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[摘 要]混凝土裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。我们通过对温度原因而引起的混凝土裂缝进行探讨和分析，提出一些控制和预防措施。
[关键词]混凝土 裂缝 温度 控制
中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0270-01
混凝土是现代工程建设的重要组成部分，在工程建设中占有重要的主导地位。但是混凝土的裂缝问题仍是一个难于解决而又较为普遍存在的现象，尽管我们采取各种措施，加强控制，但裂缝仍然时有出现。究其原因，温度是引起混凝土裂缝的主要原因之一。因此本文仅对由于溫度而引起混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
一、裂缝产生的原因
混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉降等原因引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。其中除了由于不均匀沉降和化学作用引起的裂缝与温度无关外，其它的裂缝，如：干缩裂缝、塑性收缩裂缝、温度裂缝等均与温度有关。
影响混凝土裂缝的温度主要有外部温度和内部温度两种情况。外部温度主要是指气候温度，气温的变化会在混凝土表面引起很大的拉应力；而内部温度是由于混凝土在硬化期间水泥释放出大量的水化热，使内部温度不断上升，从而在表面引起拉应力。而后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。当内、外温度共同作用而引起的拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。由于温度产生的裂缝多发生在混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等，从而对混凝土的耐久性和抗压性造成不良的影响。
混凝土是一种脆性材料，抗拉强度小，抗压强度高，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。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，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，钢筋主要承受拉应力，混凝土只承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土上的边缘部位，如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
二、温度应力的分析
l、根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段
（1）早期：混凝土在开始浇筑到水泥放热基本结束，水泥会释放出大量的水化热，从而使混凝土弹性模量发生急剧变化。由于弹性模量的变化，在混凝土内就形成了残余应力。
（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，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，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。
（3）晚期：混凝土完全冷却以后，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、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出现的温度应力。
（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。
由于以上温度应力的作用从而使混凝土产生裂缝。因此，我们要根据已知的温度尽量准确分析出温度应力的分布、大小，采取有效措施进行控制，减少温度应力引起的裂缝，保证混凝土的耐久性和抗压强度。
三、温度的控制和防止裂缝的预防措施
为了防止裂缝，减轻温度应力的作用，我们可以从控制温度和加强养护方面着手，对混凝土的裂缝进行控制。
1、温度控制的措施
（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
（2）减少水泥用量将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。
（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
（4）改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。
（5）善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺，降低混凝土的浇筑温度。
（6）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土中拌合物的流动性、保水性、降低水化热，推迟热峰的出现时间。（8）混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。
2、养护的措施
（1）加强混凝土早期养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。
（2）冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。
（3）高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时覆盖和洒水保湿。
此外，合理地分缝分块、避免基础过大起伏，并安排好施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。也是保证混凝土工程质量，提高混凝土的耐久性，减少混凝土开裂的必要措施之一。
四、结束语
以上对混凝土的温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨。虽然我们对于混凝土裂缝的成因有不同的理解，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的。在日后的工程建设中，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。
[关键词]混凝土 裂缝 温度 控制
中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0270-01
混凝土是现代工程建设的重要组成部分，在工程建设中占有重要的主导地位。但是混凝土的裂缝问题仍是一个难于解决而又较为普遍存在的现象，尽管我们采取各种措施，加强控制，但裂缝仍然时有出现。究其原因，温度是引起混凝土裂缝的主要原因之一。因此本文仅对由于溫度而引起混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
一、裂缝产生的原因
混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉降等原因引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。其中除了由于不均匀沉降和化学作用引起的裂缝与温度无关外，其它的裂缝，如：干缩裂缝、塑性收缩裂缝、温度裂缝等均与温度有关。
影响混凝土裂缝的温度主要有外部温度和内部温度两种情况。外部温度主要是指气候温度，气温的变化会在混凝土表面引起很大的拉应力；而内部温度是由于混凝土在硬化期间水泥释放出大量的水化热，使内部温度不断上升，从而在表面引起拉应力。而后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。当内、外温度共同作用而引起的拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。由于温度产生的裂缝多发生在混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等，从而对混凝土的耐久性和抗压性造成不良的影响。
混凝土是一种脆性材料，抗拉强度小，抗压强度高，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。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，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，钢筋主要承受拉应力，混凝土只承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土上的边缘部位，如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
二、温度应力的分析
l、根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段
（1）早期：混凝土在开始浇筑到水泥放热基本结束，水泥会释放出大量的水化热，从而使混凝土弹性模量发生急剧变化。由于弹性模量的变化，在混凝土内就形成了残余应力。
（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，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，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。
（3）晚期：混凝土完全冷却以后，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、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出现的温度应力。
（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。
由于以上温度应力的作用从而使混凝土产生裂缝。因此，我们要根据已知的温度尽量准确分析出温度应力的分布、大小，采取有效措施进行控制，减少温度应力引起的裂缝，保证混凝土的耐久性和抗压强度。
三、温度的控制和防止裂缝的预防措施
为了防止裂缝，减轻温度应力的作用，我们可以从控制温度和加强养护方面着手，对混凝土的裂缝进行控制。
1、温度控制的措施
（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
（2）减少水泥用量将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。
（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
（4）改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。
（5）善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺，降低混凝土的浇筑温度。
（6）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土中拌合物的流动性、保水性、降低水化热，推迟热峰的出现时间。（8）混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。
2、养护的措施
（1）加强混凝土早期养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。
（2）冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。
（3）高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时覆盖和洒水保湿。
此外，合理地分缝分块、避免基础过大起伏，并安排好施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。也是保证混凝土工程质量，提高混凝土的耐久性，减少混凝土开裂的必要措施之一。
四、结束语
以上对混凝土的温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨。虽然我们对于混凝土裂缝的成因有不同的理解，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的。在日后的工程建设中，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。