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【摘 要】随着建筑技术的不断发展，建筑行业日新月异的变化也来越频繁，混凝土作为建筑施工的宠儿，其施工与质量控制一直以来都是人们关注的重点，混凝土的常见质量问题是裂缝，其中导致裂缝形成的一项重要因素就是混凝土温度应力。本文的主要内容就是分析大体积混凝土温度应力及其与裂缝扩展的关系，论文结尾部分笔者还提出了温度裂缝的控制措施，有助于在实际施工中对混凝土裂缝的控制。
【关键词】大体积混凝土；温度应力；温度裂缝；裂缝控制
混凝土浇筑时有一定的温度，在大体积混凝土施工当中，混凝土内部、表面温度的变化有明显的差异，这就会造成混凝土内部与表现出现温差，从而导致温度应力，党混凝土表现干结之后，内部温度还在继续变化，导致混凝土内部结构出现变化，形成应力，进而外部已经干结的混凝土出现裂缝。对温度应力进行有效的处理可有效降低裂缝的发生率。
一、大体积混凝土温度应力简要分析
混凝土温度应力是由于混凝土内部温度变化引发的应力。混凝土在浇筑完成以后，如果没能得到很好的保养，表面与内部的温度变化就会出现较大的差异，例如白天与夜晚温度变化引起的水化放热不稳定，此时混凝土内部的温度结构就会出现改变，各区域的温度出现较大差异，温度的干结温度就会不一致，根据热胀冷缩的物理原理，较快降温部分的混凝土会快速的干结，降温较慢、水分蒸发慢的部分则还未实现完全干结，此时混凝土内部的结构就会出现变化，为干结部分的混凝土在后期的干结过程中就会影响已经干结的混凝土，这就是有温度引发的结构变化。具体来讲，大体积混凝土出现温度应力的因素有如下几点：
（一）内部结构中的自生应力
通常来讲，混凝土在静止状态下干结不受到外界因素或较小受到外界因素的感染，一般不会产生温度应力。但混凝土在浇筑过程中往往会受到自身原料的影响而产生温度用力。例如，在混凝土浇筑早期，混合原料中的水泥会出现水化反应，此时，其外部的散热条件较佳，外部温度在急速下降的情况下，其内部的温度却未发生明显的变化，处于缓慢下降的状态中，当内部与外部温度变化出现差异，内部因高温而膨胀，内外自然就会形成温度应力。
（二）外在因素影响情况下产生温度应力——约束应力
所谓约束应力就是指混凝土结构边界受到约束或者处于超静定状态，为了限制结构的内外温度差导致的变形量，外界约束条件对结构产生温度应力。比如浇筑的混凝凝土试验块在冷却过程中受到地基对其产生的应力就是约束应力的一种。约束应力是两种应力交互作用产生的结果，约束应力的产生伴随着混凝土弹性模量变化以及徐变，当弹性模量逐渐增加并趋于稳定形势时，混凝土后期弹性模量就会超过前期弹性模量的变化，这就会导致温度降低产生的拉应力不能完全低消温度升高产生的拉应力，使结构的稳定性受到影响。徐变的过程对应力的影响随着时间变化逐渐被消磨，可以降低对结构产生的拉应力，对结构是有利的，但是会提升拉应力的发生率。
二、大体积温度应力对裂缝产生的影响分析
（一）自生应力对裂缝生成的影响
当混凝土各部分的材料质地在均匀状态下，所形成的混凝土结构一般是不会出现裂缝的，但是，水泥的水化过程所导致的水泥浆料内外温差和温度应力使得混凝土各部分材料质地出现了不均匀的情况，混凝土内部有中心位置向外膨胀，并发生形变，中心以外的部分压力上升，必然就会出现裂缝。自生应力造成的混凝土裂缝是由内向外的，这种裂缝一般出现在温度上升期间，且属表面裂缝，早期对混凝土结构稳定性的影响并不严重。
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（二）约束应力对裂缝生成的影响
混凝土在降温的过程，产生收缩形变，多余的水分不断蒸发，加之混凝土浆料质地不均匀，也就导致了混凝土收缩的形变量出现了不均匀的情况，同时外部环境对其形变产生条件约束，约束应力使混凝土的变形受限。内部温度下降到一定程度，约束应力中的拉应力超过混凝土所能承受到压力范围，表面就会出现张裂。
