控制混凝土施工温度裂缝的措施

翁新良

（浙江宝业建设集团有限公司，浙江 绍兴 312030）

随着当前建筑技术的快速发展以及国家基础建设项目投资的加大，各类建设项目中大体积混凝土和泵送混凝土的使用也越来越广泛。而在各种混凝土结构中，裂缝是普遍存在的，尽管我们在施工中采取了各种措施，但裂缝还是时有发生。裂缝产生的原因有很多种，温度应力的变化是其中重要的原因之一，由此产生的裂缝我们称为温度裂缝。由于大体积混凝土施工时内外的温差以及泵送混凝土中大量胶凝材料的使用，都会导致温度裂缝的产生。现就混凝土施工中温度裂缝产生的原因及控制措施做一探讨。

1 温度裂缝产生的原因

混凝土具有热胀冷缩和湿涨千缩的特性。产生裂缝有多种原因，主要是：温度和湿度的变化.混凝土的脆性和不均匀性、以及结构不合理、原材料不合格、摸板变形及基础不均匀沉降等。裂缝的表现形式一般有：塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、凝缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、碳化裂缝、化学反应裂缝、沉陷裂缝和冻胀裂缝等。混凝土的变形主要体现为收缩变形，混凝土的收缩变形会引起其内部产生很大的弹性拉应力，当拉应力大干混凝土抗拉强度时，混凝土表面就会开裂。

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂时，即会出现裂缝。

许多混凝土的内部湿度变化很小或变化很慢，但表面温度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周，时干时湿，表面干缩变化受到内部混凝土约束.也往往导致裂缝。

混凝土施工过程中由于混凝土拌和不均匀，在同一块混凝土中其和易性差，塌落度控制不好，混凝土在拌和或运输过程中出现离析，导致混凝土强度不能满足要求.抗拉强度幽不均匀.存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。

水泥用量偏多造成砂浆表面缺少细骨料的净浆，而导致收缩率更大。水泥质量的个别指标达不到国标要求如游离氧化钙偏高造成收缩率偏大，从而形成收缩裂缝。

砂、石含泥量大及石子含粉尘量多影响混凝土的强度。

露天作业，高温日晒加快了水分的蒸发以及养生不到位均会导致裂缝的产生。

温度应力的产生也是导致裂缝产生的一个很重要的原因。

2 影响因素和防治措施

混凝土内部的温度与混凝土体积及水泥品种、用量等有关。混凝土体积越大，水泥用量越大，水化热越高的水泥，其内部温度越高，形成的温度应力越大，产生裂缝的可能性越大。对于大体积混凝土，其形成的温度应力与其结构尺寸相关，在一定尺寸范围内，混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，因而引起裂缝的危险性也越大，这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。可见对温度应力大小的控制在裂缝控制中起着关键的作用。根据温度应力产生的原因可分为两类：（1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力；（2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力，如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。基于以上温度应力产生的原因，减小温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

2.1 控制温度的措施

（1）改善混凝土骨料级配，采用干硬性混凝土，尽量选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，减少水泥用量；（2）采用混凝土的二次搅拌工艺，可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大，从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%，并进一步减少水化热和裂缝；（3）掺入混合料。加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。大量试验研究和工程实践表明，混凝土中掺入一定数量的粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应，起到润滑作用，可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性，有利于混凝土的泵送，同时可以降低混凝土中水泥水化热。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟水化热峰值的出现时间；（4）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热或着在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；（5）冬季施工时，注意对混凝土表面采取保温措施，防止寒潮的袭击，特别是对混凝土板状和薄壁结构更要如此。

2.2 改善约束条件的措施

（1）合理地分缝分块。对于大面积的平板结构而言合理的分缝能减小因温度变化而产生的应力，从而避免产生温度裂缝。

（2）合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振动，可排除混凝土因泌水在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。

此外还要注重混凝土的早期养护，混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温度、湿度变化的侵袭，防止有害的冷缩和干缩，一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。适宜的温度和湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求，但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期。

3 结语

温度裂缝的存在是混凝土施工中不可避免的普遍现象。它不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此，我们在施工中应充分认识到裂缝的出现对建筑物的危害性，采取各种有效的措施来预防裂缝的出现，不断提高混凝土浇筑质量，满足建筑结构的安全及使用要求。

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