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摘要：水泥混凝土在现代工程建设中占有相当重要的位置，而其裂缝的产生严重影响着建筑工程的美观和质量。作者对水泥混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行了阐述，以供参考。
关键词：水泥混凝土;温度裂缝；原因；预防
中图分类号：TQ172文献标识码： A
前言
长期以来，水泥混凝土工程的裂缝较为普遍，究其原因，主要涉及到混凝土的原材料、配合比、施工工艺及所处的环境因素等。水泥混凝土因所处环境中温度的变化，造成应力的变化，从而产生破坏性裂缝，这是裂缝产生的重要原因。在施工中混凝土常常出现的温度裂缝，破坏了结构的整体性和耐久性，对工程质量具有显著的不容忽视的影响。
1、裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化、混凝土的脆性和所用原材料质量的波动、计量的误差，搅拌不充分而易使新拌砼出现分层离析、泌水、干涩、板结等和易性不良的特征；于施工过程中模板和钢筋制作的偏差，以及浇注、振捣、成型、养护等施工操作的不当，结构不合理、原材料不合格、模板变形以及基础不均匀沉降等，都是引起裂缝的原因。产生的裂缝大致分为以下几种；
（1）早期塑性收缩裂缝：混凝土在终凝前后由于早期养护不当，水分大量蒸发而产生的表面裂缝，裂缝上宽下窄，纵横交错，一般短而弯曲。
（2）干缩裂缝：混凝土由于阳光高温暴晒又缺少水养护，发生干燥而在1～7天内出现的裂缝，板面板底干缩裂缝长而稍直，十字形交叉或机根裂缝放射状交叉。梁侧干缩裂缝间距1～1.5m平行出现，裂缝中部宽而深，两头细而浅，此时一般梁底部并无裂缝出现。
（3）温度裂缝：一般是大体积混凝土快速降温而在侧面出现的长而直、宽而深的裂缝。
（4）自收缩裂缝：水泥发生化学反应后，体积有一定量的减小，处理不好（如未留置适当的施工缝、后浇带等）会产生如龟背样的细小弯曲的裂缝。
（5）应力裂缝：由于设计上应力过于集中或钢筋（温度筋、分布筋）分布不合理而使混凝土产生裂缝。裂缝深而宽，可出现贯通性。
（6）载荷裂缝：混凝土未产生足够强度即拆除底模，或新浇注楼面承受过大的集中载荷，如钢管、模板、钢筋的集中堆放，使混凝土受到冲击、震动、扰动等破坏而产生的裂缝。裂缝深而宽，从受破坏部位向外延伸。
（7）沉缩裂缝：地基（模板）下沉或垂直距离较大的部位与水平结构之间因为混凝土沉降而产生的裂缝。
（8）冷缝裂缝：大面积混凝土分区分片浇注（未设施工缝）时，接茬部位老混凝土已凝结硬化，出现冷缝，极易产生裂缝。
2、温度应力的分析
2.1根据温度应力的形成过程可分为三个阶段。
早期自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。
中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。
晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。
2.2根据温度应力引起的原因可分为两类，这两类温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
3温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
3.1控制温度的措施
采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，添加外加剂，如引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；在已经浇注完成的混凝土表面铺设水管，养生的同时进行降温处理；热天浇筑混凝土时用水冷却碎石，避开日最高温度时段以降低混凝土的浇筑温度；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度变化。
3.2改善约束条件的措施
合理地设置伸缩缝及沉降缝；避免基础开挖过大；合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养護，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要。应特别注意避免产生通缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。
当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。当拆模过早，会在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一层轻型保温材料，如草帘海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的重要措施之一。
4、加强混凝土的早期养护
混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。适宜的温、湿度条件是相互关联的。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因引起水分损失，从而推迟或减缓水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。
5、结束语
总而言之，在我国工程建筑当中，混凝土是最为常见的建筑材料。不过最为常见的材料也最容易出现问题，往往在混凝土浇筑完之后，可能会出现的一些裂缝问题，不过大部分裂缝还是对建筑的稳定性和结构支撑性有一定影响的。所以在具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
参考文献：
[1]GB50204—2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
[2]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社1997.
[3]赵上怀，李光旭，黄夏东.大体种混凝土施工中的温度监测与控制[A].第六届全国建筑物理学校会议论文集.1990.
[4]牛紫龙，混凝土施工中温度裂缝的分析与控制，工程建设，2006.
