摘要：文章以作者多年來的現(xiàn)場觀察和查閱有關(guān)混凝土內(nèi)部應(yīng)力方面的專著為基礎(chǔ)，對混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因、現(xiàn)場混凝土溫度的控制和預(yù)防裂縫的措施進行了闡述。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；溫度應(yīng)力；裂縫控制；早期養(yǎng)護

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2009）01-0094-02

混凝土工程在現(xiàn)在工程建設(shè)中占重要地位。它包括：配料，攪拌，運輸，澆搗，養(yǎng)護等過程。在整個工藝過程中各工序緊密聯(lián)系，相互影響，如其中一個工序處理不當，都會影響混凝土工程的最終質(zhì)量。對混凝土的質(zhì)量要求，不但要有正確的外形，而且要獲得良好的強度的密實性和整體性，因此在施工中確?；炷临|(zhì)量是一個很重要的問題。

混凝土的裂縫較為普遍，在施工過程中裂縫幾乎無所不在。盡管我們在施工現(xiàn)場中采取各種措施，小心謹慎，但裂縫依然出現(xiàn)。究其原因，我們對混凝土溫度應(yīng)力的變化了解不足是其中之一。

首先，在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次，在運轉(zhuǎn)過程中溫度變化對結(jié)構(gòu)的應(yīng)力有不可忽視的影響。因此我們對施工中混凝土裂縫的原因的處理措施做一下探討。

一、混凝土裂縫的原因

混凝土中產(chǎn)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(jié)構(gòu)的不合理，原材料的不合格，模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降。

新澆筑的混凝土當它還未達到充分的強度時，如濕度低，遭遇干燥，使混凝土中多余水分過早蒸發(fā)，就會產(chǎn)生很大的收縮變形，出現(xiàn)干裂紋，從而影響混凝土的整體性和耐久性?；炷劣不陂g放出大量的水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中由于受到基礎(chǔ)或老混凝土上的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。由于氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力，當這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時，即出現(xiàn)了裂縫?；炷潦怯晒橇虾退嗍M成的。正是由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的非均勻質(zhì)性以及水泥石中凝膠體的特殊性能，造成了混凝土變形性能的復(fù)雜性。如養(yǎng)護不周、時干時濕、原材料的不均勻、水灰比不穩(wěn)定，及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的存在著許多抗拉能力很低易于出現(xiàn)裂縫。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受拉應(yīng)力。一般在設(shè)計中混凝土有時的溫度應(yīng)力可超過其他外在所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力變化規(guī)律對于進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工極為重要。

二、混凝土溫度應(yīng)力的分析

根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程，可以從早期、中期、晚期三個過程來進行分析。

1．從澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般需要三十天，這個階段就稱為早期。它有兩個特點：一是水泥放出大量的水化熱；二是混凝土上彈性模量的急劇變化。

2．自水泥放熱基本結(jié)束時起，自混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，溫應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起的。這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加在此期間混凝土上彈性模量變化不大就稱為中期。

3．混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期，溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起的，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加稱晚期。

根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩大類：一類是自身應(yīng)力，一類是約束應(yīng)力。要想根據(jù)以知溫度準確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項比較復(fù)雜的工作，在大多數(shù)情況下需要依靠模型、實驗或數(shù)字計算混凝土的徐變使溫度應(yīng)力有相當大的松弛，計算溫度應(yīng)力時，必須考慮徐變的影響，具體計算這里就不再細述。

三、混凝土溫度的控制和防止裂縫的措施

為了防止裂縫減輕溫度應(yīng)力，可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手：

（一）控制溫度的措施

1．施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面，在寒冷的季節(jié)采取保溫措施。

2．采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料等措施以減少混凝土中的水泥用量。

3．熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫。

4．拌合混凝土?xí)r，加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。

（二）改善約束條件的措施

1．合理安排施工工序，避免基礎(chǔ)過大起伏。

2．避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。

3．合理的分縫分塊。

此外，加強養(yǎng)護，防止表面干縮，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，保證質(zhì)量，對防止裂縫十分重要。應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防裂縫的發(fā)生為主。

在混凝土中，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。以免引起混凝土的表面早期裂縫。在混凝土澆筑初期，由于水化熱散發(fā)，表面引起相當大的拉應(yīng)力與水化熱應(yīng)力迭加，再加上混凝土干縮，就有導(dǎo)致裂縫的危險。但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋輕型保溫材料，如泡沫海綿等，混凝土和鋼筋對防止混凝土表面產(chǎn)生過大拉應(yīng)力，具有顯著效果?；炷梁弯摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的表面，常常會發(fā)生細而淺的裂縫，其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。

為了保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。

1．水灰比是影響混凝土收縮率的重要因素，使用減少防裂劑，可使混凝土用水量減少25%。

2．水泥用量也是混凝土收縮的重要因素，參加減水防裂劑可使混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%。

3．減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少沉縮變形。

4．提高水泥漿與骨料的黏結(jié)力，提高混凝土的抗裂性能。

5．摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的炭化性，減少炭化收縮。

6．摻加外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸發(fā)減少干燥收縮。許多外加劑都有緩凝，增加和易性，改善塑性的功能，我們在工程實驗中應(yīng)多進行這方面的實驗對比和研究，比單純的改善外部條件會更加簡潔經(jīng)濟。

四、混凝土的早期養(yǎng)護

混凝土的早期養(yǎng)護，主要目的在于保持適宜的溫度條件以達到兩個方面的效果：一方面使混凝土免受不利于溫度濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮；另一方面使水泥水化作用順利進行，以達到設(shè)計的強度和抗裂能力。從理論分析新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失，從而推遲或妨礙水泥的水化。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(yǎng)護的關(guān)鍵時期。

五、結(jié)語

以上對混凝土溫度與裂縫之間的關(guān)系進行了理論和實踐上的初步探討，雖然學(xué)術(shù)界對混凝土裂縫的成因和計算方法有不同理論，但對于具體的預(yù)防和改善措施意見是比較統(tǒng)一的。同時在實踐中應(yīng)多觀察和多比較，出現(xiàn)問題后多分析，多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

作者簡介：楊玉芳（1965- ），女，山東人，雞西礦業(yè)集團公司城山煤礦洗煤廠助理工程師，主要從事技術(shù)方面工作。