浅谈大体积混凝土温度裂缝的产生及控制
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摘要：大体积混凝土在当前许多工程建设中都有很好的应用，在增加建筑的强度和耐久性等方面起着不可代替的作用，然而由于温度控制不当，很容易出现开裂现象，影响到工程的建设质量，甚至威胁施工人员的安全。产生温度裂缝的原因有很多，包括内外温差、混凝土的收缩等，因此，应对其原因进行仔细分析，并采取相对应的解决措施，以提高混凝土的性能，保证工程建设的质量。
关键词：大体积混凝土；温度裂缝；产生原因；原因控制
0 引言
土块面积较大的混凝土通常就是大体积混凝土，结构断面的厚度在80cm以上，水泥水化会产生大量的热，使得混凝土内部气温急剧升高，与外界温差较大，当达到一定程度时，极易引起温度裂缝，需要采取防裂措施。在某建筑工程中，核心筒底板尺寸为28.5m×28.5m×3m，厚度为2650mm。以桩基础为主，设置有温度后浇带和沉降后浇带，底板使用的是C30混凝土。为防止出现裂缝，提高该建筑的建设质量，在设计时需要对其温度加以合理控制。
1温度裂缝形成的原因
在混凝土浇筑之后，随着温度的变化，会产生相应的拉应力，当拉应力过大，大于混凝土自身的抗拉强度时，极容易产生温度裂缝。因部位及深度有差异，温度裂缝有表面裂缝和贯穿裂缝等。在大体积混凝土中，造成温度裂缝的原因主要有以下几点：
1.1内外温差较大
在浇筑过程中，水泥内部的水化热难以扩散，导致内部温度过高，而表面散热速度较快，内外很容易形成较大的温度偏差，以至于内部产生很大的压应力，同时外部会有拉应力，而在初期，混凝土的抗拉性较弱，一旦温度差达到一定值时，就会有温度裂缝产生，因此，在浇筑时必定要掌握一定的方法防止。
1.2外部环境影响
外部环境对混凝土的温度有着一定的影响，如天气变化、季候更替等，如果外界的温度太高，超过了浇筑温度（即在运输、卸货浇筑等环节后的混凝土拌合物的温度，直接受外界温度的影响），则混凝土内会聚集大量的温度，难以释放导致裂缝出现。如果外界温度低于浇筑温度，混凝土内部外部会形成巨大温差，同样会引起开裂的现象。
1.3混凝土的缩变
混凝土浇筑工作结束后，在逐渐结硬时，由于温度降低冷却，其体积会有所减小，即所谓的混凝土收缩。混凝土要承受很大的压力荷载，在长期的使用中，会发生一定程度的变形，此过程叫做徐变。原因有三，一是混凝土自身的热胀冷缩，二是其中游离水分在蒸发后会形成毛细孔隙，三与混凝土的组成、配制及施工有关。
2 如何有效控制大体积混凝土的温度裂缝
2.1技术控制
①施工缝的设置
大体积混凝土的土块面积和厚度都较大，在设计时，可在允许范围内，适宜地设置施工缝，对大体积混凝土进行分解，使其内部温度更容易控制，而且，分块能够有效地释放温度应力，而后再采用适当可行的方法进行组织施工。
②材料选择和配制
在选择水泥时，应尽量选择发热量较低的水泥，浇筑前几天，将水泥贮存在搅拌站，以降低水泥的温度。石子大小应符合泵送条件，在允许范围内，优先选择大粒径石子，为避免出现堵塞现象，最大粒径应控制在泵管直径的1/3内，含沙量控制在1%内，在骨料场应提前洒水降温。同时需要定量的外加剂，以增加混凝土的抗裂性，减水剂尽量选择高效缓凝型的，能够将混凝土的初凝时间控制在10h左右，为减少水泥量，降低水化热，还可掺入一定的粉煤灰。
水灰比一定要符合建筑要求，使其和易性得到保证，如果水灰比太小，和易性就差，相应的水泥量就要增加，水化热也大，对抗裂行有很大影响，在实际过程中，务必要仔细计算，选择最适宜的水灰比。此外，还可通过降低混凝土早期温度的方式，以降低内外温差。
③适当降低混凝土的入模温度
在运行拌制工作时，应对拌合物的温度进行有效控制，如夏天在选择水源时，尽量选取地下水，因为地下水的温度较低，还需对砂石、骨料增加一些降温手段；搅拌时也可采取降温措施，较为常见的就是放置冰块在蓄水池内，达到降低温度的效果，为防止外界的日照等影响，也可搭设凉棚，起防晒作用。冬天需要加热水和防冻剂等。混凝土的入模温度尤为重要，务必要保持在28℃以内，而且浇筑入仓口也应做好防晒措施。
④控制拆模温度
拆模时也要对混凝土的温度加以有效控制，其内外温度一定要控制在25℃以内，否则很容易产生裂缝。表层和养护层的温度应在20℃以内，测温时，应选择一些关键位置，如转角处或结构中间。
2.2施工过程
①在混凝土浇筑过程中，考虑到更好的散热，经常需要按照分层进行，可有效地避免浮浆现象。施工中，工作者应对入仓温度进行实时检测，并做好相关试验工作，将浇筑温度控制在允许范围之内。
②由于早期的抗拉力较弱，混凝土常会出现表面裂缝，这就需要在初凝之前对其表面进行抹面刮平，持续三次。先用长尺刮平，后用木蟹进行打磨压实，从而闭合收水裂缝，12h以后，妒忌覆盖膜进行喷水，保持表面的湿润。
③浇筑工作结束后，需对混凝土进行养护，此环节非常重要，既要保温，又要保湿，通常会在表面覆盖薄膜或麻袋，麻袋多迭缝铺放于模板的外侧，以达到降低内外温差的效果，其内外温度差控制在25℃以内，表面与养护层的温差在20℃以内。养护时间需根据工程具体而定，通常要保持15天，拆模之后，需要立即回填土进行保护。
④在进行测温工作时，应保证每个关键部位温度值的准确性，因此，每个测温点应设置有探头，借助电子测温仪对其内外温度进行准确测量，测量工作应派专人进行，每隔一段时间就要测量，并做好详细记录，测量周期根据工程具体情况而定，可选择4小时一测或8小时一测的方式。测量过程中，一旦发现内外的温度差值达到或接近25℃，应及时进行处理，做好相应的保温保湿工作。
2.3后续控制
如混凝土运至施工现场后，入模温度需要及时进行检测；振捣工作结束后，须将其表面压实，减少裂缝出现的频率；各种交接工作需要认真进行，接替者对上一班的记录进行检查，保证记录的完整性和真实性，为养护工作提供更多的依据。
2.4改善约束条件
该工程采取了合理的分缝分块方法，并设置有后浇带，有利于控制温度裂缝；长期的使用中，核心筒底板必定会发生形变，因此将其底部做成渐变形式，以适应底板的起伏不平；制定科学合理的施工秩序，以免侧面长期暴露；转角处有必要增设加强筋；在特殊情况下，还可能需要设置滑动层。
3 结束语
对大体积混凝土而言，其施工过程中最重要的就是控制裂缝。有诸多因素都直接导致了温度裂缝的产生，不过在实际操作中，这些问题并不难解决，所以有必要从材料、施工、技术等方面做好控制工作，尽量减少温度裂缝出现的频率，从而保证工程的整体质量。
参考文献：
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[2] 吴正刚.大体积混凝土温度裂缝的形成原因及控制措施[J].商品与质量，2012，26（8）：217-219