浅析混凝土温度裂缝的成因及防止措施

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1、浅析混凝土温度裂缝的成因及防止措施　　摘要：在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。本文对混凝土温度裂缝产生的原因、混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行了阐述。　　关键词：混凝土温度裂缝温度应力裂缝控制措施　　一、混凝土裂缝产生的原因　　1、温度的影响。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，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。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。　　2、湿度的影响。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生

2、剧烈变化。比如：养护不及时造成表面时干时湿，表面收缩形变受到内部混凝土的约束往往导致裂缝。　　3、混凝土的脆性影响。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104。　　4、原材料不均匀性影响。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，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，容易出现裂缝的薄弱部位。5　　5、混凝土的结构不合理、原材料不合格（如碱骨料反应）、模板变形和基础不均匀沉降等都可能是裂缝产生的原因。　　二、温度应力的分

3、析　　1、温度应力形成过程　　（1）早期形成：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段有两个特征，一是水泥放出大量的水化热；二是混凝土弹性模量的急剧变化。出于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内易形成残余应力。　　（2）晚期形成：混凝土完全冷却以后的运转时期。　　温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。　　2、温度应力分类　　（1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力

4、。　　（2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。　　三、防止温度裂缝产生的措施　　1、控制温度　　（1）改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。　　（2）将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。5　　（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，帮助浇筑层面散热。　　（4）在混凝上中埋设冷水管，通入冷水降温。　　（5）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。　　（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。　　2、改善约束条件

5、　　①将大块浇筑混凝土合理地分缝分块，增大散热面积；②避免基础过大起伏；③合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。　　3、改善混凝土的性能，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。　　4、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。　　5、正确使用外加剂减少混凝土裂缝，提高混凝土的耐久性。　　（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。减水防裂剂可增大毛细孔径，降低毛细管表面张力，防止混凝土开裂。　　（

6、2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。5　　（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。　　（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形裂缝。　　（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。　　（6）掺加外加剂可使混凝土密实性好，有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩裂缝。　　（7）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩产生的裂缝。　　（8）掺外加剂混凝土

7、和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少因干燥收缩产生的裂缝。　　四、混凝土的早期养护　　混凝土的早期养护，目的在于保持适宜的温度和适度条件，以达到两个方面的效果。一方面使混凝土免受不利温度和湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝。其形成的主要原因是温度梯度造成的。寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。从温度应力