混凝土溫度裂縫成因及防治措施探討

朱加榮

摘要：裂縫普遍存在于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，隨著混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中的不斷運用，裂縫的研究和預(yù)防愈顯得重要?；炷亮芽p的成因有很多，主要是由于溫度、濕度的變化、混凝土的干縮、模板變形、過早堆載等引起的，其中溫度變化是引起混凝土裂縫的最主要原因。本文對混凝土溫度裂縫的成因進行了分析，并有針對性地探討了混凝土溫度裂縫的防治措施。

關(guān)鍵詞：混凝土；溫度裂縫；裂縫成因；防治措施

中圖分類號：TU755.7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）22-0075-01

1溫度裂縫種類及成因分析

1.1表層溫度裂縫。該類裂縫多為混凝土構(gòu)件較大內(nèi)外溫差引起的，混凝土構(gòu)件，特別是大體積混凝土構(gòu)件，其內(nèi)部混凝土由于水泥水化作用釋放大量的熱量，進而使得構(gòu)件內(nèi)外部溫差過大。構(gòu)件外部混凝土散熱明顯快于內(nèi)部混凝土，如若溫差達到一定程度，則內(nèi)部混凝土受到約束而在內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外部混凝土則由于溫度收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力過大超過此時混凝土的抗拉強度而導(dǎo)開裂?；炷潦苓@類因素影響而產(chǎn)生的裂縫僅僅存在于構(gòu)件表層，越往里側(cè)，這類作用就會減弱，通常不影響表層以內(nèi)構(gòu)件的完整性。

1.2深進的和貫穿的溫度裂縫。結(jié)構(gòu)降溫形成的較大溫差會引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生收縮，如若這種收縮應(yīng)力受到外界邊界條件的約束，無法及時釋放，則會在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部形成深進的和貫穿的裂縫。以大體積混凝土基礎(chǔ)或澆筑在堅硬地基上的墻體等為例，由于這類結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土澆筑完成后有著大量的水化熱發(fā)散，混凝土內(nèi)部快速升溫，后續(xù)降溫時就會引起混凝土收縮，如若事先未采取設(shè)置隔離層等解除約束的措施，則混凝土的降溫收縮會由于部分或全部受到外界約束而形成降溫收縮裂縫。這類裂縫通常深度較深、更有甚者會擴展貫穿整個構(gòu)件，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體性破壞。

2溫度裂縫預(yù)防措施

2.1一般結(jié)構(gòu)預(yù)防措施。（1）合理選擇原材品種，科學(xué)設(shè)計配合比。嚴格控制混凝土原材質(zhì)量，把控混凝土集料級配，適當摻加減水劑，防止混凝土水灰比過高。同時，嚴格分層澆筑混凝土，逐層振搗密實，保證混凝土抗拉強度。

（2）對于細長型的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，為防止因約束應(yīng)力而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，可選擇分段間隔澆筑或設(shè)置后澆帶等措施。

（3）對于結(jié)構(gòu)中易出現(xiàn)裂縫的部位（比如孔洞四角），應(yīng)對稱配置一定數(shù)量的溫度鋼筋，幫助條這些部位的極限拉伸能力。

（4）做好混凝土的保溫養(yǎng)護工作，將結(jié)構(gòu)內(nèi)外部溫差控制在25%以內(nèi)?；炷翝仓瓿珊?，應(yīng)及時采取灑水、覆蓋養(yǎng)護措施。夏季養(yǎng)護時間應(yīng)視需要進行延長，增強混凝土的抗裂能力。冬季應(yīng)延長保溫、拆模時間，保溫、保濕，著力防止溫度急劇下降，避免過大的溫差引起裂縫產(chǎn)生。

2.2大體積結(jié)構(gòu)溫度裂縫預(yù)防措施。（1）為減少混凝土中水泥水化所產(chǎn)生的水化熱，在滿足材料強度要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)優(yōu)先選用諸如礦渣水泥、粉煤灰水泥等為代表的中低熱水泥配置混凝土。此外，在混凝土中適當加入減水劑或設(shè)計考慮采用混凝土后期強度（可減少水泥用量，進而降低水化熱），都可以降低水泥水化熱的產(chǎn)生。對于集料，嚴控原材質(zhì)量及級配，盡力降低水灰比；施工過程中，加強振搗，保證混凝土振搗密實。

（2）可采取措施加大混凝土澆筑過程中的散熱，比如在混凝土中加入緩凝劑，有助于降低混凝土澆筑速度，進而增加混凝土在澆筑過程在的散熱量。如設(shè)計允許，也可在混凝土中加入一定規(guī)格一定數(shù)量的塊石，既可吸熱，又可節(jié)省混凝土材料。

（3）大體積混凝土澆筑外界氣溫不宜過高，如確實無法避免，則可采用冰水拌制混凝土或在混凝土中加入冰屑進行拌制；拌制混凝土所采用的粗細集料，應(yīng)專門設(shè)置遮陽設(shè)施并事先灑水冷卻。

（4）控制混凝土單次澆筑厚度，對于大體積混凝土構(gòu)件，每層澆筑厚度不宜超過30cm，不僅有利于施工振搗密實，而且有利于溫度均勻分布、快速均勻散熱，也有利于提高混凝土彈性模量。

（5）對于在巖石地基或后打混凝土墊層上澆筑的混凝土，應(yīng)事先在地基或墊層上澆二度瀝青、撒鋪5mm厚砂子或鋪二氈三油，形成防滑隔離層；對于底板中截面存在高低起伏或突變位置，為防止約束作用過大，應(yīng)以漸變式劃分混凝土澆筑次序。

（6）加強早期養(yǎng)護，提高抗拉強度?；炷翝仓瓿?，其表面應(yīng)予以覆蓋、灑水養(yǎng)護；深坑基礎(chǔ)可采取灌水養(yǎng)護。夏季適當延長養(yǎng)護時間，冬季則要最好混凝土表面的保溫措施，防止混凝土受凍破壞。構(gòu)件拆模時，嚴格控制構(gòu)件內(nèi)外部溫差在20℃以內(nèi)，避免混凝土構(gòu)件因急劇受冷收縮，在其表面形成表層裂縫。

3溫度裂縫治理方法

混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生將會急劇構(gòu)件內(nèi)部鋼筋銹蝕、混凝土碳化并削弱構(gòu)件抗凍融抗疲勞的能力，應(yīng)當予以重視。對于表層裂縫，可在裂縫表面涂刷兩遍環(huán)氧膠泥或貼環(huán)氧玻璃布結(jié)合水泥砂漿抹縫封閉處理。對于有整體性防水抗?jié)B要求的結(jié)構(gòu)，其裂縫寬度如小于等于0.1mm，可不作處理貨僅采取表層處理；若裂縫為縫寬超過0.1mm深進或貫穿性裂縫，則可采取灌漿與表層封閉相結(jié)合的處理方法或內(nèi)灌水泥漿或化學(xué)漿料的方法進行處理。

4結(jié)語

理論上講，混凝土微細裂縫是不可避免的，但是裂縫產(chǎn)生后，構(gòu)件裂縫的尖端會發(fā)生應(yīng)力集中，這就會促使裂縫不斷向前延伸，影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力、正常使用，嚴重的甚至還會危機整個建筑物的安全。因此，必須正確認識裂縫對建筑物的不利影響，準確查明裂縫產(chǎn)生的機理、過程以及成因，并有針對性地采取合理有效的措施預(yù)防和處理各類裂縫，保證結(jié)構(gòu)安全、使用功能正常發(fā)揮。