刘晟佐
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摘要：混凝土在当今工程建设中占据重要地位，是任何一类工程施工中都不可或缺的基础材料。在今天，混凝土在建筑中的应用越来越普及的同时，混凝土施工裂缝问题越来越普遍。虽然目前我们在工程施工中采取了各种措施和方法，慎之又慎的进行施工，但是裂缝问题还是时有发生，因此这里我们有必要对建筑工程混凝土施工中的温度与裂缝控制要点进行分析。
关键词：建筑工程；混凝土；温度应力；裂缝；施工
近年来，随着人们对建筑施工质量要求的提高，施工裂缝问题的解决方法越来越受到人们重视。裂缝是混凝土工程中一个普遍而又热门的话题，它在任何一类工程施工中都会出现，可谓是最为普遍的工程质量问题。尽管目前的工程施工中我们已经采用了各种方法来进行裂缝控制，但效果一直不是十分理想。尤其是在大体积混凝土施工中，工程施工温度应力控制难度大，给工程裂缝的控制带来了更大的不利影响。就过去混凝土工程的使用情况进行分析，在众多混凝土裂缝当中以温度裂缝问题最为严重，这主要是因为我们在施工中对温度变化的注重程度不够。因此这里我们有必要对混凝土施工中常见的温度裂缝产生原因及处理方法进行探讨。
1、混凝土裂缝产生原因
在大体积混凝土施工中，温度应力的控制非常关键，这是因为温度应力的出现是引发裂缝的主要原因。就混凝土裂缝的产生进行分析，其主要的原因是温度、湿度变化引起的，由于混凝土在施工中本身的脆性不佳、不均匀现象突出，这也给混凝土裂缝的产生提供了条件。在工程施工中，混凝土中的水泥在硬化期间会释放出大量的水化热，内部温度随着水化热的释放而不断上升，这也给混凝土表面引发拉应力。而后期的混凝土施工中由于温度降低且受到表面约束力的影响，在混凝土内部又会形成拉应力。这个时候一旦拉应力超过混凝土本身具备的抗裂能力，那么裂缝的出现将难以避免。由于混凝土在施工中温度变化很小或者很慢，因此在过去施工中一直没有引起人们的重视。就工程施工实际分析，这种情况的出现主要是因为混凝土养护工作不到位，使得混凝土在凝固阶段时而干燥、时而湿润等因素引起的，这也是造成混凝土裂缝的重要原因。
混凝土作为一种脆性材料，它在凝固阶段抗压强度很低，仅是常态下的十分之一左右，这个时候一旦产生过量拉应力或者长期受到极限荷载的影响，那么整个材料必然会出现不均匀现象，水灰比也不够稳定，这个时候再加上运输和建筑中出现的离析现象，使得混凝土本身的抗拉强度不均衡，从而产生各种裂缝。
在钢筋混凝土结构中，混凝土的拉应力主要是由钢筋承担的，而混凝土则主要是承担压应力。因此若钢筋混凝土边缘部位出现了拉应力，那么混凝土的拉应力只能是依靠混凝土自身来抵抗。在工程建设中，设计人员通常都是将混凝土边缘部位的拉应力设置很小，但是在实际工程施工中由于内部温度、应力等因素的影响，边缘部位往往都会成为混凝土温度应力最集中的部位，因此合理掌握温度应力的变化规律对于混凝土裂缝控制而言极为关键。
2、混凝土温度应力分析
在大体积混凝土工程施工中，混凝土裂缝的产生主要是因为温度应力过大造成的。在混凝土硬化阶段，随着水化热的释放，结构内部的温度迅速上升，并在表面形成拉应力，这个时候如果混凝土整体抗拉力达不到内部拉应力要求，必然会产生混凝土裂缝问题。这种裂缝的产生主要可以从三个不同的阶段进行分析。
首先，早期的混凝土温度裂缝。这一环节主要是混凝土从浇筑开始到水泥水化热释放基本完成的一个阶段，这一个阶段一般都为三十天。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这个阶段的混凝土裂缝通常都表现出两个非常明显的特征，第一是混凝土在凝固的时候出现大量的水化热，其次是混凝土表面弹性模量迅速的发生变化。
其次，第二阶段的混凝土温度裂缝问题，这一阶段也就是中期阶段的混凝土温度裂缝，其是从混凝土水化热释放结束到混凝土冷却温度稳定这一个阶段。这一阶段的混凝土温度裂缝的产生主要是因为外界气候变化引起的。
最后，晚期的混凝土温度裂缝问题，这阶段的混凝土裂缝是因为混凝土在完全冷却之后，受到外界气温变化而引起的混凝土结构裂缝，它也是前两种残余应力同外界温度应力叠加构成的裂缝形式。
3、温度混凝土防止裂缝的有关措施
由于温差的作用，裂缝的产生是不可避免的。根据计算可以看出，可以采用掺加粉煤灰等有效方法，以降低混凝土硬化过程中混凝土内表的温差。因而，在施工中采取适宜的措施，能够避免有害裂缝的出现。
降低水泥水化热。包括：混凝土的热量主要来自水泥水化热，因而选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土较好?精心设计混凝土配合比。采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术，减少每立方米混凝土中的水泥用量，以达到降低水化热的目的；选用适宜的骨料。施工中根据现场条件尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料；选用中粗砂，改善混凝土的和易性，并充分利用混凝土的后期强度，减少用水量。严格控制混凝土的塌落度。在现场设专人进行塌落度的测量，将混凝土的塌落度始终控制在设计范围内，一般以7～9cm为最佳，夏季施工时，在混凝土内部预埋冷却水管，通循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。冬季施工时，采用保温措施进行养护，如技术条件允许，可在混凝土结构中掺加10％～15％的大石块，减少混凝土的用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。
降低混凝土入模温度。包括：浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温，尽量避开炎热天气浇筑。加强施工中的温度控制。改善约束条件，削减温度应力。在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层，如技术条件许可，施工时宜采用刷热沥青作为滑动层，以消除嵌固作用，释放约束应力。
提高混凝土的抗拉强度。包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量过大．不仅增加混凝土的收缩，而且降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量，将石子含泥量控制在1％以下．中砂含泥量控制在2％以下．减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响，改善混凝土施工工艺。可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后及时排除表面积水和最上层泥浆等方法。加强早期养护，提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模置，在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋，以改善应力分布．防止裂缝的出现。
4.混凝土的早期养护
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，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。
5、结束语
以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了初步探讨，虽然目前建筑领域对于混凝土裂缝的成因分析有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
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[3]李向如，赵重阳. 浅谈建筑施工中的裂缝控制与处理措施[J]. 科技信息. 2011（09）
论文作者:刘晟佐
论文发表刊物:《基层建设》2015年6期供稿
论文发表时间:2015/9/25
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 温度论文; 水化论文; 阶段论文; 工程施工论文; 《基层建设》2015年6期供稿论文;