石龍生

摘要：溫度裂縫是混凝土施工中的常見病害。為了減少其裂縫并實(shí)現(xiàn)對(duì)其有效控制，文章以混凝土特點(diǎn)為基本立足點(diǎn)，通過對(duì)溫度裂縫形成機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn)，溫度差問題和混凝土自身約束問題是導(dǎo)致溫度裂縫出現(xiàn)的因素。然后，文章再從設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)角度出發(fā)對(duì)于如何防止溫度裂縫產(chǎn)生提出對(duì)策，為今后建筑混凝土施工的優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：建筑裂縫；混凝土施工；溫度裂縫；形成機(jī)理；建筑施工企業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU746 文章編號(hào)：1009-2374（2015）22-0121-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.059

建筑混凝土的溫度裂縫問題一直是建筑施工企業(yè)的一項(xiàng)施工難點(diǎn)，由于混凝土裂縫出現(xiàn)的原因有很多種，筆者下文中針對(duì)溫度裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行分析，并提出一些控制溫度裂縫產(chǎn)生的手段和措施。

1 混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的機(jī)理

1.1 水泥的水化熱

水化熱的產(chǎn)生主要是水泥在水化反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的熱量，這也是混凝土內(nèi)部溫度升高的主要熱量來源。由于混凝土截面的厚度大，水化熱聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散發(fā)，會(huì)引起混凝土內(nèi)部急劇升溫，造成較大的內(nèi)外溫差，從而產(chǎn)生溫度裂縫。

1.2 內(nèi)外約束條件

混凝土一般與地基整體澆筑在一起，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，受到地基的影響和限制，從而產(chǎn)生外部的約束應(yīng)力。當(dāng)混凝土早期溫度上升時(shí)，產(chǎn)生的膨脹變形會(huì)受到約束面的約束而產(chǎn)生壓應(yīng)力，此時(shí)混凝土的彈性模量很小，徐變和應(yīng)力松弛卻較大，與基層連接也不太牢固，從而壓應(yīng)力較小，但當(dāng)溫度下降時(shí)，便產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力。若產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)出現(xiàn)垂直裂縫。經(jīng)工程實(shí)踐證明，當(dāng)混凝土的內(nèi)外溫差小于26℃時(shí)，產(chǎn)生溫度裂縫的幾率較低，因此，降低混凝土的內(nèi)外溫差和改善約束條件，是防止混凝土產(chǎn)生裂縫的重要措施。

1.3 外界氣溫引起的變化

混凝土在澆筑過程中產(chǎn)生的溫度與外界氣溫的變化有著直接的關(guān)系，澆筑產(chǎn)生的溫度同時(shí)也影響建筑混凝土內(nèi)部的溫度發(fā)生變化?；炷两Y(jié)構(gòu)不易散熱，其內(nèi)部溫度有時(shí)可高達(dá)90℃以上，而且持續(xù)時(shí)間較長。如果外界氣溫下降，特別是氣溫驟降，會(huì)加大混凝土的溫度梯度，致使溫度應(yīng)力增大。此時(shí)，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力、表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土的表面就會(huì)出現(xiàn)裂縫。根據(jù)以上分析以及相關(guān)調(diào)查顯示，在建筑混凝土施工的過程中，防止混凝土表面裂縫和收縮裂縫要同時(shí)進(jìn)行，二者在防止建筑混凝土工作中都是至關(guān)重要的一步，直接影響混凝土施工的效率和質(zhì)量。

2 溫度裂縫的特點(diǎn)

2.1 溫度裂縫與材料韌性關(guān)系密切

從起因方面來看，結(jié)構(gòu)要求發(fā)生變形是建筑出現(xiàn)上述問題的主要原因。當(dāng)變形不足時(shí)，這一變形過程即會(huì)引起應(yīng)力。隨著應(yīng)力的增加，當(dāng)其值超過建筑承受范圍時(shí)便導(dǎo)致裂縫。因此，在施工中如何保證混凝土具有更高的穩(wěn)定性，在應(yīng)力作用下不變形是防止溫度裂縫出現(xiàn)的關(guān)鍵，在混凝土應(yīng)力值方面，可以提高材料韌性極限來解決這一問題。

2.2 溫度裂縫具有時(shí)間性

在溫度作用下，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫并非瞬時(shí)發(fā)生，其擴(kuò)展程度也有所不同。溫度裂縫多是隨著時(shí)間的推移而產(chǎn)生的。如果要控制溫度變形，減緩其出現(xiàn)時(shí)間，那么不同時(shí)段下其所帶來的約束應(yīng)力應(yīng)呈減小趨勢(shì)。會(huì)出現(xiàn)多次疊加，其應(yīng)力值也不會(huì)超出建筑所受瞬間應(yīng)力峰值。單次彈性應(yīng)力小，溫度裂縫出現(xiàn)的可能性也就小。要實(shí)現(xiàn)上述目的，實(shí)際操作中就要注意把握好溫度控制時(shí)間，使其盡量延長。如采用表面保溫的方式來控制裂縫，這就是一種典型的以時(shí)間控制裂縫的辦法，應(yīng)用效果良好。

