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摘 要：在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。本文对混凝土温度裂缝产生的原因、混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行了阐述。
关键词：混凝土 温度裂缝 温度应力 裂缝控制 措施
一、混凝土裂缝产生的原因
1、温度的影响。 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
2、湿度的影响。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。比如：养护不及时造成表面时干时湿，表面收缩形变受到内部混凝土的约束往往导致裂缝。
3、混凝土的脆性影响。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104。
4、原材料不均匀性影响。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，容易出现裂缝的薄弱部位。
5、混凝土的结构不合理、原材料不合格（如碱骨料反应）、模板变形和基础不均匀沉降等都可能是裂缝产生 的原因。
二、温度应力的分析
1、温度应力形成过程
（1）早期形成：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段有两个特征，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。出于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内易形成残余应力。
（2）晚期形成：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、温度应力分类
（1）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。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
（2）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。
三、防止温度裂缝产生的措施
1、 控制温度
（1）改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。
（2）将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。
（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，帮助浇筑层面散热。
（4）在混凝上中埋设冷水管，通入冷水降温。
（5）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梯度。
（6）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。
2、改善约束条件
①将大块浇筑混凝土合理地分缝分块，增大散热面积；②避免基础过大起伏；③合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
3、改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。
4、在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。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。
5、正确使用外加剂减少混凝土裂缝，提高混凝土的耐久性。
（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。减水防裂剂可增大毛细孔径，降低毛细管表面张力，防止混凝土开裂。
（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。
（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形裂缝。
（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。
（6）掺加外加剂可使混凝土密实性好，有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩裂缝。
（7）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩产生的裂缝。
（8）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少因干燥收缩产生的裂缝。
四、混凝土的早期养护
混凝土的早期养护，目的在于保持适宜的温度和适度条件，以达到两个方面的效果。一方面使混凝土免受不利温度和湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。 实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝。其形成的主要原因是温度梯度造成的。寒冷地區的温度骤降也容易形成裂缝。从温度应力观点出发，做好混凝土保温工作至关重要。（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。（2）防止混凝土超冷，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。（3）防止老混凝土过冷，以减少对新老混凝土的约束。
结语： 混凝土的施工温度对形成裂缝具有不容忽视的影响。日常施工中，技术人员加强预防和改善。实际施工中遇到这种问题，我们要多方分析原因，结合多种预防处理措施，总结宝贵经验。
关键词：混凝土 温度裂缝 温度应力 裂缝控制 措施
一、混凝土裂缝产生的原因
1、温度的影响。 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
2、湿度的影响。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。比如：养护不及时造成表面时干时湿，表面收缩形变受到内部混凝土的约束往往导致裂缝。
3、混凝土的脆性影响。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104。
4、原材料不均匀性影响。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，容易出现裂缝的薄弱部位。
5、混凝土的结构不合理、原材料不合格（如碱骨料反应）、模板变形和基础不均匀沉降等都可能是裂缝产生 的原因。
二、温度应力的分析
1、温度应力形成过程
（1）早期形成：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段有两个特征，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。出于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内易形成残余应力。
（2）晚期形成：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、温度应力分类
（1）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。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
（2）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。
三、防止温度裂缝产生的措施
1、 控制温度
（1）改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。
（2）将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。
（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，帮助浇筑层面散热。
（4）在混凝上中埋设冷水管，通入冷水降温。
（5）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梯度。
（6）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。
2、改善约束条件
①将大块浇筑混凝土合理地分缝分块，增大散热面积；②避免基础过大起伏；③合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
3、改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。
4、在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。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。
5、正确使用外加剂减少混凝土裂缝，提高混凝土的耐久性。
（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。减水防裂剂可增大毛细孔径，降低毛细管表面张力，防止混凝土开裂。
（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。
（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形裂缝。
（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。
（6）掺加外加剂可使混凝土密实性好，有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩裂缝。
（7）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩产生的裂缝。
（8）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少因干燥收缩产生的裂缝。
四、混凝土的早期养护
混凝土的早期养护，目的在于保持适宜的温度和适度条件，以达到两个方面的效果。一方面使混凝土免受不利温度和湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。 实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝。其形成的主要原因是温度梯度造成的。寒冷地區的温度骤降也容易形成裂缝。从温度应力观点出发，做好混凝土保温工作至关重要。（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。（2）防止混凝土超冷，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。（3）防止老混凝土过冷，以减少对新老混凝土的约束。
结语： 混凝土的施工温度对形成裂缝具有不容忽视的影响。日常施工中，技术人员加强预防和改善。实际施工中遇到这种问题，我们要多方分析原因，结合多种预防处理措施，总结宝贵经验。