瞄囵墨 置函｜圈 Ａｄ＇￣Ｏ０ ＩＮ％＇ ．ＬＺＡ Ｉ＂Ｊ ａｎａ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ 工程技术 浅谈混凝土温度裂缝产生原因及防裂措施 郭巍 （江西省吉安市建筑安装工程总公司，江西吉安３４３１Ｏ０） 摘 要：通过多年的现场观察，查阅有关混凝土内部应力方面的专著，对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的 措施等进行阐述。 关键词：混凝土；温度应力；裂缝；控制 目前以钢筋混凝土为主要结构材料的建筑物 应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所 在 大量出现，对现代化建设起到了重要的促进作用。 引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，此期间混凝【＝的弹性模量变化不大。晚期：混凝土 但在混凝 ．衄中很容易出现温度裂缝。其中表面 裂缝又占绝大多数，而表面裂缝在一定条ｆ斗『Ｆ可能 完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气 这些应力与前两种的残余应力相迭 继续发展成贯穿 裂缝，将严重影响结拇眭能和使 温变化所引起， 用功能。因此，合理地确定建筑物温度控制方法，采 加。根据温度应力引起的原因可分为两类： 取必要的防裂措施，对于减少表面裂缝，保证建筑 自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的 物的整体性和耐久性，确保工程的质量和安全，是 如果内部温度是非线性分布的，由于结构本 至关重要的。尽管我们在施工中采取各种措施，但 结构，裂缝仍然时有出现。究其原因，我们对混凝土温度 身互相约束而出现的温度应力。例如，大体积混凝 土基础，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温 应力的变化不够注意是其中之一 在表砥出现拉应力，在中间出现 在大体积混凝土中，温度￣ａ＿Ｕｊ及温度控制具有 度低，内部温度高，重要意义。这主要是由于两方面的原闪。首先，在施 压直力。 约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的 工ｌ１Ｉ混凝土常常出现温度裂缝，影响到结掏的整体 不能自由变形而引起的应力。 性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构 约束，这＿闶种温度应力往往和混凝土的干缩所引起 的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到 的主要是施工巾的温度裂缝，因此仅对施工中混凝 的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的 土裂缝的成因和处理措施做探讨。 １裂缝产生原因 ５￣－４１ｉ、大小是一一项比较复杂的工作。在大多数情况 Ｆ，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变 混凝土Ｌ｝Ｉ产生裂缝ｌ彳ｆ多种原因，主要是温度和 湿度的变化，混凝土养护不当，以及结构不合理，原 使温度应力有相当大的松驰，引算温度应力时，必 材料不合格（如碱骨料反应），模扳变形，基础不均 须考虑徐变的影响，具体计算就不再细述。 ３温度的控制和防止裂缝的措施 匀沉降等。 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温 配制混凝土时，严格控制水灰比和水泥用量， 应尽量选用低热或［ｆ１热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰 度不断上升，尤其是大体积混凝土内部热量不易散 发，温度峰值在４５－５５０Ｃ，而表面因受大气温度影 水泥）拌制混凝土，或混掺适量粉煤灰、减水剂，或 响，散热较快，形成内外温差，若表面养护不好，将 利用混凝土后期强度（６０－９０ｄ），降低水泥用量以减 导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降 少水化热量；选择级配良好的骨料，减少空隙率和 控制砂石含泥量，降低水灰比，加强振捣，提 温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生 砂率，很大的拉应力（内部降温殴，受自约束而产生压应 高混凝土密实性和抗拉强度。 力）。而混凝土早期抗拉强度低，因而出现裂缝。 尽量避开炎热天气浇筑大体积混凝土，必要时 在混凝土降温阶段，混凝土逐渐冷却，加上混 可采冰水拌制混凝土，或对骨料进行喷水预冷却，氐浇筑温度。 凝土本身的收缩，当受到外部（岩基或厚大老混凝 以降ｒ分层浇灌混凝土，减少浇筑厚度，每层厚度不 土基层－－．Ｙｄ＇ｔ＂围结构）的约束产生内部裂缝。气温的 ｍ 大体积基础，采取分块分层间隔浇筑 降低也会扭昆凝土表面引起很大的拉应力。当这些 大于３００ｎ拉直力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。 （问按时间为５ ｄ），分块厚度１．Ｏ－Ｌ５ｍ，以利水化热 许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表 散发和减少约束作用，或每隔２０－３０ｍ留一条ｎ７～ ０ｍ宽后浇ｌ带，４２ｄ后再填筑，以减少温度收缩应 １面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不 １．周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约 力 加强洒水养护，夏季应适当延长养护时间，冬季 束，也往往导致裂缝。 适当延缓保温和脱模时间，缓慢降温。