摘要：混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格(如堿骨料反應)，模板變形，基礎不均勻沉降等。本文對混凝土溫度裂縫產生的原因、以及溫度控制和預防裂縫的措施有了一些見解。

　　關鍵詞：混凝土,溫度應力,裂縫,控制

　　隨著我國經濟的發展，工程建設規模的不斷擴大，混凝土在結構中的應用越來越廣泛。在現代混凝土施工中，雖然施工人員采取了各種防范措施，小心謹慎的施工，但仍會出現裂縫，關鍵原因就是施工人員對混凝土溫度應力的變化掌握不夠準確。在混凝土施工中，溫度控制對施工有著重要意義。其主要原因有二，首先，混凝土施工中常出現裂縫，會直接影響到混凝土的結構和耐久性;其次，在混凝土結構運輸過程中， 溫度的變化對結構的影響也是不可忽視的。

　　一、建筑施工溫度與混凝土裂縫的基本特征

　　在工程施工中，溫度變化引起的裂縫主要產生在混合結構的房屋建筑中，一般，屋蓋采用現澆鋼筋混凝土板、墻體采用磚砌體，而裂縫就多發生在屋蓋現澆板下的磚砌體中。如果房屋的縱向裂縫超過60m，還沒有進行相對的沉降處理時，溫差裂縫就會出現在房屋縱向部位的兩端，中間部位通常屋裂縫或只有很輕微的裂縫，而在上述兩種情況中，如果外墻門窗的開洞過大， 裂縫也會更加明顯。裂縫多為一條細縫的狀態出現，寬度一般在0.2-1.5cm 內， 嚴重時可能會出現 370mm 墻體裂通。

　　①八字縫，通常出現在墻體頂端的兩端的1-2個開間內，裂縫從兩邊向中間逐漸上升， 呈對稱八字形，縱墻出現的機率大于橫墻。

　　②水平縫，該裂縫主要發生在屋蓋鋼筋混凝土圈梁底面標高處或檐口下。

　　二、裂縫的原因

　　導致混凝土出現裂縫的原因有很多，但主要是溫度和濕度變化引起的，或者混凝土的硬度及結構不合理，加上各種原材料的質量差，模板變形，基礎不均勻沉降等。混凝土在硬化期間，水泥會釋放出大量的水化熱，導致結構內部溫度持續升高，并在表面引起拉力。而在后期的降溫過程中，由于受到各方面原因的約束，混凝土的內部又會出產生拉力。氣溫的降低會讓混凝土表面出現拉力，如果這種拉力已經超過了混凝土所能承受的抗裂能力時，便會出現裂縫。一些混凝土內部的溫度變化很小，可是表面的濕度變化較大， 或者出現一些劇烈的改變。如養護不周、時干時濕，由于表面的干縮遭到內部濕度的約束，也往往導致裂縫。溫度應力的形成可分為以下三個階段：

　　(1)早期：從澆注混凝土開始到水泥釋放完水化熱，通常需要30 天的時間。而這個階段會出現兩個特征，首先是水泥會釋放出大量的水化熱，其次是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性的變化，這一階段在混凝土內形成殘余應力。

　　(2)中期：當水泥釋放的水化熱基本結束到混凝土冷卻直達溫度穩定時期為止，此時的溫度應力主要是由于混凝土的冷卻以及外界的氣溫變化引起的，而這些應力會不斷增加， 導致混凝土的彈性不斷變化。

　　(3)晚期：混凝土已經完全冷卻到后來的搬運時期。溫度應力主要是因為外界的氣候變化，這些應力會與前面兩個階段的應力重復疊加。

　　溫度應力引起的原因主要有兩種：

　　①自生應力：結構上沒有任何的約束力，如果內部的溫度是呈非線性發展的，由于結構本身互相約束而導致溫差的出現。

　　②約束應力：機構中的一部分或者全部邊界都受到外界的約束，不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。這兩種溫度應力通常和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。實際上，要通過溫度的變化準確分析出溫度應力的分布、大小等，是一項較復雜的工作。而在大多數情況下，還是要依靠模型試驗或數值計算。

