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摘要：混凝土结构在建设施工中广泛应用，混凝土有着众多优点但是也存在最常见的问题裂缝，混凝土的温度与裂缝控制一直都是混凝土施工中的难题。本文简单的分析混凝土温度裂缝产生的成因和控制等内容，以下内容旨在与同行探讨学习，共同进步。
关键词：混凝土施工；温度裂缝；养护；控制
混凝土是应用在土木工程最广泛的材料之一。它是由水泥、水、颗粒状集料与外加剂以及矿物掺合料按一定的比例所配制而成的一种很重要的人工石材，其在工程建设中具有着很重要的作用。混凝土由于生产工艺简便、来源广、价格低而被广泛使用。另外，混凝土还具有其他作为建材的优势，它的强度等级范围宽、耐久性好、抗压强度高使得混凝土不只能够在土木工程中使用，而且可以运用在地热工程、造船业、机械工业等领域，可见混凝土已经深入到社会的各个方面。混凝土并不是一种均匀的材料，而且它的抗剪强度和抗拉强度都比较低，即使在实际施工中我们会采取到很多必要措施，但是混凝土的裂缝还是较为普遍，混凝土施工时所产生的裂缝可能会造成严重的后果。
一、混凝土温度裂缝产生的原因
混凝土的优点是耐久性好、抗压强度高以及强度等级范围宽，但是也存在着抗剪强度和抗拉强度都比较低、易产生裂缝的缺点。而混凝土产生裂缝的原因有多种，包括混凝土的不均匀性、脆性，设计结构的不合理，原材料的不合格或者模板变形等，但最主要的是湿度和温度的变化。温度变化引起的混凝土裂缝非常普遍，由于混凝土的热胀冷缩等性质使得温度裂缝的控制比较难，其裂缝原因一般是：
（1）预制混凝土结构裂缝。
对于预制构件进行蒸汽养护时，混凝土的热胀冷缩是非常显著，若降温控制设计不好时或者降温速度过于快，混凝土会受到构件的约束，在表面上产生比较大的拉应力，导致构件在表面或肋部产生了裂缝。
（2）由内外温差过大引起的裂缝。
温差过大而引起的裂缝一般是在表面上，混凝土浇筑完成之后，其结构在硬化时水泥水化就会散发出大量的热，混凝土结构的内部温度就会因此升高，因为表面的阻挡会造成大量的水化热无法散出，因此内外的温差越来越大，内部受热就会膨胀，后期会随着降温的变化而受到旧混凝土或者基础部分的约束，使其表面的拉应力过高而产生裂缝。内外温差在表面处表现得更加明显，所以此类的裂缝只可以累及表面混凝土的内部结构仍然是完整的。
（3）结构温差过大引起的裂缝。
混凝土受到外界因素的刺激产生可以贯穿结构内部的裂缝。例如：在进行某些施工时有较大范围的混凝土浇筑，这种情况必须采取合理的措施放松或者取消约束，如果不降低约束，混凝土的降温会产生非均匀温差，这时会受到来自地基者其他外部结构上的约束。在混凝土内部产生超过混凝土承受能力的拉应力，经过一段时间后降温收缩就会产生裂缝。结构温差引起的裂缝多会分段出现，但是裂缝贯穿较深，就会对混凝土的抗疲劳、抗冻等性质产生严重影响。
二、混凝土施工中形成温度应力的过程分析
依据形成温度应力的具体过程，我们可进行三类阶段的分析。第一个时期在早期阶段，也就是开始进行混凝土浇筑一直到水泥完成放热阶段，通常会持续三十天时间。该阶段具有两类显著特点，首先是水泥放热过程就会产生较多水化热，同时混凝土会产生显著快速变化的弹性模量，并位于其内部产生残余应力。
第二个时期为中期阶段，也就是完成水泥放热一直到混凝土逐步冷却并且降低到稳定温度水平时期，该阶段形成的温度应力来自于冷却的混凝土变化以及外围环境温度的波动。
第三个时期为晚期阶段，也就是待混凝土冷却至稳定温度以后逐步进入运转阶段，其温度应力来自于外界环境温度的波动。依据产生温度应力影响因素，可将其划分为两种，即自生应力和约束应力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆前者在混凝土边界是不产生约束，如果混凝土内部呈现出非线性的温度布局，就会基于自身结构间的约束作用形成温度应力。譬如桥梁施工中具有着较大尺寸结构及墩身，在混凝土逐步发生冷却阶段中其表面温度会持续降低。而内部则仍旧呈现出比较高的温度水平，因此会在中间形成一定压应力并且在表面形成拉应力。混凝土受到来自于外界的制约无法自由变形时，就会引发约束应力，譬如护栏或梁箱顶板施工阶段中，就会形成该应力。
