控制混凝土施工溫度裂縫的措施

翁新良

（浙江寶業(yè)建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 紹興 312030）

隨著當(dāng)前建筑技術(shù)的快速發(fā)展以及國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目投資的加大，各類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目中大體積混凝土和泵送混凝土的使用也越來(lái)越廣泛。而在各種混凝土結(jié)構(gòu)中，裂縫是普遍存在的，盡管我們?cè)谑┕ぶ胁扇×烁鞣N措施，但裂縫還是時(shí)有發(fā)生。裂縫產(chǎn)生的原因有很多種，溫度應(yīng)力的變化是其中重要的原因之一，由此產(chǎn)生的裂縫我們稱(chēng)為溫度裂縫。由于大體積混凝土施工時(shí)內(nèi)外的溫差以及泵送混凝土中大量膠凝材料的使用，都會(huì)導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生?，F(xiàn)就混凝土施工中溫度裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施做一探討。

1 溫度裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土具有熱脹冷縮和濕漲千縮的特性。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(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格、摸板變形及基礎(chǔ)不均勻沉降等。裂縫的表現(xiàn)形式一般有：塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、凝縮裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫、碳化裂縫、化學(xué)反應(yīng)裂縫、沉陷裂縫和凍脹裂縫等?；炷恋淖冃沃饕w現(xiàn)為收縮變形，混凝土的收縮變形會(huì)引起其內(nèi)部產(chǎn)生很大的彈性拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大干混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面就會(huì)開(kāi)裂。

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(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。

許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化很慢，但表面溫度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周，時(shí)干時(shí)濕，表面干縮變化受到內(nèi)部混凝土約束.也往往導(dǎo)致裂縫。

混凝土施工過(guò)程中由于混凝土拌和不均勻，在同一塊混凝土中其和易性差，塌落度控制不好，混凝土在拌和或運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)離析，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不能滿(mǎn)足要求.抗拉強(qiáng)度幽不均勻.存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。

水泥用量偏多造成砂漿表面缺少細(xì)骨料的凈漿，而導(dǎo)致收縮率更大。水泥質(zhì)量的個(gè)別指標(biāo)達(dá)不到國(guó)標(biāo)要求如游離氧化鈣偏高造成收縮率偏大，從而形成收縮裂縫。

砂、石含泥量大及石子含粉塵量多影響混凝土的強(qiáng)度。

露天作業(yè)，高溫日曬加快了水分的蒸發(fā)以及養(yǎng)生不到位均會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

溫度應(yīng)力的產(chǎn)生也是導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的一個(gè)很重要的原因。

2 影響因素和防治措施

混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土體積及水泥品種、用量等有關(guān)?；炷馏w積越大，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成的溫度應(yīng)力越大，產(chǎn)生裂縫的可能性越大。對(duì)于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越大，這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因?？梢?jiàn)對(duì)溫度應(yīng)力大小的控制在裂縫控制中起著關(guān)鍵的作用。根據(jù)溫度應(yīng)力產(chǎn)生的原因可分為兩類(lèi)：（1）自生應(yīng)力：邊界上沒(méi)有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，混凝土冷卻時(shí)表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力；（2）約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力，如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土?；谝陨蠝囟葢?yīng)力產(chǎn)生的原因，減小溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。

2.1 控制溫度的措施

（1）改善混凝土骨料級(jí)配，采用干硬性混凝土，盡量選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，減少水泥用量；（2）采用混凝土的二次攪拌工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過(guò)渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大，從而提高混凝土強(qiáng)度10%或節(jié)約水泥5%，并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫；（3）摻入混合料。加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明，混凝土中摻入一定數(shù)量的粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應(yīng)，起到潤(rùn)滑作用，可改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，有利于混凝土的泵送，同時(shí)可以降低混凝土中水泥水化熱。在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱，推遲水化熱峰值的出現(xiàn)時(shí)間；（4）熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱或著在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；（5）冬季施工時(shí)，注意對(duì)混凝土表面采取保溫措施，防止寒潮的襲擊，特別是對(duì)混凝土板狀和薄壁結(jié)構(gòu)更要如此。

2.2 改善約束條件的措施

（1）合理地分縫分塊。對(duì)于大面積的平板結(jié)構(gòu)而言合理的分縫能減小因溫度變化而產(chǎn)生的應(yīng)力，從而避免產(chǎn)生溫度裂縫。

（2）合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。對(duì)已澆筑的混凝土，在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng)，可排除混凝土因泌水在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提高抗裂性。

此外還要注重混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件，以達(dá)到兩個(gè)方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫度、濕度變化的侵襲，防止有害的冷縮和干縮，一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫?；炷翝仓螅皶r(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。適宜的溫度和濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的?；炷系谋卮胧┏３Ｒ灿斜竦男Ч?。新澆混凝土中所含水分完全可以滿(mǎn)足水泥水化的要求，但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期。

3 結(jié)語(yǔ)

溫度裂縫的存在是混凝土施工中不可避免的普遍現(xiàn)象。它不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。因此，我們?cè)谑┕ぶ袘?yīng)充分認(rèn)識(shí)到裂縫的出現(xiàn)對(duì)建筑物的危害性，采取各種有效的措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)，不斷提高混凝土澆筑質(zhì)量，滿(mǎn)足建筑結(jié)構(gòu)的安全及使用要求。

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