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一般情況下，常見的混凝土裂縫主要有溫度裂縫、干縮裂縫、鋼筋銹蝕裂縫和塑性收縮裂縫。在工程建筑施工中，樓板出現(xiàn)裂縫主要是因?yàn)橥饨绛h(huán)境的濕度和溫度出現(xiàn)變化造成的。調(diào)查顯示，大約90%以上的裂縫都是由收縮變形和溫度變形造成的。而收縮變形和溫度又有直接的聯(lián)系。因此，控制溫度是避免混凝土裂縫出現(xiàn)主要措施。

1 產(chǎn)生混凝土裂縫的內(nèi)在原因

(1)當(dāng)混凝土處于硬化階段時，在水化過程中，大量的水化熱會被水泥釋放出來，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度呈現(xiàn)不斷升髙的趨勢。由于混凝土內(nèi)部的溫度不同于混凝土表面的溫度，并且散熱條件存在差異，混凝土表面的散熱速度非常快，而混凝土中心的散熱速度則相對較慢，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部與表面的溫度差相當(dāng)大。在熱脹冷縮的影響下，混凝土表面和內(nèi)部出現(xiàn)了不同程度變形。與內(nèi)部的混凝土相比，表面的混凝土受拉，而混凝土此時尚處于凝結(jié)硬化的初期階段，混凝土的抗拉能力較弱，混凝土的抗拉強(qiáng)度小于表面混凝土的拉應(yīng)力時，裂縫便出現(xiàn)在了混凝土表面。

(2)溫度應(yīng)力也被稱為熱應(yīng)力，物體的溫度升高或降低時，物體不能自由地伸縮，或由于物體內(nèi)各部分溫度的差異形成了不同的變形應(yīng)力。一般以硬化過程為依據(jù)可以將混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力劃分為早期、中期和晚期三階段。通常將澆筑完混凝土至第28 天為止稱為早期，此階段水泥發(fā)生了水化反應(yīng)，在此過程中大量的水化熱被釋放，同時很大程度上增加了混凝土的彈性模量［1］，并且達(dá)到了某一穩(wěn)定的水平，但是因?yàn)榛炷恋膬?nèi)外散熱存在差異，混凝土內(nèi)部會形成一部分殘余的溫度應(yīng)力;混凝土從第28 天到其冷卻到穩(wěn)定溫度階段基本沒有出現(xiàn)混凝土彈性模量的變化，這一階段稱為中期;混凝土的使用階段即為晚期階段，此階段主要是外界氣溫變化導(dǎo)致溫度應(yīng)力的變化。

2 樓板溫度裂縫呈現(xiàn)的特征

(1)在硬化階段，由于水化熱，混凝土的內(nèi)部與外界溫度產(chǎn)生差異，混凝土中心與表面的溫度差呈現(xiàn)出來，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生了溫度應(yīng)力。約束和混凝土抗拉強(qiáng)度兩個因素導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生，如果混凝土構(gòu)件是自由構(gòu)件，那么外部因素完全不影響構(gòu)件，混凝土構(gòu)件處于自由變形的狀態(tài)，這時溫度應(yīng)力是0，不會有裂縫出現(xiàn)在混凝土構(gòu)件上;如果混凝土構(gòu)件是完全約束構(gòu)件，即外部因素會完全影響到混凝土構(gòu)件，此時混凝土的溫度應(yīng)力呈現(xiàn)出最大的狀態(tài)，但其變形值則為0，那么混凝土既不會變形也就不會出現(xiàn)裂縫;所有物體都具有的一項基本性質(zhì)是熱脹冷縮，因此是不存在受完全約束的混凝土構(gòu)件的，大部分的混凝土構(gòu)件的狀態(tài)是處于完全約束與完全自由之間。換句話說，混凝土構(gòu)件有的是變形，有的是存在約束應(yīng)力，在約束限制條件下，混凝土構(gòu)件會出現(xiàn)變形的程度較大，與同齡期混凝土的極限抗拉應(yīng)變相比，當(dāng)該變形大于此值時，裂縫就會出現(xiàn)在混凝土上。