三、温度应力裂缝的控制措施
（一）预防措施
在混凝浇筑过程中，要加强对混凝土温度变化的干预和控制。第一，技术人员应当对混凝土骨料的配比比例进行科学的调整，混合引气剂、塑化剂进行拌合，降低水泥的拌合量，最大限度的降低水泥水化的影响，此外，还可以通过选用干硬性的混凝土和混合料来改善混凝土的自生应力情况，对混凝土温度的变化进行合理的干预；第二、降低混凝土浇筑的相对温度，也就使用物理措施控制外部温度变化对混凝土温度变化的影响，如在高温施工季节，在混凝土的拌合过程中进行加水处理，从而降低混凝土的浇筑温度，当然也可以通过进行夜间浇灌达到同样的目的；第三，适当降低混凝土的浇筑厚度，尽量保持内外温度变化不至于有过大的差异，热天进行混凝土的浇筑时应当将浇筑的厚度适当减少，这样通过浇筑层面进行散热会更加容易。第四，采用水管填埋的方式进行物理降温，也就是将冷水管埋入到混凝土当中进行降温；第五、拆模过程中，对混凝土表面进行保护干预，避免混凝土表面温度出现剧烈变化，而与内部形成较大温差，可在混凝土表面覆盖保温膜料或遮阳膜料进行。
（二）改变混凝土的约束条件
改变混凝土的约束条件可缓解约束应力的产生，具体方法有：对大体积的混凝土浇筑进行分段施工、分段管理、保持各段管理的一致性；防止混凝土出现剧烈的沉浮现象；科学的设置施工步骤，保持施工的连续性，降低时间消耗。
（三）改善优化混凝土的性能
1、加筋处理。加筋处理适用于混凝土沉降幅度小、温度低、钢筋性能较为稳定的情况下，加筋处理不受时间和应力状态的影响。例如在某水塔的混凝土浇筑过程中出现了干缩裂纹，如果不进行加筋处理裂缝间的间距就会不断缩小，裂缝数量变多，深度更大，对混凝土结构的影响也就更大了，如果采用小口径、高密度的钢筋进行处理，就可以有效改善裂缝的扩展情况，降低干缩裂缝的影响。
2、合理使用添加剂。适量的添加外加剂可以改善混凝土的干结状态，保持内外一致，亦或是提升混凝土的强度，增强其抗裂性能，增加混凝土对温度应力的抵抗力。
（四）施工期管理与养护
1、施工期管理。施工期间，施工单位应当对混凝土质量管理引起重视，避免为了追赶工期提前拆模，导致还未完全干结的混凝土脱模后继续形变。提前脱模由于温度较高，新浇筑的混凝土会散发大量的水化热，而通常混凝土的表面温度比自然温度要高，因而拆模处理会使其表而温度迅速下降，进而产生温度梯度及拉应力，且同水化热应力相叠加，其表面会产生相当大的拉应力，这样很容易造成裂缝的产生。所以，在保障模板满足混凝土浇筑需求的情况下，尽量的延迟脱模时间，拆模之后，也应继续对混凝土进行温控干预。
2、混凝土养护。混凝土养护过程中应加强对温度变化的控制，重点防止混凝土内外温差过大；其次，应当避免混凝土过度过低，进行混凝土施工时设法使其最低温度与其使用时的稳定温度保持相对平稳；要注意避免老混凝土出现过冷的情况，从而使得新老混凝土之间的约束得以降低。
结束语：
大体积的混凝土浇筑比较容易出现裂缝，对于温度应力引发的裂缝，应当明确温度应力和裂缝扩展的原因，针对其形成过程实施有针对性的控制措施，提升浇筑质量。
参考文献：
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[4]杜涛.大体积混凝土施工的温度应力计算及裂缝控制[J].成都航空职业技术学院学报，2014（03）：228-229.
论文作者:刘鸿森
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第8期
论文发表时间:2016/8/31
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