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［摘要］当今，混凝土开裂现象仍然是一个今施工管理人员头疼的问题。本文就该问题根据相关方面的专著，对商品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讨论。
［关键词］商品混凝土；温度；裂缝；控制
［中图分类号］TU528.04 ［文献标识码］A ［文章编号］1727-5123(2011)03-019-02
现代建筑钢筋混凝土——框架结构占主导地位。我们知道混凝土浇筑后的温度控制是一个至关重要的过程，它直接影响结构的整体性和耐久性。虽然在当今的建设项目中，施工管理企业大多数采用了商品混凝土，并且我们已经足够小心谨慎，尽可能的采取有效的预防措施，但是混凝土裂缝仍然锲而不舍的时常出现(特别是大体积混凝土)，这已经是施工过程中比较普遍的现象。
那么，究竟是什么原因导致混凝土开裂呢?我们又如何采取正确有效的途径预防呢?
1 裂缝形成原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础不均匀沉降等。
但是在施工过程中，混凝土在从最高温度冷却到正常运作的稳定温度的这段时间里，混凝土内部引起的拉应力往往是相当大，且程度相对剧烈的。通常温度应力就可能超过其它外部荷载所引起的应力。所以，本文将重点针对温度变化引起混凝土开裂的问题展开讨论。
2 温度变化究竟是如何引起混凝土开裂的
混凝土在硬化期间，其中水泥会发生放热的水化反应，导致混凝土内部温度不断升高，在表面引起拉应力，而此时混凝土强度较低，很容易形成裂缝；硬化后期，混凝土的降温过程中，体积收缩，由于受到基础本身或已固化混凝土的约束作用，又会在其内部出现相当大的拉应力。并且，外部气温如果降低或者变化较快的话(如时干时湿、气温的变化、夏季高温后的雨淋等)，也会在混凝土表面引起很大拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，混凝土就会产生裂缝。
3 温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：①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，二是混凝上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。②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，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。⑧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。
根据温度应力引起的原因可分为两类：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会出现温度应力。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在温度变化时的变形应力。这两种温度应力往往和混凝土的干缩引起的应力共同作用。
4 如何控制商品混凝土裂缝的产生
4.1 商品混凝土厂家应严格按照国家标准采用骨料级配、干硬性混凝土、加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。
4.2 泵车或工人在拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度或夜间浇筑。
4.3 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。
4.4 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。
4.5 天气炎热时，浇筑混凝土时应该减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。
4.6 浇筑大体积混凝土时，在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。
除以上几点外，混凝土的早期养护也是不容忽视的问题。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。其主要原因是温度梯度造成，并且寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。由此可见，混凝土的保温及养护对预防混凝土表面的早期裂缝也至关重要。
我们可从上述的温度应力观点出发，以预防混凝土早期裂缝的产生。①防止混凝土温度不均，尽量控制混凝土内外温度差及避免混凝土表面梯度；②防止混凝土超冷，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；⑧防止老混凝土过冷，尽量减少新老混凝土间的约束；
温度、湿度条件是相互关联的，因此混凝土的保温措施常常也起到保湿的效果。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：①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。②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。
从理论上分析，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，其中80％水分要蒸发，约20％的水分是水泥硬化所必需的。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，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 如何预防商品混凝土裂缝的产生
早在上个世纪，六十年代国际上已经认为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。所以增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，从而达到防止混凝土开裂的作用。不过值得一提的是，这种方法会使混凝土强度降低。
众所周知水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，合理的使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。单以水泥为例，它的用量也混凝土收缩率的重要因素。掺加合适的减水防裂剂的可在保障混凝土强度不变的情况下减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
经过多年的研究与实践，我们发明了许多外加剂，他们都有缓凝、增加和易性、改善塑性等作用。实践和实验数据表明，掺加外掺剂的混凝土比单纯的靠改善外部条件的更加简捷、经济。如果合理的使用一些外加剂，混凝土的裂缝预防工作将会有很大的改善。①合理的选择使用外加剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。②合理的选择使用外加剂可有效提高混凝土的和易性，使表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。③合理的选择使用加外加剂可提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。④合理的选择使用加外加剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。⑤合理的选择使用加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。⑥合理的选择使用加外加剂可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增加。
6 小结
通过以上的分析，我们不难看出选择合格的商品混凝土和做好混凝土的保温工作是关系到混凝土裂缝有或无、大或小的关键性因素。虽然业内对混凝土裂缝形成的原因在理论上有些偏差，但是在控制和预防混凝土裂缝的问题上是有着较高的一致性的。以上提供的一些控制和预防混凝土裂缝的方法主要是从实践中总结得出的，或许会有不足的地方，所以也希望大家能够在实践中多多观察，用心思考，仔细比较，相互交流，以便将来能最大限度的杜绝混凝土裂缝的产生。
参考文献
1 朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制lM].北京：中国电力出
版社，1999：1-738
2 王润富等.温度场和温度应力lM].北京：科学出版社，2005：1-176
3 刘秉京主编.《混凝土技术》(第二版).北京：人民交通出版社，2004
4 《建筑施工手册》(第三版)编写组.《建筑施工手册》(第三版).中国
建筑工业出版社，1997.4
5 周敬起等.《混凝土结构构造手册》.北京：中国建筑工业出版社，1994
6 温钰泉.《混凝土养护材料的应用及质量评定》.建筑技术，1993(4)
［关键词］商品混凝土；温度；裂缝；控制
［中图分类号］TU528.04 ［文献标识码］A ［文章编号］1727-5123(2011)03-019-02
现代建筑钢筋混凝土——框架结构占主导地位。我们知道混凝土浇筑后的温度控制是一个至关重要的过程，它直接影响结构的整体性和耐久性。虽然在当今的建设项目中，施工管理企业大多数采用了商品混凝土，并且我们已经足够小心谨慎，尽可能的采取有效的预防措施，但是混凝土裂缝仍然锲而不舍的时常出现(特别是大体积混凝土)，这已经是施工过程中比较普遍的现象。
那么，究竟是什么原因导致混凝土开裂呢?我们又如何采取正确有效的途径预防呢?
