何翌滔

摘要： 筆者依據實際工作經驗及相關文獻資料的記載，首先闡述混凝土溫度裂縫種類，而后分析混凝土溫度裂縫問題形成原因，最終提出溫度裂縫控制措施，希望可以在日后相關工作人員對這個問題進行分析的時候，起到一定借鑒性作用，最終在我國社會經濟發(fā)展進程向前推進的過程中，做出一定貢獻。

Abstract： Based on the actual work experience and related literature， this paper first describes the types of concrete temperature cracks， and then analyzes the causes of temperature cracks in concrete. Finally， it proposes temperature crack control measures， hoping that this paper can provide some reference for relevant staff in the future， and make a certain contribution in the process of China's socio-economic development.

關鍵詞： 混凝土；溫度裂縫；分析；控制；現階段

Key words： concrete；temperature cracks；analysis；control；current stage

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）14-0167-02

1 問題研究背景及意義

目前我國社會經濟發(fā)展速度逐漸趨于穩(wěn)定，與此同時我國處于知識經濟時代當中。在結構工藝不斷發(fā)生變化的背景下，各個工程項目施工環(huán)節(jié)當中，有可能遇到各種類型的問題，針對混凝土來說，在施工環(huán)節(jié)當中，遇到的最為嚴重的問題是裂縫。為了可以讓這個問題得到解決，首先應當對大體積混凝土的含義形成深入的認識，而后再對大體積混凝土溫度裂縫問題形成原因進行分析。

日本建筑學會標準當中針對大體積混凝土給出的定義是，結構斷面最小尺寸在80cm之上，水化熱作用引發(fā)的混凝土內部最高溫度和外部環(huán)境溫度之間差值超過25℃的混凝土，被稱為是大體積混凝土。

目前我國施行的行業(yè)標準當中規(guī)定，大體積混凝土的體積比較大，有可能在膠凝材料水化熱作用之下形成溫度應力問題，并引發(fā)裂縫問題的結構混凝土。除此之外，也可以對大體積混凝土做出的定義是，混凝土結構物實體最小集合尺寸不小于1m的大體量混凝土，或者預測在混凝土膠凝材料水化作用之下引發(fā)溫度變化和收縮反應并形成有害裂縫的混凝土。

因為混凝土的截面積比較大，調配工作進行的過程中應用到的水泥數量非常多，水泥在水化環(huán)節(jié)當中釋放出來的水化熱會引發(fā)比較大的溫度差值。因為混凝土本身的導熱性能比較差，因此水化環(huán)節(jié)當中外部熱量散失速度非常快，但是內部熱量卻不容易散失，因此混凝土各個位置之間形成溫度差異和溫度應力問題，從而引發(fā)溫度裂縫。

2 混凝土裂縫問題的種類

依據裂縫問題形成原因，可以將其劃分為荷載作用下形成的裂縫，變形作用下形成的裂縫以及耦合作用下形成的裂縫。

依據有害程度，可以將其劃分為有害裂縫和無害裂縫。有害裂縫是裂縫寬度會對建筑物各項使用功能以及耐久性造成一定影響。一般情況下裂縫寬度超出寬度20%的稱為輕度有害裂縫，超出規(guī)定50%的是中度有害裂縫，超出規(guī)定100%的是重度有害裂縫。依據出現時間可以將其劃分為，早期裂縫，中期裂縫以及晚期裂縫問題。

依據深度可以將混凝土裂縫分為，表面裂縫、淺層裂縫、深層裂縫以及貫穿裂縫四種類型。貫穿裂縫會將結構斷面完全切斷，讓結構整體性、耐久性以及防水性遭受破壞，對混凝土作用的正常發(fā)揮造成一定影響，危害十分嚴重；深層裂縫會將結構斷面部分切斷，具備一定的危害性；表面裂縫雖然不屬于結構性裂縫包含的范圍內，但是在混凝土收縮的過程中，因為表面裂縫位置上斷面被削弱，因此讓應力集中在一個位置上，因此會對混凝土的實際應用效果造成一定影響。

