混凝土在現代社會的地位是不可取代的,，當下經濟迅速發(fā)展，建筑行業(yè)更是蓬勃向上,，混凝土在現代工程建設中占有重要地位,。然而混凝土出現的裂縫問題卻無處不在，橋梁,、道路,、房建等處處存在。盡管我們在施工中采取各種措施,，小心謹慎,，但裂縫仍然時有出現。原來我們忽視了很多,，混凝土的施工溫度與裂縫卻息息相關,。

在大體積混凝土中，溫度應力及溫度控制具有重要意義,。這主要是由于兩方面的原因,。首先，在施工中混凝土常常出現溫度裂縫,，影響到結構的整體性和耐久性,。其次，在運轉過程中,，溫度變化對結構的應力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響,。

一、裂縫的原因

混凝土中產生裂縫有多種原因,，主要是溫度和濕度的變化,，混凝土的脆性和不均勻性，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,。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱,，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力,。后期在降溫過程中,，由于受到基礎或老混凝上的約束,，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力,。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,，即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢,，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周,、時干時濕,，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫,?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1／10左右,，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104,，長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定,，及運輸和澆筑過程中的離析現象,，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低,，易于出現裂縫的薄弱部位,。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔,，混凝土只是承受壓應力,。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔,。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力,。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力,。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力,，因此掌握溫度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

二,、溫度應力的分析

根據溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：

（1）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束,，一般約30天。這個階段的兩個特征,，一是水泥放出大量的水化熱,，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,，這一時期在混凝土內形成殘余應力,。

（2）中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止,，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。

（3）晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉時期,。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。

根據溫度應力引起的原因可分為兩類：

（1）自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構,，如果內部溫度是非線性分布的,，由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如,，橋梁墩身,，結構尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低,，內部溫度高,，在表面出現拉應力，在中間出現壓應力,。

（2）約束應力：結構的全部或部分邊界受到外界的約束,，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,。

這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用,。

要想根據已知的溫度準確分析出溫度選自.投標書代寫網 yipai178.com 應力的分布、大小是一項比較復雜的工作,。在大多數情況下,，需要依靠模型試驗或數值計算?；炷恋男熳兪箿囟葢τ邢喈敶蟮乃神Y,，計算溫度應力時，必須考慮徐變的影響,，具體計算這里就不再細述,。

三、溫度的控制和防止裂縫的措施

控制溫度的措施如下：

（1）采用改善骨料級配,，用干硬性混凝土,，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量,；

（2）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度,；

（3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；

（4）在混凝土中埋設水管,，通入冷水降溫,；

（5）規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫,，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度,；

（6）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節(jié)采取保溫措施,；

改善約束條件的措施是：

（1）合理地分縫分塊,；

（2）避免基礎過大起伏；

（3）合理的安排施工工序,，避免過大的高差和側面長期暴露,；

此外，改善混凝土的性能,，提高抗裂能力,，加強養(yǎng)護,，防止表面干縮,，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要，應特別注意避免產生貫穿裂縫,，出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的,，因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。

在混凝土的施工中,，為了提高模板的周轉率,，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮拆模時間,，以免引起混凝土表面的早期裂縫,。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應力,，出現“溫度沖擊”現象,。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā),，表面引起相當大的拉應力,，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板,，表面溫度驟降,，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力,，與水化熱應力迭加,，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值,，就有導致裂縫的危險,，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料,，如泡沫海棉等，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力,，具有顯著的效果,。

加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小，因為大體積混凝土的含筋率極低,。只是對一般鋼筋混凝土有影響,。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩(wěn)定的,，而與應力狀態(tài),、時間及溫度無關。鋼的線脹系數與混凝土線脹系數相差很小,，在溫度變化時兩者間只發(fā)生很小的內應力,。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍，當內混凝土應力達到抗拉強度而開裂時,，鋼筋的應力將不超過100~200kg／cm2..因此,，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現很困難。但加筋后結構內的裂縫一般就變得數目多,、間距小,、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時,，對提高混凝土抗裂性的效果較好,。混凝土和鋼筋混凝土結構的表面常常會發(fā)生細而淺的裂縫,，其中大多數屬于干縮裂縫,。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響,。

為保證混凝土工程質量,，防止開裂,，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑,，筆者在實踐中總結出其主要作用為：

（1）混凝土中存在大量毛細孔道,，水蒸發(fā)后毛細管中產生毛細管張力,，使混凝土干縮變形,。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力，但會使混凝土強度降低,。這個表面張力理論早在六十年代就已被國際上所確認,。

（2）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25％。

（3）水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素,，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15％的水泥用量,，其體積用增加骨料用量來補充。

（4）減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,，減少混凝土泌水,，減少沉縮變形。

（5）提高水泥漿與骨料的粘結力,，提高的混凝土抗裂性能,。

（6）混凝土在收縮時受到約束產生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產生,。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度,，大幅提高混凝土的抗裂性能。

（7）摻加外加劑可使混凝土密實性好,，可有效地提高混凝土的抗碳化性,，減少碳化收縮。

（8）摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當,，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上,，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。

（9）摻外加劑混凝土和易性好,，表面易摸平,，形成微膜,，減少水分蒸發(fā),，減少干燥收縮.

許多外加劑都有緩凝、增加和易性,、改善塑性的功能,，我們在工程實踐中應多進行這方面的實驗對比和研究，比單純的靠改善外部條件,，可能會更加簡捷,、經濟。

四,、 混凝土的早期養(yǎng)護

實踐證明,，混凝土常見的裂縫，大多數是不同深度的表面裂縫,，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫,。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。

從溫度應力觀點出發(fā),，保溫應達到下述要求：

1）防止混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度,，防止表面裂縫。

2）防止混凝土超冷，應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度,。

3）防止老混凝土過冷,，以減少新老混凝土間的約束。

混凝土的早期養(yǎng)護,，主要目的在于保持適宜的溫濕條件,，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫,、濕度變形的侵襲,，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行,，以期達到設計的強度和抗裂能力,。

適宜的溫濕度條件是相互關聯的?；炷系谋卮胧┏３Ｒ灿斜竦男Ч?。

從理論上分析，新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余,。但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失,，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響,。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護的關鍵時期,，在施工中應切實重視起來

>混凝土的施工溫度與裂縫有什么關系？