探讨大体积砼温度裂缝的成因及控制

摘要： 在社会发展对大结构建筑的需求不断增长的情况下， 大体积混凝土结构施工越

多的被应用在现代建筑工程施工设计中。从长期的实践来看，大体积混凝土结构中最常见

质量通病就是温度裂缝病害。现就从分析大体积混凝土温度裂缝的产生原因，来

探讨裂缝的防治控制措施。

关键词 ：大体积砼 ；温度裂缝 ；形成原因；控制措施关键词 ：大体积砼 ；温度裂缝 ； 形成原因；控制措施

中图分类号：C35文献标识码： A

所谓大体积砼结构 一般都是指面积大于一平米的混凝土结构。在城市现代化发展的进程中，越来越多的建筑结构设计中都广泛采用了大体积混凝土的施工方式，以满足建筑功能的需求。但是由于水泥水化热的影响。往往会使大体积混凝土内外温差较大，在温度应力的

影响作用下，出现较大的裂缝现象，极大的影响了建筑结构的整体质量。在对大体积混凝土温度裂缝的成因进行分析后我们发现，只有能够采取有效的防治措施，就能够有效的避免裂缝病害的发生。以下就从温度裂缝的成因开始人手分析，来探讨裂缝的防治对策。

1大体积砼温度裂缝的成因分析

一般来讲，在大体积砼的结构施工中，为了能够保证大体积砼的结构整体性，是需要以连续浇筑混凝土的方式来实现大体积结构施工，继而再统一进行养护的。这样以来，就会很容易使混凝土外部温度迅速降低，完成水化热反应，而其内部则由于热量无法有效排出而处

于高温状态，这种内外温度的差异使得混凝土的收缩应力与温度应力共同作用，导致混凝土结构表层出现一定的裂缝现象。具体来讲，形成大体积砼温度裂缝的原因主要有以下几点：

1． 1大体积砼内外温差的作用。由于砼中所含水泥会产生水化热反

应，使得砼在浇筑之后凝固硬化的过程中要度过三个阶段，即升温阶段、降温阶段和温度相对稳定阶段。而温度裂缝的产生时期主要是在砼的升温阶段，也就是水泥水化热反应最强烈的阶段。这是因为砼自身的导热系数较小，结构内部的温度很难被及时散发出来，使得混凝

土内外结构出现较大的温差，继而形成较大的温度应力，当温度应力大于砼自身的抗拉能力时，就会在砼结构表面产生裂缝。

1． 2外界环境的温度作用。外界温度对大体积砼的裂缝产生也有一定的影响。若外界温度较高，混凝土从拌制出料到人仓这段时期中的温度都相对较高。而在浇筑后外界气温发生变化急剧下降时，就很容易使混凝土的外部表面温度降低，而内部还保持着原有的高温状态，

这也会使混凝土因为温差较大而产生温度裂缝。

1． 3内部约束条件的影响。在新浇砼的降温阶段，新浇砼受内部钢筋、封底砼及桩基钢筋的约束而不能自由收缩，阻碍着砼的变形并产生约束； 而此时新浇砼的弹性模量相对较低， 若降温梯度过大就会产生较大的温度拉应力，当该拉应力大于相应龄期的砼容许拉应力时就会出现裂缝。

2大体积砼温度裂缝的控制措施

由上述分析我们可以看出，引起大体积砼出现温度裂缝的主要原因可以概括为一点， 即砼结构内外温差较大而引起的。为此，若要有效的控制大体积砼的温度裂缝， 就必须要采取有效措施来防止或减少大体积砼的内外温差。在此从原材料选择、施工技术以及后期养护等