1 裂缝形成原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础不均匀沉降等。
但是在施工过程中，混凝土在从最高温度冷却到正常运作的稳定温度的这段时间里，混凝土内部引起的拉应力往往是相当大，且程度相对剧烈的。通常温度应力就可能超过其它外部荷载所引起的应力。所以，本文将重点针对温度变化引起混凝土开裂的问题展开讨论。
2 温度变化究竟是如何引起混凝土开裂的
混凝土在硬化期间，其中水泥会发生放热的水化反应，导致混凝土内部温度不断升高，在表面引起拉应力，而此时混凝土强度较低，很容易形成裂缝；硬化后期，混凝土的降温过程中，体积收缩，由于受到基础本身或已固化混凝土的约束作用，又会在其内部出现相当大的拉应力。并且，外部气温如果降低或者变化较快的话(如时干时湿、气温的变化、夏季高温后的雨淋等)，也会在混凝土表面引起很大拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，混凝土就会产生裂缝。
3 温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：①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，二是混凝上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。②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，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。⑧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。
根据温度应力引起的原因可分为两类：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会出现温度应力。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在温度变化时的变形应力。这两种温度应力往往和混凝土的干缩引起的应力共同作用。
4 如何控制商品混凝土裂缝的产生
4.1 商品混凝土厂家应严格按照国家标准采用骨料级配、干硬性混凝土、加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。
4.2 泵车或工人在拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度或夜间浇筑。
4.3 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。
4.4 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。
4.5 天气炎热时，浇筑混凝土时应该减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。
4.6 浇筑大体积混凝土时，在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。
除以上几点外，混凝土的早期养护也是不容忽视的问题。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。其主要原因是温度梯度造成，并且寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。由此可见，混凝土的保温及养护对预防混凝土表面的早期裂缝也至关重要。
我们可从上述的温度应力观点出发，以预防混凝土早期裂缝的产生。①防止混凝土温度不均，尽量控制混凝土内外温度差及避免混凝土表面梯度；②防止混凝土超冷，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；⑧防止老混凝土过冷，尽量减少新老混凝土间的约束；
温度、湿度条件是相互关联的，因此混凝土的保温措施常常也起到保湿的效果。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：①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。②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。
从理论上分析，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，其中80％水分要蒸发，约20％的水分是水泥硬化所必需的。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，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 如何预防商品混凝土裂缝的产生
早在上个世纪，六十年代国际上已经认为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。所以增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，从而达到防止混凝土开裂的作用。不过值得一提的是，这种方法会使混凝土强度降低。
众所周知水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，合理的使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。单以水泥为例，它的用量也混凝土收缩率的重要因素。掺加合适的减水防裂剂的可在保障混凝土强度不变的情况下减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
经过多年的研究与实践，我们发明了许多外加剂，他们都有缓凝、增加和易性、改善塑性等作用。实践和实验数据表明，掺加外掺剂的混凝土比单纯的靠改善外部条件的更加简捷、经济。如果合理的使用一些外加剂，混凝土的裂缝预防工作将会有很大的改善。①合理的选择使用外加剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。②合理的选择使用外加剂可有效提高混凝土的和易性，使表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。③合理的选择使用加外加剂可提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。④合理的选择使用加外加剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。⑤合理的选择使用加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。⑥合理的选择使用加外加剂可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增加。
6 小结
通过以上的分析，我们不难看出选择合格的商品混凝土和做好混凝土的保温工作是关系到混凝土裂缝有或无、大或小的关键性因素。虽然业内对混凝土裂缝形成的原因在理论上有些偏差，但是在控制和预防混凝土裂缝的问题上是有着较高的一致性的。以上提供的一些控制和预防混凝土裂缝的方法主要是从实践中总结得出的，或许会有不足的地方，所以也希望大家能够在实践中多多观察，用心思考，仔细比较，相互交流，以便将来能最大限度的杜绝混凝土裂缝的产生。
参考文献
1 朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制lM].北京：中国电力出
版社，1999：1-738
2 王润富等.温度场和温度应力lM].北京：科学出版社，2005：1-176
3 刘秉京主编.《混凝土技术》(第二版).北京：人民交通出版社，2004
4 《建筑施工手册》(第三版)编写组.《建筑施工手册》(第三版).中国
建筑工业出版社，1997.4
5 周敬起等.《混凝土结构构造手册》.北京：中国建筑工业出版社，1994
6 温钰泉.《混凝土养护材料的应用及质量评定》.建筑技术，1993(4)