　　三、施工階段采取有效措施對溫度裂縫進行控制

　　3.1 溫度控制措施

　　為了減少由于溫度變化而產生的裂縫，施工單位應改善骨料級配，使用硬度較強的混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑，這些措施可以有效減少混凝土中的用水量;同時，在攪拌混凝土的同時加水或用水將碎石冷卻，可以降低混凝土澆筑的溫度。此時，還要為混凝土的散熱提供條件，夏天澆筑混凝土時可以適當減少澆筑的厚度，通過建筑層面來降溫;對于體積較大的混凝土，應在混凝土結構中預埋水管，通入冷水降溫;按照規定的時間拆模，當氣溫驟降時還要對表面進行保溫，預防表面溫度巨變而發生的溫差裂縫;而對于長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在低溫季節仍然要進行保溫措施。

　　3.2 約束條件改善措施

　　在工程建設中，混凝土結構澆筑要合理的分塊施工，以免基礎起伏過大;同時要科學的安排工序。在施工過程中，為了提高模板的周轉率，通常要求新澆筑的混凝土做早期拆模。而當混凝土的溫度高于氣溫時，才應考慮拆模，這樣才能預防混凝土出現溫差裂縫。新澆筑早期拆模，會在表面形成較大的拉力，出現“溫度沖擊”現象。在混凝土澆筑的初期，水泥灰釋放出較多的水化熱，表面的拉力較大，由于其表面的溫度比氣溫要高，一旦拆除模板，混凝土表面的穩定就會驟降，因此造成溫度梯度，表面的一些拉力與水化熱應力疊加，加上混凝土的干縮，表面的拉應力達到很大的數值，極有可能造成危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料， 如泡沫海綿等，就能預防巨大拉力的產生，其效果明顯。

　　3.3 摻入外加劑

　　木質素磺酸鈣屬陰離子表面活性劑，對于水泥顆粒的分散效果較好， 還能降低水的張力，而引起加氣作用。因此， 如果在水泥中混入0.25%的木鈣減水劑(即木質素磺酸鈣)，其混凝土的和易性能有明顯的改善，還能較少約10%左右的拌合水， 節約 l0%左右的水泥，以此而降低水化熱。

　　3.4 混凝土的早期養護

　　施工實踐證明，混凝土的裂縫多是不同深度的表面裂縫， 主要原因是溫度梯度造成的。所以，對混凝土的保溫及降低溫度差異尤其重要。

　　從溫度應力觀點出發，保溫需要達到下述要求：

　　(1)良好的預防混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度，避免出現表面裂縫。

　　(2)防止混凝土超冷，采取一切措施使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。

　　(3)防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。

　　對于混凝土的早期養護，其關鍵目的就是為了保證混凝土表面有適宜的溫濕條件，以便實現兩方面的效果：首先，可以保證混凝土不受溫差、濕度變形的侵襲，預防有危害的冷縮和干縮。還能促進水泥水化的正常運行，已達到與其的設計強度和抗裂能力。良好的溫度條件是互相互作用的，在對混凝土保溫的同時也是對其進行保濕。

　　從理論上分析，新澆混凝土中所含有的水分已經可以滿足水泥水化的要求，甚至還會有剩余。但是由于蒸發，導致混凝土表面的水分流失，從而推遲或防礙水泥的水化，混凝土的表面最容易受到這些因素的影響。因此，混凝土澆筑完成后的最初幾天是養護的重要時期在在施工中應得到重視和關注。

　　四、結束語

　　總而言之，對于混凝土在施工過程中的溫度與裂縫之間的關系進行了分析和討論，雖然學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法都有不同的見解，但在具體的預防和改善措施方面的意見還是相對統一的，同時，在實踐中的使用效果也較好，但是，在施工過程中，我們還是要多觀察，多比較，多總結，找出問題，并對具體問題進行具體分析，結合多種預防處理措施，預防或減少混凝土裂縫的產生。

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