浅析在热带气候地区施工减少混凝土温度裂缝的措施

摘要：本文通过我公司在非洲喀麦隆施工的林贝体育场中出现的混凝土各种温度裂缝，介绍温度裂缝产生的机理及有效控制裂缝出现和发展的具体施工措施。

关键词：泵送混凝土温度裂缝 防治措施 补救措施

中图分类号：TU37文献标识码： A

目前，在我国泵送混凝土技术已得到普及和应用，它不仅能改善混凝土的施工性能，加快施工进度，对在特殊气候下施工的混凝土构件用的混凝土满足各种要求（如：速凝、缓凝时间等），具有提高抗渗性、改善耐久性等特点。同时，泵送混凝土骨料级配的限制，胶凝材料的大量使用，产生大量的水化热，造成温度裂缝普遍存在。在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性，应当给予足够的重视。

由于喀麦隆属于热带气候，由于温度、湿度以及昼夜温差等都与国内存在很大的差异。因此，我单位在体育场主体施工期间非常重视，采用中国混凝土标准在热带地区施工，必须克服或减少各种温度裂缝的产生。

一、温度裂缝产生的主要原因及特征：

混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，使得混凝土结构内外出现较大的温差，这些温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工的中后期。

温度裂缝的走向通常没有一定的规律，结构大面积裂缝常纵横交错。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，凉宽热窄。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。

大体积混凝土结构中，除有表面裂缝外，还存在贯通裂缝，贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形，受到地基和其它结构便捷条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个界面的裂缝。这两种裂缝均属于有害裂缝。

二、影响温度裂缝的因素和防治措施 ：

在大气温度一定的情况下，混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土结构越厚，水泥用量越大，水化热越高的水泥，其内部温度越高，形成温度应力越大，产生裂缝的可能性越大。尤其是大体积混凝土结构，其结构尺寸越大，温度应力也越大，因而引起裂缝的危险性也越大，这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。故防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。

1.混凝土用主要原材料及配合比的选用

(1)水泥：尽量选用低热或中热水泥，减少水泥用量。以降低水泥水化热。粗骨料：应采用连续级配，针片状颗粒含量不宜大于10％。

(2)掺合料：国内混凝土中常用的掺合料为粉煤灰，混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且起到作用，可改善混凝土拌合物的流动性、黏聚性和保水性，从而改善了可泵性，还可以降低水泥的水化热，有利于控制温度裂缝的产生。但是由于喀麦隆国家落后，根本没有粉煤灰的生产厂商。因此，我们必须通过控制其他原料的性能来控制混凝土的整体效果。

(3)外加剂：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，如：减水剂等，能很好地改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟水化热高峰的出现时间。为防止产生收缩裂缝，还可掺入适宜的膨胀剂。

2.施工工艺流程改进

(1)改变搅拌工艺。采用一次投料混凝土搅拌车二次搅拌的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、黏结力增大，从而提高混凝土强度10％或节约水泥5％以上，并进一步减少水化热和裂缝。

(2)严格控制浇筑流程，合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减少约束。当地施工时采用低温水或从井里面直接抽出来的凉地下水搅拌混凝土，或对骨料进场覆盖或设置这样装置避免日光直晒。加大洒水养护的频率，加强对大体积混凝土施工中的温度控制。

(3)注重混凝土养护。养护主要是保持适当的温度和湿度条件。混凝土浇筑后，及时用塑料薄膜覆盖、包裹，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。如果条件满足，可以采用抽出的凉地下井水整天浇水养护两周。

三、温度裂缝的补救措施:

通常采用的补救方法有：表面修补法、嵌缝法、结构加固法、混凝土置换法等。

1.表面修补法:

适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，在裂缝的表面应粘贴玻璃纤维布数道来解决。

2.嵌缝法 :

本方法是最常用的一种方法，通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏和丁基橡胶等。常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。

3.结构加固法 ：

当裂缝影响到混凝土结构的性能时采用此方法。常用方法措施有：在构件的角部外包型钢，加大混凝土结构的截面面积、采用预应力法加固、粘贴钢板加固增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4.混凝土置换法：

此方法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其它材料。常用置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

四、结束语：

温度裂缝的存在是混凝土施工中不可避免的普遍现象，泵送混凝土施工同样如此。因此，在施工中应采取各种有效的技术措施和合理的方法来预防裂缝的出现和发展，不断提高混凝土浇筑质量，满足建筑结构安全稳定等要求。

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