(2)相比于其他類型構(gòu)件，板類構(gòu)件的收縮變形大但體表小，當(dāng)混凝土處于降溫冷卻階段時，樓板會受到梁墻的約束，此時拉應(yīng)力會出現(xiàn)在板內(nèi)，特別是在外墻的轉(zhuǎn)角處，剛度與對板的約束呈正相關(guān)的關(guān)系，因此外墻轉(zhuǎn)角處是大部分板類構(gòu)件溫度裂縫出現(xiàn)的地方，并且呈現(xiàn)放射狀，且斜角是45°［2］。如果沒有針對裂縫采取有效的預(yù)防措施，裂縫可能最終形成溫度裂縫，且是深入的或貫穿性的。

3 混凝土裂縫的設(shè)計控制要點(diǎn)

3.1 合理設(shè)計混凝土配合比

在進(jìn)行摻合料和水泥的選擇時，要根據(jù)所在地區(qū)的實(shí)際情況選擇水泥材料。為了保證混凝土的可泵性，降低水化熱，在設(shè)計配合比時，要盡量降低水泥的使用量，并摻入適量的粉煤灰。在選擇骨料時，設(shè)計使用顆粒直徑在2cm 以內(nèi)的連續(xù)級配碎石，并使用中粗砂。設(shè)計混凝土坍落度為14～18cm，使用XJG 高效減水劑作為外加劑，并在保證坍落度不發(fā)生變化的情況下，降低拌合所需的水量，并加入UEA-A 膨脹劑。

3.2 混凝土施工設(shè)計

除了做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，還要按照混凝土的施工工藝流程，預(yù)防混凝土因?yàn)闇囟茸兓霈F(xiàn)開裂，可以使混凝土內(nèi)部和表面的溫度差得到很好的控制，降低混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的可能性。

在進(jìn)行混凝土施工設(shè)計時，不允許混凝土的澆筑作業(yè)在髙溫、嚴(yán)寒或大風(fēng)條件下進(jìn)行。澆筑混凝土?xí)r，要實(shí)時測定混凝土的內(nèi)部溫度和表面溫度，為了控制混凝土表面和內(nèi)部的溫差在合理的范圍內(nèi)，要采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧?，特別是厚度較大的樓板，或者澆筑大體積的筏板混凝土;設(shè)計采用二次風(fēng)冷新工藝進(jìn)行施工，通過此施工工藝可以使混凝土的澆筑溫度得到降低，并且混凝土內(nèi)部和表面溫差可以得到控制;在進(jìn)行大體積混凝土的澆筑施工時，為了改善散熱并減少約束，設(shè)計使用分層分塊的方式進(jìn)行澆筑，并要求振搗密實(shí)度達(dá)到規(guī)定要求，不允許出現(xiàn)過振和漏振的情況，全方位提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。為了降低混凝土內(nèi)部水分的蒸發(fā)量，設(shè)計在混凝土初凝后、終凝前進(jìn)行混凝土的二次抹壓施工，提升混凝土的抗拉和抗壓強(qiáng)度。

3.3 局部加強(qiáng)筋的增配設(shè)計

對于建筑平面變化明顯的地方以及其附近區(qū)域的板面;還有樓板截面受到削弱的地方(由于某種特殊需要)，如將PVC 電線套管預(yù)埋在樓板內(nèi)都需要設(shè)計加強(qiáng)筋。一方面布置在PVC 電線套管與板的短邊平行的方向，保證套管的直徑小于1/3 板厚，另一方面將鋼絲網(wǎng)片加鋪在PVC 電線套管上下部，保證寬度在40 毫米以上，這是一種補(bǔ)強(qiáng)的措施;為了增強(qiáng)角部混凝土的抗裂性，將45 度的細(xì)直徑輻射鋼筋增設(shè)在板角上部表面;為了減小溫差對混凝土樓板的變形影響，選擇保溫材料的標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)熱系數(shù)小，或?qū)⒖諝飧魺釋釉O(shè)置在其上。