一般情況下，溫度收縮應力引發(fā)的初始性裂縫，不會對結構物承載能力造成任何影響，僅僅會對結構物的耐久性和防水性能造成一定影響。針對不會影響結構承載力的裂縫，為了規(guī)避鋼筋腐蝕、混凝土碳化等問題，應當針對裂縫開展封閉或者補強處理。針對地下或者半地下結構來說，混凝土裂縫會對其防水性能造成一定影響。在混凝土裂縫寬度是0.1-0.2mm的時候，雖然會出現十分輕微的滲水問題，但是在經過一段時間之后，裂縫可以自愈；假如裂縫寬度處于0.2-0.3mm之間，滲水量會按照裂縫寬度增加量的3次方提升，應當使用化學注漿措施處理。因此在地下工程領域當中，超出0.3mm的貫穿全斷面裂縫數量應當得到有效地控制，以免對混凝土的實際應用效果，造成負面影響。

3 混凝土溫度裂縫問題形成原因

3.1 水泥水化熱問題

水泥水化熱是混凝土內部熱量的主要來源，也是引發(fā)混凝土溫度裂縫問題的重要原因之一，因為混凝土截面厚度比計較大，水化熱集中在混凝土內部不容易散失。因為結構會自然散熱，因此混凝土內部最高溫度一般情況下會在混凝土澆筑之后的3d之內產生。

澆筑初期，混凝土強度和彈性模量比較低，難以對水化熱引發(fā)的急劇升溫問題進行限制，因此溫度應力自然也比較小。但是隨著混凝土齡期的增長，彈性模量也會得到一定程度提升。會對混凝土內部形成比較強的限制，從而產生比較大的溫度應力問題，在混凝土的抗拉強度不是十分充足，不足以抵抗溫度應力的時候，就會涌現出來溫度裂縫問題。

3.2 外界氣溫變化問題

混凝土結構施工期間，外部氣溫變化也會引發(fā)混凝土開裂問題。外部氣溫越高，混凝土澆筑溫度也會隨之提升，假如外界溫度下降，就會讓混凝土降溫幅度提升，尤其是在外部溫度急劇下降的時候，那么外層混凝土和內部混凝土之間的溫差會逐漸提升，從而也就會對混凝土應用效果造成一定影響。

混凝土內部溫度是由外部溫度、澆筑溫度以及水化熱引發(fā)的絕熱溫升溫度疊加而成的，溫度應力問題是溫差引發(fā)的溫度變形問題引發(fā)的，溫差越大，相應的溫度應力也越大，與此同時因為混凝土散熱難度大，混凝土內部溫度有時候甚至可以達到80℃，并且高溫度的延續(xù)時間比較長。所以，應當使用科學合理的溫度控制措施，以免在混凝土內外溫度差異問題的影響下，引發(fā)過大的溫度應力問題。

4 混凝土溫度應力研究分析

在混凝土施工環(huán)節(jié)當中，溫度變化因素引發(fā)的溫度應力可以劃分為三個時期。從混凝土開始澆筑一直到水泥散熱時期。這一個階段的時間一般情況下是一個月，因為在這一個階段當中，水泥水化現象會形成大量的熱量，混凝土彈性模量也會產生急劇變化，從而會在混凝土內部形成一定溫度應力問題。混凝土放熱結束直到混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時期。這一個階段當中形成的溫度應力，是在混凝土冷卻過程當中，外部溫度變化問題引發(fā)的。在這一個階段當中混凝土彈性模量基本上不會發(fā)生任何形式的變化?；炷镣耆淠恢钡饺蘸髮嶋H應用的過程中，這一個階段當中產生的溫度應力是外部溫度變化因素引發(fā)的，在這一個階段當中形成的溫度應力，會和之前兩個階段當中形成的溫度應力疊加在一起。

