羅亮

【摘 要】混凝土建設中往往因為多種因素會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，本文通過多年的現(xiàn)場觀察，通過查閱有關混凝土內(nèi)部應力方面的專著，對混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因、現(xiàn)場混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施進行等進行闡述。

【關鍵詞】混凝土；施工溫度；裂縫；溫度應力

1.裂縫的原因

混凝土中產(chǎn)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勻性，以及結構不合理，原材料不合格（如堿骨料反應），模板變形，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(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝土的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)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(xiàn)裂縫?；炷潦且环N脆性材料，由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，易于在同一塊混凝土中出現(xiàn)其抗拉強度的不均勻，導致出現(xiàn)裂縫。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土的邊緣部位如果結構內(nèi)出現(xiàn)了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。但在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其他外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規(guī)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(jù)溫度應力的形成過程可分為下三個階段：（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，水泥放出大量的水化熱，和混凝士彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應力：（2）中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由_『混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力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的運轉時期。

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?？刂茰囟鹊拇胧┤缦拢海?）采用改善骨料級配，用千硬性混凝十，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上的澆筑溫度；（3）熱天澆筑混凝上時降低澆筑厚度，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(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；（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(jié)采取保溫措施；改善約束條件的措施是：1）合理地分縫分塊；2）避免基礎過人起伏；3）合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。

在混凝上澆筑初期，由j：水化熱的散發(fā)，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力疊加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數(shù)值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模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(chǎn)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，因為大體積混凝士的含筋率極低。只是對一般鋼筋混凝土有影響。加筋后結構內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時，對提高混凝土抗裂性的效果較好?；炷梁弯摻罨炷两Y構的表面常常會發(fā)生細而淺的裂縫，其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。

為保證混凝工工程質量，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。例如使用減水防裂劑，筆者在實踐中總結出其主要作用為：（1）混凝土中存在大量毛細孔道，水蒸發(fā)后毛細管中產(chǎn)生毛細管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力，降低了混凝土強度；（2）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%；（3）水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充；（4）減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝士泌水，減少沉縮變形。（5）提高水泥漿與骨料的黏結力，提高的混凝土抗裂性能；（6）混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能；（7）摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮；（8）摻減水防裂劑后混凝土緩凝時問適當，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；（9）摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸發(fā)，減少干燥收縮。外加劑的使有比單純的靠改善外部條件，可能會更加簡捷、經(jīng)濟。

4.混凝土的早期養(yǎng)護

實踐證明，混凝土常見的裂縫，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區(qū)的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。混凝土的早期養(yǎng)護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水利泥水化作用順進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。

5.結束語

以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關系進行了理論和實踐上的初步探討，雖然學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一的，同時，在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。 [科]