2.3 溫度裂縫種類不同則溫控措施不同

依據(jù)裂縫程度劃分，溫度裂縫可分為三種：淺層型、深層型及貫穿型。前兩種裂縫類型中，對(duì)于裂縫的防治在于控制好溫差梯度，其措施可以采用保溫蓄熱的辦法。如果裂縫為貫穿型，在溫控方面需盡量降低高溫，具體操作中可以選擇設(shè)施工縫等辦法來防止。

3 溫度裂縫控制手段

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)高強(qiáng)度混凝土

3.1.1 在混凝土選用方面，盡量避免挑選高強(qiáng)度混凝土，改用中、低強(qiáng)度。

3.1.2 分縫、分塊合理，施工中盡量使基礎(chǔ)位置平緩，避免大的起伏。必要時(shí)，可以增設(shè)滑動(dòng)層，以減少結(jié)構(gòu)約束度。

3.1.3 合理布置鋼筋。型號(hào)選擇上，鋼筋以小直徑為宜，布置時(shí)適宜地縮小間距。易出現(xiàn)裂縫的位置應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)強(qiáng)化，如布置斜筋等。

3.2 科學(xué)選用材料，適當(dāng)使用外加劑

3.2.1 骨料控制：原材料配合比方面，進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，以實(shí)驗(yàn)論證為依據(jù)開始操作。一方面要確保強(qiáng)度；另一方面盡量使用高強(qiáng)度骨料。在進(jìn)行配比時(shí)，注意砂率和坍落度應(yīng)盡量保持小數(shù)值以減少孔隙率，避免裂縫開展。

3.2.2 科學(xué)選用水泥，如果實(shí)際施工條件允許則可選擇低水熱化水泥，它有利于降低砼的溫度梯度。此外，基于對(duì)熱量散失的考慮，配制原材料時(shí)可選擇火山灰水泥。

3.2.3 摻合料與外加劑：第一，可適當(dāng)在混凝土中加入能降低水熱化的粉煤灰，它除了能夠改善混凝土性能外，還能減少水泥用量，節(jié)省成本；第二，可適當(dāng)添加減水劑，其作用同上；第三，添加UEA，在水泥硬化過程中，它能補(bǔ)償冷縮與干縮，從而降低裂縫發(fā)生的可能性。

4 混凝土裂縫的處理措施

雖然混凝土的裂縫都比較小，但是對(duì)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和剛度都有非常大的影響，而且還容易導(dǎo)致混凝土加速碳化，鋼筋的銹蝕，削弱混凝土的耐久性、抗?jié)B性。在施工過程中，必須要針對(duì)具體的裂縫情況進(jìn)行深入的分析，并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理，保證混凝土結(jié)構(gòu)能夠安全的使用。

混凝土結(jié)構(gòu)上的裂縫能夠分為三種類型，分別為表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫，在進(jìn)行裂縫處理之前首先要分析裂縫出現(xiàn)的原因以及裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的影響情況，然后從針對(duì)的處理方法中進(jìn)行選擇，處理裂縫的方法主要分為下面四種：

4.1 表面修補(bǔ)法

表面修補(bǔ)法主要應(yīng)用在一些對(duì)結(jié)構(gòu)沒有太大影響的表面裂縫和深層裂縫的處理上。其具體的修補(bǔ)方法就是在裂縫的表面涂抹一層水泥漿或環(huán)氧膠泥，也可以在表面涂抹油氣或?yàn)r青等類似的防腐層，在修補(bǔ)的過程中為了避免裂縫繼續(xù)擴(kuò)大，可以在混凝土的裂縫表面上粘貼玻璃纖維布等防護(hù)措施。

4.2 灌漿封堵法

灌漿封堵法主要應(yīng)用在對(duì)整體結(jié)構(gòu)有較大影響的裂縫修補(bǔ)中，其具體的修補(bǔ)方法就是通過專門的壓力設(shè)備把膠結(jié)材料壓進(jìn)裂縫內(nèi)，在交接材料凝固之后就會(huì)同混凝土形成一體，進(jìn)而達(dá)到修補(bǔ)裂縫的最終效果。

4.3 嵌縫封堵法

嵌縫封堵法主要應(yīng)用在有防滲要求的裂縫修補(bǔ)工作中，其具體的修補(bǔ)方法為先沿著裂縫鑿出凹槽，然后在凹槽中填入塑性或剛性的止水材料，以此起到修補(bǔ)裂縫的效果。

4.4 結(jié)構(gòu)加固法

結(jié)構(gòu)加固法主要應(yīng)用在裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)工作中，利用加固法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固主要包括以下方法：噴射混凝上補(bǔ)強(qiáng)加固、角部外包型鋼、粘貼鋼板加固、預(yù)應(yīng)力法加固法等。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑溫度裂縫問題對(duì)于建筑的整體質(zhì)量有著非常大的影響，但只要從材料的選擇、施工的工藝加強(qiáng)管理力度，在養(yǎng)護(hù)時(shí)充分考慮各類因素的影響，就能有效地避免溫度裂縫的產(chǎn)生；還要盡量選擇水化熱較低的水泥進(jìn)行混凝土拌制，必要時(shí)采取相關(guān)的措施控制溫度。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）