混凝土温度裂缝的产生与防治措施探讨

摘要：本文首先介绍了混凝土温度裂缝的产生机理，然后从主要方面对温度裂缝的控制措施作了探讨和阐述。

关键词：混凝土 温度裂缝 防治措施

1. 混凝土温度裂缝产生分析

混凝土出现的裂缝，按其深度不同可以分为:贯穿性裂缝、深层裂缝、表面裂缝，温度裂缝所产生的危害主要为：影响建筑物的使用功能。混凝土结构多为地下连续墙、筏板、箱型基础等，在结构物的使用过程中多次堵漏，出现堵漏成本高于土建成本的现象。混凝土产生裂缝的原因很多，包括混凝土自身的因素、环境的因素、人为的因素等。混凝土自身的因素包括水泥水化放热后混凝土降温过程中产生的温度裂缝、水泥浆硬化时体积收缩所产生的硬化收缩、混凝土干燥时产生的干缩等。

大量实践证明，水泥水化时会产生大量的热量，所释放的水化热会引起混凝土浇筑块内部温度和温度应力的剧烈变化，是混凝土产生裂缝的主要原因。造成混凝土产生自身收缩的原因主要有混凝土浇筑后至凝结前的收缩、硬化过程中的收缩。

2. 混凝土温度裂缝的防治措施探讨

2.1 原材料方面

(1)水泥

水泥水化放热是混凝土升温的内热源，选用水化热低的水泥，也就降低了水化放热，从而达到降低混凝土的绝热升温的目的。优先选用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。当混凝土除抗裂性能要求外，还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小等要求时，则可以采用较高标号的中热硅酸盐水泥。

(2)混合材料

在混凝土内可以掺入一定数量的粉煤灰。由于粉煤灰具有一定活性，不但可以代替部分水泥，而且能改善混凝土的粘塑性，改善混凝土的可泵性，降低混凝土的水化热。掺加粉煤灰后可改善混凝土的后期强度，但是其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量降低。因此在工程中常在混凝土中掺加粉煤灰做外掺料。

(3)外加剂

混凝土外加剂包括减水剂、引气剂、膨胀剂等多种类型。减水剂是最常用、最重要的外加剂，它具有减水和增塑作用，在保持混凝土坍落度及强度不变的条件下，可减少用水量，节约水泥、降低绝热温升。引气剂的作用是在混凝土中产生大量微小气泡以提高混凝土的抗冻融耐久性。膨胀剂可以使混凝土在硬化过程中产生体积膨胀，部分或全部补偿混凝土在硬化过程中所产生冷缩和干缩，在内外约束条件下以及配筋足够时产生一定的内压应力，这种内压应力与冷缩或干缩产生的拉应力相抵消，以使内压应力与抗拉强度的总值等于或大于因温差收缩产生的拉力。

(4)配合比

优化混凝土配合比设计，降低水泥用量，减少水泥水化热，这样就降低了混凝土的绝热升温。一般方法有减小坍落度、掺大块石、使用减水剂、缓凝剂、掺混合材，采用先进的搅拌工艺等。并且严格控制砂石骨料的含泥量，在保证混凝土稠度及流动条件下，尽量节省水泥，降低混凝土绝热温升。

2.2 施工方面

(1)施工前期

在施工以前，首先要对工人进行必要的技术交底，使之掌握混凝土的施工工艺及技术要点，确保各种设备、工具能立即投入使用，使混凝土温度控制能够满足设计要求。

(2)出罐温度

为了降低出罐温度，最有效的办法是降低石子和水的温度，如果在气温较高的季节施工时，为了防止太阳直接照射，可在砂石堆场上搭设必要的遮阳蓬，或通过对原材料实行预冷却或用掺冰的水拌和混凝土等方法，来降低混凝土浇筑温度，同时也降低了最高温升。

(3)浇灌温度

为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料，泵送和浇灌振捣后的温度，减少结构的内外温差。一般按季节采取措施，如夏季施工时，则应以减少冷量损失、着手在整个长度的水平输送管道上覆盖草包并经常喷洒冷水、在浇灌混凝土时，采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积以及加快浇灌速度，缩短浇灌时间。

(4)搅拌施工

在搅拌混凝土时，改变以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象，混凝土上下层强度差减少，可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中，从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。

(5)振捣施工

浇筑后的混凝土，在振动界限以前，给予二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，以减小内部微裂，增加混凝土密实度，从而可使混凝土强度提高10%-20%左右。混凝土浇筑时的分层厚度应不超过振动捧长度的1.25倍，在振捣上一层时，应插入下一层混凝上内约5cm，以消除两层之间的接缝，一般在混凝土工程中，分层厚度可定为40-60cm，数量较少的混凝土工程中分层厚度可取25-35cm。

2.3保温与养护方面

混凝土在浇筑的初期，强度低、抵抗变形能力小，如果遇到不利的外界条件，其表面容易发生有害的冷缩和干缩裂缝。保温的目的是减小混凝土表面与内部温差及表面混凝土温度梯度，防止表面裂缝的发生。无论在常温还是在负温下施工，混凝士表面都需覆盖保温层。常温保温层，可以对混凝土表面因受大气温度化或雨水袭击的温度影响起到缓冲作用；负温保温层则根据工程项目地点、气温以及控制混凝土内外温差等条件进行设计。保温层兼有保湿的作用，如果用湿砂层，湿锯末层或积水保湿效果尤为突出，保湿可以提高混凝土的表面抗裂能力。

结语

混凝土裂缝问题十分复杂，它涉及到和工程结构相关的方方面面。对混凝土的裂缝控制更是涉及到结构、建筑材料、施工、环境等多专业、多学科。随着各种新材料的不断涌现，各种检测手段的不断发展，对大面积混凝土裂缝问题的研究也在不断更新变化，裂缝的开展日益受到学术界及工程界人士的关注。

参考文献:

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