[5]朱伯芳，大体积混凝土温度应力与温度控制，中国电力出版神，1999.
关键词：水泥混凝土;温度裂缝；原因；预防
中图分类号：TQ172文献标识码： A
前言
长期以来，水泥混凝土工程的裂缝较为普遍，究其原因，主要涉及到混凝土的原材料、配合比、施工工艺及所处的环境因素等。水泥混凝土因所处环境中温度的变化，造成应力的变化，从而产生破坏性裂缝，这是裂缝产生的重要原因。在施工中混凝土常常出现的温度裂缝，破坏了结构的整体性和耐久性，对工程质量具有显著的不容忽视的影响。
1、裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化、混凝土的脆性和所用原材料质量的波动、计量的误差，搅拌不充分而易使新拌砼出现分层离析、泌水、干涩、板结等和易性不良的特征；于施工过程中模板和钢筋制作的偏差，以及浇注、振捣、成型、养护等施工操作的不当，结构不合理、原材料不合格、模板变形以及基础不均匀沉降等，都是引起裂缝的原因。产生的裂缝大致分为以下几种；
（1）早期塑性收缩裂缝：混凝土在终凝前后由于早期养护不当，水分大量蒸发而产生的表面裂缝，裂缝上宽下窄，纵横交错，一般短而弯曲。
（2）干缩裂缝：混凝土由于阳光高温暴晒又缺少水养护，发生干燥而在1～7天内出现的裂缝，板面板底干缩裂缝长而稍直，十字形交叉或机根裂缝放射状交叉。梁侧干缩裂缝间距1～1.5m平行出现，裂缝中部宽而深，两头细而浅，此时一般梁底部并无裂缝出现。
（3）温度裂缝：一般是大体积混凝土快速降温而在侧面出现的长而直、宽而深的裂缝。
（4）自收缩裂缝：水泥发生化学反应后，体积有一定量的减小，处理不好（如未留置适当的施工缝、后浇带等）会产生如龟背样的细小弯曲的裂缝。
（5）应力裂缝：由于设计上应力过于集中或钢筋（温度筋、分布筋）分布不合理而使混凝土产生裂缝。裂缝深而宽，可出现贯通性。
（6）载荷裂缝：混凝土未产生足够强度即拆除底模，或新浇注楼面承受过大的集中载荷，如钢管、模板、钢筋的集中堆放，使混凝土受到冲击、震动、扰动等破坏而产生的裂缝。裂缝深而宽，从受破坏部位向外延伸。
（7）沉缩裂缝：地基（模板）下沉或垂直距离较大的部位与水平结构之间因为混凝土沉降而产生的裂缝。
（8）冷缝裂缝：大面积混凝土分区分片浇注（未设施工缝）时，接茬部位老混凝土已凝结硬化，出现冷缝，极易产生裂缝。
2、温度应力的分析
2.1根据温度应力的形成过程可分为三个阶段。
早期自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。
中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。
晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。
2.2根据温度应力引起的原因可分为两类，这两类温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
3温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
3.1控制温度的措施
采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，添加外加剂，如引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；在已经浇注完成的混凝土表面铺设水管，养生的同时进行降温处理；热天浇筑混凝土时用水冷却碎石，避开日最高温度时段以降低混凝土的浇筑温度；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度变化。
3.2改善约束条件的措施
合理地设置伸缩缝及沉降缝；避免基础开挖过大；合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养護，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要。应特别注意避免产生通缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。
当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。当拆模过早，会在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一层轻型保温材料，如草帘海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的重要措施之一。
4、加强混凝土的早期养护
混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。适宜的温、湿度条件是相互关联的。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因引起水分损失，从而推迟或减缓水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。
5、结束语
总而言之，在我国工程建筑当中，混凝土是最为常见的建筑材料。不过最为常见的材料也最容易出现问题，往往在混凝土浇筑完之后，可能会出现的一些裂缝问题，不过大部分裂缝还是对建筑的稳定性和结构支撑性有一定影响的。所以在具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
参考文献：
[1]GB50204—2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
[2]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社1997.
[3]赵上怀，李光旭，黄夏东.大体种混凝土施工中的温度监测与控制[A].第六届全国建筑物理学校会议论文集.1990.
[4]牛紫龙，混凝土施工中温度裂缝的分析与控制，工程建设，2006.
[5]朱伯芳，大体积混凝土温度应力与温度控制，中国电力出版神，1999.