三、混凝土施工中温度裂缝的控制
（1）改善混凝土外界约束环境
为了避免混凝土起伏过大现象，要合理的对混凝土进行划块分缝，并且合理安排施工工序和施工工期，避免混凝土高差过大和侧面长期暴露现象。除此之外，也要特别的注意混凝土结构的整体性，防止其出现贯穿裂缝。混凝土施工为了节省资源成本，提高工作效率，就会对新浇筑的混凝土尽快拆模，提高模板的周转率。在混凝土温度高于外界气温环境的情况下，工作人员应该适当考虑拆模时间，避免混凝土表面产生裂缝。由于混凝土浇筑期间，水化热散发会使得其表面拉应力过高，若拆除模板，引起表面温度骤减，其表面就会产生温度梯度，再加上混凝土干缩现象，就会导致产生裂缝。所以在拆除模板后，要及时做好其表面保温覆盖工作，这样就可以有效防止混凝土表面裂缝的产生。
一般混凝土施工为了保证其结构的稳定性和安全性都会有配筋现象，但对于大体积混凝土来说，加筋不会对其温度应力产生较大的影响。但是因为钢弹性模量与混凝土弹性模量相差较大，若混凝土应力超过其抗拉强度开裂，钢筋应力就会较低。在这种情况下，利用钢筋来防止混凝土出现细微裂缝就很困难了，加钢筋后其结构裂缝交汇呈现多、宽度深度小、间距小的状况。但是钢筋直径较小，间距小时，就可以有效提高混凝土的抗裂性能。钢筋混凝土或者混凝土结构表面易产生细浅干缩裂缝，为了避免影响其结构强度和耐久性，防止开裂，就能够合理使用外加剂，效果颇佳。
（2）混凝土温度应力控制
要多用干硬性混凝土、引气剂、掺混合料、塑化剂等，减少混凝土中水泥的用量，改善混凝土骨料级配比，进而减轻水化热影响。于搅拌混合混凝土加水时，用水冷却碎石，降低温度，进而降低混凝土浇筑温度。盂减轻混凝土浇筑厚薄程度，充分的利用浇筑层面来散热。于科学合理埋设混凝土结构中循环水管，循环通入冷水以降低其内部温度，于施工过程中外界气温骤降或者是冬季施工时，要主要做好混凝土保温工作，防止表面温差梯度或者内外温差过大现象。
四、混凝土早期养护
在工程实践表明，常见的混凝土裂缝大多是不同深度的表面裂缝，其主要是温度梯度所造成的。因此，混凝土的保温对避免混凝土表面的早期裂缝是非常重要。在温度应力方面看来，保温应该达到以下要求：（1）防止旧混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。（2）减少混凝土内外温差和混凝土表面温度梯度，防止表面裂缝。（3}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。
混凝土的早期养护，主要目的是在于维持适宜的温湿条件，以达到一方面使得混凝土免受于不利的湿度以及温度变形的侵袭，避免有害的干缩和冷缩。另一方面是使水泥水化作用顺利进行，以使得混凝土达到设计的强度与耐久性。适宜温湿度的条件是相互所关联的，混凝土的保温措施通常也有保湿的作用。
结束语
尽管当前混凝土施工过程中的温度裂缝还无法完全避免，但是只要在施工过程中做好混凝土原料配比、养护、浇筑等每一个环节的工作，并且对具体施工过程中进行严格的质量控制，提前采取预防措施来有效的控制温度裂缝的产生，则会实现对温度裂缝的有效控制。
参考文献：
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[3]马健，姚德胜．混凝土施工中的温度与裂缝控制．城市建设理论研究（电子版），2012（16）.
论文作者:香焕志
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/12/8
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