5 混凝土施工環(huán)節(jié)中溫度裂縫預防及后期養(yǎng)護

依據上文中的敘述可以得知的是，混凝土施工環(huán)節(jié)當中，假如想要預防溫度裂縫問題發(fā)生，可以將減少溫度應力以及改善約束環(huán)境作為出發(fā)點，并在混凝土施工結束之后，將相應的養(yǎng)護工作完成。筆者依據實際工作經驗及相關文獻資料的記載，可以使用下文中所說的這些早期預防及后期養(yǎng)護措施。

在混凝土溫度應力控制領域當中，在混凝土調配工作進行的過程中，干硬性混凝土、摻和料、引氣劑以及塑化劑的應用數量應當得到一定程度提升，并減少混凝土當中水泥使用量，讓混凝土骨料級配比得到優(yōu)化調整，以便于可以讓水化熱的影響得到有效地控制；混凝土攪拌過程中添加水的時候，用水對碎石進行冷卻，以便于可以讓混凝土的溫度得到有效地控制；降低混凝土澆筑層厚度，充分的使用澆筑層面完成散熱工作；科學合理的完成混凝土結構當中循環(huán)水管敷設工作，循環(huán)通入冷水并讓內部溫度得到有效地控制；施工環(huán)節(jié)當中外部溫度降低或者在冬季施工的時候，主要需要完成的混凝土保溫工作，以免產生表面溫差梯度以及內外溫差過大等問題。

改善混凝土外部約束環(huán)境，為了能夠規(guī)避混凝土起伏過大問題，需要科學合理的完成混凝土劃塊分縫工作，并科學合理的完成工期及工序安排工作，以免發(fā)生混凝土高差過大以及側面長期暴露等問題。除此之外，也需要注意到的問題是混凝土結構的整體性，以免在混凝土當中發(fā)生貫穿裂縫問題。在混凝土施工環(huán)節(jié)當中，為了可以讓資源成本得到有效地控制，并讓工作效率得到一定程度提升，新澆筑的混凝土一般會在短時間之內完成拆模工作，以便于可以讓模板的周轉率得到大幅度提升。當混凝土溫度超出外部氣溫的時候，工作人員應當詳細的對拆模時間進行分析，以免在混凝土表面上形成裂縫問題。在混凝土澆筑這一段時間當中，水化熱散發(fā)之后，會讓混凝土表面拉應力大幅度提升，假如在這個時候將模板拆除，表面溫度會急劇降低，那么就會在混凝土表面上形成溫度梯度問題，與此同時也會形成混凝土干縮問題，從而衍生出來裂縫問題。如果可以在模板拆除工作完成之后，及時將混凝土表面覆蓋工作完成，就可以避免在混凝土表面上形成過大的拉應力，從而規(guī)避混凝土裂縫問題的產生?；炷潦┕きh(huán)節(jié)當中，為了可以讓結構穩(wěn)定性及安全性得到保證，都會開展配筋工作，在混凝土施工環(huán)節(jié)當中，加筋不會對溫度應力造成任何形式的影響。在溫度適應性比較強，并且產生的應力尚且可以承受的情況下，鋼筋的各項性能都會顯得比較穩(wěn)定，線性膨脹系數和混凝土線性膨脹系數之間的差值不是很大，在溫度發(fā)生變化的時候，他們之間產生的內應力也比較小，但是鋼彈性模量和混凝土彈性模量之間的差值比較大，假如混凝土應力超過抗拉強度，就會形成混凝土開裂問題，鋼筋應力水平也會隨之降低。在此背景下，再想要使用鋼筋預防混凝土細微裂縫問題的發(fā)生，是一件十分困難的事情，在混凝土當中加鋼筋之后，結構裂縫交匯之后呈現出數量多、間距小以及寬度小等問題。在鋼筋直徑比較小，間距比較小的時候，可以讓混凝土的抗裂性能得到大幅度提升。在鋼筋混凝土或者混凝土結構表面上容易產生細淺干縮裂縫問題，為了避免對混凝土結構強度及耐久性造成影響，可以科學合理的在各種類型外加劑當中進行選擇，以便于可以讓混凝土的各項性能得到一定保證。

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