控制混凝土施工溫度裂縫的措施

翁新良

（浙江寶業建設集團有限公司，浙江 紹興 312030）

隨著當前建筑技術的快速發展以及國家基礎建設項目投資的加大，各類建設項目中大體積混凝土和泵送混凝土的使用也越來越廣泛。而在各種混凝土結構中，裂縫是普遍存在的，盡管我們在施工中采取了各種措施，但裂縫還是時有發生。裂縫產生的原因有很多種，溫度應力的變化是其中重要的原因之一，由此產生的裂縫我們稱為溫度裂縫。由于大體積混凝土施工時內外的溫差以及泵送混凝土中大量膠凝材料的使用，都會導致溫度裂縫的產生。現就混凝土施工中溫度裂縫產生的原因及控制措施做一探討。

1 溫度裂縫產生的原因

混凝土具有熱脹冷縮和濕漲千縮的特性。產生裂縫有多種原因，主要是：溫度和濕度的變化.混凝土的脆性和不均勻性、以及結構不合理、原材料不合格、摸板變形及基礎不均勻沉降等。裂縫的表現形式一般有：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、化學反應裂縫、沉陷裂縫和凍脹裂縫等。混凝土的變形主要體現為收縮變形，混凝土的收縮變形會引起其內部產生很大的彈性拉應力，當拉應力大干混凝土抗拉強度時，混凝土表面就會開裂。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝土的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂時，即會出現裂縫。

許多混凝土的內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生劇烈變化。如養護不周，時干時濕，表面干縮變化受到內部混凝土約束.也往往導致裂縫。

混凝土施工過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，混凝土在拌和或運輸過程中出現離析，導致混凝土強度不能滿足要求.抗拉強度幽不均勻.存在著許多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。

水泥用量偏多造成砂漿表面缺少細骨料的凈漿，而導致收縮率更大。水泥質量的個別指標達不到國標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度。

露天作業，高溫日曬加快了水分的蒸發以及養生不到位均會導致裂縫的產生。

溫度應力的產生也是導致裂縫產生的一個很重要的原因。

2 影響因素和防治措施

混凝土內部的溫度與混凝土體積及水泥品種、用量等有關。混凝土體積越大，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內部溫度越高，形成的溫度應力越大，產生裂縫的可能性越大。對于大體積混凝土，其形成的溫度應力與其結構尺寸相關，在一定尺寸范圍內，混凝土結構尺寸越大，溫度應力也越大，因而引起裂縫的危險性也越大，這就是大體積混凝土易產生溫度裂縫的主要原因。可見對溫度應力大小的控制在裂縫控制中起著關鍵的作用。根據溫度應力產生的原因可分為兩類：（1）自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構，如果內部溫度是非線性分布的，由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如，橋梁墩身，結構尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內部溫度高，在表面出現拉應力，在中間出現壓應力；（2）約束應力：結構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力，如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。基于以上溫度應力產生的原因，減小溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

2.1 控制溫度的措施

（1）改善混凝土骨料級配，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，使硬化后界面過渡層結構致密、粘結力增大，從而提高混凝土強度10%或節約水泥5%，并進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。大量試驗研究和工程實踐表明，混凝土中摻入一定數量的粉煤灰后，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，起到潤滑作用，可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性，有利于混凝土的泵送，同時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性、保水性，降低水化熱，推遲水化熱峰值的出現時間；（4）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱或著在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；（5）冬季施工時，注意對混凝土表面采取保溫措施，防止寒潮的襲擊，特別是對混凝土板狀和薄壁結構更要如此。

2.2 改善約束條件的措施

（1）合理地分縫分塊。對于大面積的平板結構而言合理的分縫能減小因溫度變化而產生的應力，從而避免產生溫度裂縫。

（2）合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。對已澆筑的混凝土，在終凝前進行二次振動，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，提高粘結力和抗拉強度，并減少內部裂縫與氣孔，提高抗裂性。

此外還要注重混凝土的早期養護，混凝土養護主要是保持適當的溫度和濕度條件，以達到兩個方面的效果，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行，以期達到設計的強度和抗裂能力。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養護，適當延長養護時間，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聯的。混凝上的保溫措施常常也有保濕的效果。新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求，但由于蒸發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護的關鍵時期。

3 結語

溫度裂縫的存在是混凝土施工中不可避免的普遍現象。它不僅會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，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，我們在施工中應充分認識到裂縫的出現對建筑物的危害性，采取各種有效的措施來預防裂縫的出現，不斷提高混凝土澆筑質量，滿足建筑結構的安全及使用要求。

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