超长混凝土结构在温度应力作用下的裂缝控制

王儒军

中信建筑设计研究总院有限公司（430010）

近年来，由于大型公共建筑的建设不断发展，人们对大型空间的需求不断增加，不设缝的混凝土结构长度也随之越来越大。但是超长混凝土结构由于自身的特性，在受温度变化影响时会产生膨胀或收缩，导致裂缝产生的概率增大。裂缝的发生会严重影响超长混凝土结构的耐久性，对于混凝土承载能力、使用寿命等也有很大影响。因此，对超长混凝土结构的温度应力分析及对超长结构的裂缝控制很有必要。

1 超长混凝土结构裂缝原因

建筑物在自然环境之下必然会受到周边环境的影响，这些影响直接贯穿在整个建筑施工、使用过程中。在各种环境影响因素中，超长混凝土结构产生裂缝的主要因素是环境温差[1]。在气候方面，我国地区跨度比较大，夏季许多城市存在较大的昼夜温差，白天建筑物处于太阳照射下，温度较高，夜间温度快速下降，此时超长混凝土结构会出现比较大的热胀冷缩变化。在这些环境影响下，如果不采取有效的措施，超长混凝土结构很容易出现结构应力改变，从而导致裂缝的形成。

在混凝土施工时的内外温差，规范规定混凝土中心温度和混凝土表面温度差不应大于25℃，混凝土表面温度与大气温度差不应大于20℃，但是在许多施工中，超长混凝土结构中心温度会超过90℃，此时表面温度就应当在65℃以上，但是这一温度很难实现。在施工中因为外部温度的下降速度非常快，超长混凝土结构的内部和外部很容易形成收缩率的差异，从而导致裂缝的形成。

2 超长混凝土结构裂缝控制措施

2.1 提升混凝土性能

要做好超长混凝土结构裂缝的预防控制，在制作混凝土时，可以加入适当的膨胀剂，实现对裂缝的预防控制。借助掺入膨胀剂的方式替代部分水泥，可以促使混凝土在硬化过程中适当膨胀，但是在加入膨胀剂同时应当相应地减少水泥使用量，控制混凝土因为水化产生的温度改变问题[2]。另一方面需要采取优质的水泥，预防温度差异导致的裂缝问题。针对比较厚的超长混凝土结构，在施工中可应用低标号的水泥。低标号水泥水化热的性能会减少25%，可以更好地降低温度形成的裂缝问题。

2.2 增设温度钢筋

对于超长结构中的楼板及屋面板，所配的钢筋除了满足计算要求的数量外，增设一定量的温度钢筋，可以抵抗温度变化引起的温度应力，同时可适当增加楼板的厚度。温度钢筋宜采用直径较小的钢筋贯通布置，其布置间距不宜大于100 mm。

2.3 强化混凝土养护管理

针对超长混凝土结构施工问题，在施工期间应当作好裸露面积的保护处理，尽可能降低超长混凝土结构内部与表面温度差异过大而导致裂缝的问题[3]。针对施工次数比较少的超长混凝土结构项目，可以采用防水隔热的材料对整个结构提供养护，预防温度过高导致的裂缝问题。针对分层进行浇筑的施工项目，可以采用重复性、黏附性比较好的PVC发泡材料进行养护处理，预防温度的过大变化。同时也可以借助喷洒聚苯乙烯泡沫粒的方式对超长混凝土结构进行养护，这种养护措施可以更好地预防温度大幅度、快速变化的问题，实现裂缝的预防和控制。

3 结语

在建筑施工项目中，按照超长混凝土结构的施工特征，一方面需要作好针对性的施工技术管理及合理优化，另一方面需要根据超长混凝土结构的实际裂缝原因采取预防措施，如高度重视气候环境造成的超长混凝土结构裂缝，作好针对性的防护措施，严格落实控制混凝土的成本，尽可能预防与减轻超长混凝土结构裂缝的风险，从而提升整体施工质量。