浅谈混凝土的施工温度与裂缝

摘要：混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量，裂缝产生的原因是多方面的，要预防和避免混凝土施工裂缝的发生，就必须结合工程现状，客观、认真地分析施工环境和施工条件，综合考虑多方面因素，加强施工过程各环节的质量控制。本文就主要对混凝土的施工温度与裂缝控制相关问题进行了简☃要分析。

关键词：混凝土；裂缝；温度

中图分类号：TV331 文献标识码： A

引言

混凝土工程是建筑工程中重要的组成部分，其质量直接关系着整个建筑工程的安全与质量。在混凝土施工过程中，裂缝普遍存在，成为工程施工中的难点，尽管在施工中采取了各种有效的措施，但裂缝依然存在，造成这种现象的原因是由于施工人员对混凝土温度应力变化不够重视，没有从产生裂缝的原因上汲取经验。为了控制混凝土裂缝，需要充分了解裂缝成因，加强对混凝土施工温度的控制，并科学合理的进行混凝土施工管理与养护管理，提高混凝土工程的施工质量。

一、混凝土温度应力分析

根据混凝土温度应力产生的过程，能够将温度应力分为以下三个阶段：

1、从混凝土浇筑到内部水泥水化放热结束，通常需要持续30天。在这一阶段，混凝土主要有两个方面的特征：第一，混凝土内部的水泥由于水化作用会释放大量的热量；第二，这一阶段混凝土弹性模量会剧烈的变化，由于其弹性模量的变化会导致其内部出现残余的应力。

2、温度应力中期主要是从水化作用结束到混凝土基本冷却结束。在这一时期，温度应力的产生主要是由于混凝土冷却、外部温度变化引起的，这些应力与第一阶段混凝土内部残留的应力有关。这一时期混凝土弹性模量不会发生太大的变化。

3、在混凝土完全冷却后是混凝土温度应力的晚期。这一阶段外界温度变化是温度应力的主要来源，并对上两个阶段混凝土内部残余的应力相累积。

二、裂缝的原因

混凝土中产生的裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性以及结构不合理、原材料不合格（如碱骨料反应）、模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量的水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土☪表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超过混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。由于原材料不均匀、水灰比不稳定及运输和浇筑过程的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土上的边缘部位如果结构出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只允许很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

三、温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施有：改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂以减少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土时加冷水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；施工中长期暴露的混凝土浇筑表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。

改善约束条件的措施有：合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；提高抗裂能力，加强养护，防¿止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝。

在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度明显高于气温时应适当考虑拆模时间♀，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑混凝土早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度也较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力叠加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力接近或超过抗拉数值，就有导致裂缝发生的危险，但如果在拆除模板后及时在表面涂抹或覆盖一轻型保温材料，如养护剂、泡沫海绵等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简洁、经济。

四、混凝土早期养护

对混凝土的早期养护，主要在于保持混凝土的温度、湿度条件，实现以下效果。第一，保证混凝土不会由于温度或湿度变化而出现变形、干缩等问题；第二，保证混凝土中水泥水化作用有效的进行，达到混凝土设计的抗裂强度。一般来说，温度与湿度环境是相互关联的，常用的保温措施同时也具有一定的保湿效果。

理论上说，新浇筑的混凝土中，水分能够满足水泥水化作用要求，但是由于温度引起的水分蒸发会导致水分流失，影响水泥的的水化反应，从而对混凝土表面质量造成影响。所以，在混凝土刚刚浇筑后的一段时期，是混凝土工程养护的关键时期，相关的施工人员应该加强对前期养护的重视。

结束语

总之，在混凝土工¡程中，裂缝是影响其质量的重要病害，也是整个混凝土施工中的控制难点与重点。为了防止混凝土裂缝，不仅需要对混凝土施工温度进行有效的控制，还需要改善混凝土约束条件，加强对混凝土的前期养护，提高混凝土整体的质量，确保建筑工程整体质量。