规定合理的 ２温度应力的分析 拆模时问，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土 根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶 表面发生急剧的温度梯度；拆模时混凝土表面温度 段： 与环境温度差控制不大于２５０Ｃ。在岩石或厚大混 早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结 凝土垫层上，浇筑大体积混凝土时，可铺二层沥青 束，一般约３Ｏ天。这个阶段的两个特征，一是水泥 卷材作隔离层，以减少热作用。蒸汽养护构件时，控 放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变 制升温速度不大于２５Ｏ ，降温速度不大于２００ｃ／ｈ， 化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形 并缓慢揭盖，及时脱模，避免引起过大的温度应力。 成残余应力。中期：白水泥放热作用基本结束时起 施工中Ｋ期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁 至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度 结构，在寒冷季节采取保温｛昔施。 改善约束绦件的措施是 合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理的安 排施Ⅱ序，避免过大的高差和侧面长期暴露。 此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强 养护，防止混凝土表面出现塑性收缩、沉降收缩、凝 缩、干燥收缩等裂缝和温度裂缝，特别是保证混凝 土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免 产生贯穿温度裂缝，因此施工中应以预防贯穿性裂 缝的发生为主。 在混凝土的施工中，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。新浇筑混凝土早期拆模，在表面引；￣ａｔ３ｖ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 时表面温度亦较气温为高，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，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面 的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险， 但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温 材料，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具 有显著的效果。 加筋ｘ，ｔＸ￣，ｑｉＢ凝土的温度￣ＹＶ３Ｊ影响很小，因 为大体积混凝土的含筋率不高。只是对—般钢筋混 凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服圾限的 条 Ｆ，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时 间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线张系数相 差很小，在温度变化时两者问只发生很小的内应 力。由于钢的弹性模最为混凝土津性模量的７～１５ 倍，当混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的 应力将不超过ｌｏ０ Ｏ０ｋ ｍ２．．因此，在混凝土中想 要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但 Ｉ１筋 后结构内的裂缝一般就变得数目多、问距小、宽度 与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密 时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢 筋混凝士结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其 巾大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较 浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。 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 ０ 结束语 通过对混凝土的温度控制与防裂措施关系进 行了初步探讨，虽然对于混凝土裂缝的成因和计算 方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施 意见还是基本一致，同时在实践中的应用效果电是 比较好的，我们在工程施工时要多观察、多比较，根 据施工实际清况对出现的问题多分析研究、多总结 经验，结合多种预防处删昔施，避鲻昆凝土的裂缝。 ５１．２ＭＰａ，与梁体设计强度５０ＭＰａ接近，弹性模 量基本一致，且与梁体结合良好，四周无裂纹出 现。灌浆７ｄ后对梁体进行张拉，张拉应力和仲 艮量均满足《公路桥涵施工技术规范》的要求， 梁体未发生异常情况，说明采用“灌浆料＋碳纤 公路交通技术，２００６（２） 维布”的处理方案是有效的。该方案施工简便， 措施．２】陈武林．悬浇箱梁的加固补强技术与质量控 成本低廉，质量可靠，对预制粱的缺陷修补可行 ｌ而有效。 制．西部探矿工程，２００８，（３） 参考文献 【ｌ】李海光．预应力混凝土连续箱梁维修加固技术 一６６一 中国新技术新产品