三个阶段提出了相应的控制措施，具体分析如下所示：

2． 1 严格控制砼的组成材料。首先应根据大体积砼的牦点，既要注意水泥的水化热，又要注意水泥的收缩作用，选用低水化热、低收缩的水泥 ，如抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥，而不要采用早强型水泥其次可以通过掺入粉煤灰、减水剂，来保证泵送流动度。粉煤灰在砼中 主要起物理填充作用，加强了粉末效应，增加了砼的密实度，可以改善砼的工作度， 改善施卫陛能，减少砼的泌水和离析现象，减少收缩。粉煤灰还能够延缓水化热峰值的出现， 降低温度峰值。粉煤灰和减水剂同时掺入砼中，可以降低水灰比，减少水泥浆量，提高砼的可泵性。另外在粗细骨料的选择中。配制大体积砼应选用细度模数在2．7～ 3.1 之间的含泥量最低的中粗砂，砂率最佳值为 0．33，以合理粗细骨料的比例，砂率过高意味着细骨料多，粗骨料少，增加了收缩 对抗裂不利。碎石应采用连续级配、良好粒级的弹 f 莫 量低的骨料。其次是砂石的吸水率应尽可能小一些，以利于降低收缩。同时应根据施工单位的经验数据， 优化合理地选择砼的强度和强度标准差。 结合现场的实际要求，

合理利用砼的后期强度，如 60 天、 90 天或更长时间的强度。

2． 2优化砼的施工过程。 砼的抗拉强度远小于抗压强度， 这是砼容易开裂的内在因素。普通砼极限拉伸离散陛很大，因此在施工中必须创造条件，确保砼均匀密实。砼坍落度各车不要有大的差异 浇筑基础时坍落度可控制在 100― 140mm ， 坍落度大时会使表面钢筋下部产生水分，或表层钢筋上部的砼产生细小裂缝。为防止这种裂缝，在砼初凝前

和砼预沉后采取二次抹面压实措施。砼浇灌时，搅拌车在卸料前， 要求高速运转一分钟， 确保进入泵车受料斗的砼质量均匀。大体积砼的浇筑应合理分段，分层进行，使砼高度均匀上升，砼浇筑应连续进行 ， 间歇时间不能过长 ，在前层砼初凝前必须把后层砼

浇上。浇筑应在室外气温较低时进行，砼浇筑气温不宜超过 28~ C ，在炎热的气候条件下应采取降温措施。在浇筑砼过程中，应严格按照施工组织设计的施工线路实施浇筑。禁止闲散人员在钢筋上部停留。浇筑施工人员不应在钢筋上部无序走动。采用双层钢筋网时， 在上下层钢筋网片之间应设置足够的支撑用钢筋撑脚， 以保证钢筋位置正确。 在浇筑线路上， 铺设临时操作脚 手板。所有浇筑人员的工作原则上均应在脚手板上完成， 以减少对钢

筋网的踩踏次数。临时脚手板随浇筑区域的转移而移动。

2． 3 加强砼的养护。加强砼的养护在尽量减小砼内部温升的前提下大体积砼的养护是一项关键工作，必须切实做好。养护主要是保持适宜的温度和湿度条件，保温的目的有两个 一是减小砼表面的热扩散，减小砼表面的温度梯度， 防止产生表面裂缝；二是延长散热时间， 充分发挥砼强度的潜力和材料松驰特胜，使平均总温差对砼产生的拉应力小于砼的抗拉

强度，防止产生贯穿l 生 裂缝。潮湿养护的作用：一是刚浇筑不久的砼，尚处在凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止砼表面脱水而产生干缩裂缝； 二是砼在保温(25― 40℃)及潮湿条件下可使水泥的水化作用J l [ j i ~ - l J 进行， 提高砼的极限拉伸和抗拉强度，使早期抗拉能力增长很快。

在施工过程中正确规定拆模时间对防止裂缝的开展关系较大，早期因水泥水化热使砼内部湿度很高，如过早拆模，砼表面温度较低，形成很陡的温度梯度， 产生很大的拉应力， 这对于早期强度低，极限拉伸小的砼处于不利的温度条件下，就极易形成裂缝。因此大体积砼除要求强度外，还必须防止内外温差太大而引起裂缝。

3结论

在大体积砼结构的施工中，若要确保工程施工质量，最重要的就是要针对砼内外温差这一问题采取有效的应对措施，以减少温度应力带来的温度裂缝，提高砼结构的整体l 生。为此我们应当从选择原材料开始加强管理， 做好施工中的技术管理工作， 提高养护技术水平， 防止和控制温度裂缝的产生。

参考文献

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