ทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญระหว่างภายในและภายนอก การวิจัยระบุว่าเมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิเกิน 25°C ความเค้นดึงจะเกิดขึ้นภายในคอนกรีต ซึ่งอาจก่อให้เกิดรอยแตกร้าวได้ ดังนั้นการจัดการส่วนต่างของอุณหภูมิจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันการเกิดรอยแตกร้าว

3. ผลกระทบของอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วอาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวได้ ตัวอย่างเช่น หากพื้นผิวของคอนกรีตที่เทใหม่เย็นลงเร็วเกินไป หรือมีมาตรการฉนวนไม่เพียงพอในช่วงอุณหภูมิลดลงอย่างกะทันหัน การไล่ระดับอุณหภูมิที่สูงชันจะก่อตัวขึ้น ทำให้เกิดรอยแตกร้าว

4. ประเภทและลักษณะของรอยแตกที่เกิดจากอุณหภูมิ

รอยแตกที่เกิดจากอุณหภูมิส่วนใหญ่ประกอบด้วยรอยแตกที่ขยายตัวเนื่องจากความร้อน รอยแตกที่หดตัวเนื่องจากความเย็น และรอยแตกที่ขยายตัวจากน้ำค้างแข็ง โดยทั่วไปรอยแตกที่ขยายตัวจากความร้อนจะแสดงตรงกลางที่กว้างกว่าและปลายที่แคบกว่า ในขณะที่รอยแตกที่หดตัวด้วยความเย็นจะรักษาความกว้างที่ค่อนข้างสม่ำเสมอ รอยแตกเหล่านี้ไม่เพียงแต่ทำลายรูปลักษณ์ของโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การกัดกร่อนของเหล็กเสริมแรง ส่งผลให้ความทนทานและการซึมผ่านของโครงสร้างลดลง

5. มาตรการป้องกันการควบคุมอุณหภูมิ

เพื่อลดการแตกร้าวที่เกิดจากอุณหภูมิ แนะนำให้ใช้มาตรการต่อไปนี้:

- ปรับการออกแบบผสมคอนกรีตให้เหมาะสม: ใช้ซีเมนต์ความร้อนต่ำ (เช่น ซีเมนต์ตะกรันหรือซีเมนต์เถ้าลอย) ลดปริมาณซีเมนต์ และรวมเถ้าลอยหรือตัวลดน้ำที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อลดความร้อนจากความชื้น

- ควบคุมอุณหภูมิการเท: ในระหว่างการก่อสร้างฤดูร้อน ให้ลดอุณหภูมิการเทลงเพื่อหลีกเลี่ยงสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง ในระหว่างการก่อสร้างในฤดูหนาว ให้เพิ่มอุณหภูมิการเทเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิภายในยังคงสูงกว่าอุณหภูมิภายนอก

- ใช้แนวทางปฏิบัติในการบ่มที่เหมาะสม: ใช้การบ่มแบบเปียกทันทีเพื่อป้องกันการหดตัวของพื้นผิว ในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็น ให้จำกัดอัตราการทำความเย็นให้ไม่เกิน 2°C ต่อวัน

- ใช้การเทแบบหลายชั้นและแบบแบ่งส่วน: สำหรับคอนกรีตที่มีปริมาณมาก ให้ใช้วิธีการเทแบบเป็นชั้นและแบบแบ่งส่วนเพื่ออำนวยความสะดวกในการกระจายความร้อนและลดข้อจำกัด

- ใช้มาตรการฉนวน: เมื่ออุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว ให้หุ้มฉนวนพื้นผิวคอนกรีตเพื่อป้องกันการไล่ระดับอุณหภูมิมากเกินไป