混凝土施工溫度裂縫的探討

【摘 要】在建筑工程中，混凝土施工因溫度變化產生的裂縫尤為常見，裂縫細微影響感官，當裂縫寬度超過允許范圍時，就會影響結構安全性，達不到使用要求。

【關鍵詞】混凝土;施工;溫度裂縫;探討

為了更好的做到溫度裂縫控制工作，首先要做到混凝土的早期養護，主要目的是在于保持事宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混泥土免受不利溫度、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。

１．裂縫的原因

混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均性以及結構不合理，原材料不合格（如堿骨料反應），模型變形，基礎不均勻沉降等。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期再降溫過程中，由于受到基礎或老混凝土的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。養護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混泥土的約束，也往往導致裂縫。混凝土是一種脆性材料，抗拉強度時抗壓強度的1/10左右，由于原材料不均勻，水灰比不穩定，及運輸和澆筑過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又不是很均勻，存在著很多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

2.溫度應力的分析

根據溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：（1）早期自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，一是混凝土彈性模量的急劇變化，這一時期在混凝土內形成殘余應力。（2）中期：自水泥放熱放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與與早期形成的殘余應力相疊加，在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。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。

3.溫度的控制和防止裂縫的措施

為了防止裂縫，減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。控制溫度的措施如下：（1）采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，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）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；（3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；（4）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；（5）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫。（6）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施。改善約束條件的措施是：（1）合理的分縫分塊；（2）避免基礎過大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要的，應特別注意避免產生貫穿裂縫，出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的，因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發生為主。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的效應，此時表面溫度較周圍環境氣溫高，此時拆除摸板，就有導致裂縫的危險，但如果再拆觸摸板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海綿等，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小，因為大體積混凝土上的含筋率極低。

為保證混凝土工程質量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。（1）堿水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形，提高水泥漿與骨料的粘結力，提高混凝土抗裂性能。（2）堿水防裂劑可有效的提高混凝土抗拉強度，大幅度提高混凝土的抗裂性能。（3）摻堿水防裂劑后混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。（4）摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。（5）摻外加劑混凝土和易性好，表面易抹平，形成微膜，減少水分蒸發，減少干燥收縮。

4.體會

混凝土常見的裂縫，大多數是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成，溫度驟降也容易形成裂縫，因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。

從溫度應力觀點出發，保溫應達到下述要求：（1）防止混凝土內外溫度差及混凝土表面溫度梯度，防止表面裂縫。（2）防止混凝土超冷，應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。（3）防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。 [科]

【參考文獻】

［１］《GB50204-2002》．

［２］《GB8076-1997》．

［３］《GB50164-1992》．