3.4 溫度收縮縫及后澆帶的設(shè)計

以混凝土早期收縮量大的特性為依據(jù)，設(shè)置后澆帶或?qū)囟仁湛s縫的間距減小，控制溫度對裂縫形成的影響。在混凝土收縮當(dāng)量溫差作用下，當(dāng)將后澆帶作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，圖1 所示的即為頂層樓板的溫度變形情況圖，圖2 所示的是底層樓板的溫度應(yīng)力分布情況圖。鋼筋混凝土樓板設(shè)置后澆帶后，底層樓板溫度應(yīng)力最大逐層出現(xiàn)減小仍然是其溫度應(yīng)力分布遵循的規(guī)律，并且同一樓層的平面內(nèi)，溫度應(yīng)力最小和最大的地方分別是后澆帶附近和內(nèi)轉(zhuǎn)角處，與此同時，樓板的變形規(guī)律也有跡可循，即從底層到頂層逐漸增大，并且同一樓層的平面內(nèi)，溫度變形最大的地方為后澆帶處。

后澆帶的設(shè)置效果較大，混凝土收縮當(dāng)量溫差可以被降低，因此其對樓板的溫度作用也可以得到有效的降低，當(dāng)將后澆帶設(shè)置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上時，各層樓板的最大溫度變形幅度較大，降低了51%左右，底層樓板除外。

3.5 測溫點(diǎn)的布置設(shè)計

為了可以將混凝土塊體的降溫速度、內(nèi)外溫度差、環(huán)境溫度等體現(xiàn)出來，需要設(shè)計測溫點(diǎn)。測溫點(diǎn)以樓板平面圖對稱軸線的半條軸線作為溫度測量區(qū)域，混凝土澆筑塊體的外表溫度以內(nèi)50mm 的溫度為準(zhǔn)，沿著混凝土樓板的澆筑高度，在混凝土底部、中部和表面布置混凝土，各個垂直測點(diǎn)之間的距離保持在500～1000mm，測點(diǎn)分別布置在樓板的中間和邊緣，對所有的測溫孔進(jìn)行編號，測量混凝土表面溫度和內(nèi)部不同深度的溫度。對混凝土內(nèi)部溫度升溫情況進(jìn)行記錄，并根據(jù)溫度記錄結(jié)果，適當(dāng)增減保溫材料的層數(shù)和厚度。對大體積混凝土表面和中心的溫差，要求環(huán)境和混凝土表面之間的溫差低于25℃。當(dāng)大體積混凝土表面和中心的溫差超過25℃時，要適當(dāng)增加保溫材料的層數(shù)和厚度，當(dāng)表面溫度與環(huán)境溫度之差超過25℃，可適當(dāng)減少保溫材料厚度或?qū)訑?shù)，反之亦然。

4 結(jié)論

在大面積鋼結(jié)構(gòu)混凝土施工過程中，樓板溫度裂縫一直都是控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)，由于溫度變化過程中的不確定因素比較多，導(dǎo)致影響混凝土溫度的因素比較多。在施工過程中，為了控制混凝土裂縫，要從配合比設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工等幾個方面著手，深入分析混凝土溫度裂縫出現(xiàn)的原因，并制定合理的裂縫預(yù)防措施，保證工程的施工質(zhì)量。

［1］丁翠紅，顧建文.大型多層框架的裂縫控制設(shè)計理論及其應(yīng)用［J］.建筑技術(shù)，2003，34(4):252-254.

［2］劉開國.超長框架結(jié)構(gòu)的溫度變形與溫度應(yīng)力［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2002，30(2):36-40.

［3］侯小英，周小英，王華.超長高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)分析［J］.上海建設(shè)科技，2005，(2):53-55.