浅谈大体积混凝土温度裂缝的成因与控制

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【摘要】裂缝是大体积混凝土的常见病害，其中以温度裂缝最为普遍。本文对大体积混凝土温度裂缝的产生机理、防治措施进行分析，以供参考。

【关键词】大体积混凝土；温度裂缝；机理；防治措施

中图分类号：TV331文献标识码： A

一、前言

当前，随着我国基础设施的建设速度不断加快，很多桥梁、高层建筑等工程数量越来越多，大体积混凝土技术的应用也更加广泛。在混凝土的硬化过程中会出现裂缝，进而影响到结构的整体性和耐久性，因此需要对裂缝进行防治。

二、大体积混凝土温度裂缝产生的机理

在大体积混凝土结构中，出现裂缝的原因是多种多样的，但拉应力是裂缝产生的必要条件。在混凝土的结构中，当发生体积变化时，一般主要是由于受到约束或荷载作用时，在结构内部产生的拉应力过大，超过混凝土结构当时的抗拉强度时，则裂缝产生。

1、混凝土结构变形的内外约束作用

当混凝土结构发生变形时，在其内部各质点之间就会产生内约束，表现为混凝土表面裂缝。在大体积混凝土结构内部，由于水泥水化热使得其内部温度比表面高，相应的产生的热膨胀也比表面大，则会在混凝土结构的表面产生拉应力。当产生的表面拉应力超过混凝土当时的抗拉强度时，则会形成混凝土表面裂缝(见图1)。

当混凝土的结构发生变形时，不同结构之间就会产生外约束，表现为混凝土深层裂缝。当大体积混凝土浇筑数日后，水泥水化热基本完毕，混凝土内部温度就会逐渐降低。同时，集料中的多余水分也会蒸发，混凝土体积就会出现自由收缩。外部结构会对混凝土的这种自由收缩产生约束作用。在外部结构的约束作用下，内外温差产生温度应力。当温度应力(一般是拉应力)超过混凝土当时的抗拉强度时，就会从约束面开始形成温度裂缝，当温度应力足够大时，形成的裂缝甚至会贯穿整个截面(如图2所示)。

图1内约束引起表面裂缝图2外约束引起深层裂缝

2、水泥水化热

在混凝土结构浇筑初期，水泥水化热引起温升，且结构表面自然散热。因此，在浇筑后的3d～5d，混凝土内部达到最高温度。混凝土结构自身的导热性能差，且大体积混凝土由于体积巨大，本身不易散热，水泥水化现象会使得大量的热聚集在混凝土内部，使得混凝土内部迅速升温。而混凝土外露表面容易散发热量，这就使得混凝土结构温度内高外低，且温差很大，形成温度应力。当产生的温度应力(一般是拉应力)超过混凝土当时的抗拉强度时，就会形成表面裂缝。

三、加强大体积混凝土温度裂缝的控制措施

1、温度控制

(1)在大体积混凝土施工过程中，通过采用替代品来降低水泥的用量以降低绝热温升。水泥是混凝土的重要胶凝材料，在混凝土的凝合过程中有着非常重要的作用。在混凝土进行混合的过程中，需要将水泥掺合砂、石等材料用水进行搅拌以达到工程的用料条件。而水泥在遇水之后会产生大量的热量，尤其是在大体积混凝土施工的过程中，由于混凝土的制作量过大，所以产生的热量很难及时排出去，就会产生绝热温升短时间内大幅升高的状况。因此，我们在进行大体积混凝土巩固的过程中，需要运用相应的替代品来替代部分水泥，以降低其绝热温升，避免水泥内外部温度差距过大产生的裂缝等不良后果。通过长时间的实践我们发现，在大体积混凝土施工的过程中，可以采用百分之三十的粉煤灰来代替相应数量的水泥，如此便能够使混凝土的绝热温升获得大范围地下降。因为粉煤灰是煤燃烧过后形成的灰状物体，其大部分成分与水泥相似，同时比热容相对较低，所以在替代水泥进行凝合的过程中不会产生大量的热量，可以部分替代水泥。

(2)在大体积混凝土施工的过程中采用缓凝型高性能减水剂来延迟水泥放热的速度。在大体积混凝土拌合的过程中，耗水量一般都较大，混凝土凝结速度又较快，所以导致水泥的热量会在短时间内大幅释放，从而造成混凝土的状态不稳定，容易产生裂缝等。对于这种状况，我们可以从减水和缓凝两个方面来进行控制，以达到减少热量释放，稳定混凝土性状的目的。

首先，在减水方面，通过用水量的减少能够有效提升混凝土的稳定性和强度，使混凝土在凝固的过程中能够很好地收缩，避免大量的水中所含的腐蚀性物质对混凝土的侵蚀。在实际的施工过程中，我们可以通过利用减水剂来实现用水量减少的目的。其次，在缓凝方面，通过延缓凝固实践能够很好地降低水泥水化反应中的集中放热现象，从而实现温度控制的目的，我们一般通过添加缓凝剂来达到延缓混凝土凝固的效果。而在实际的施工过程中，为了同时实现这两种效果，我们可以采用具有减水和缓凝效果的缓凝型高性能减水剂。这种缓凝型高性能减水剂在实际的施工过程中掺入量较少，减水和缓凝效果较好，在实际的施工过程中可以根据施工的实际要求、施工的具体环境等来适量添加，以达到控制温度的目的。

2、原料要精选

大体积混凝土的主要构成是水泥和砂石等辅料，以及添加的辅助剂。要想保证大体积混凝土的质量，首先是原材料优选。劣等的原料是绝对制造不出优质的混凝土。

(1)对水泥要严格要求。水泥作为大体积混凝土最主要的构成，它的选用对整个混凝土质量有着至关重要的作用。不同品种的水泥以及水泥的用量不同都会导致整个混凝土的温度不同，进而直接影响整个混凝土的温度。有研究证明，水泥每少二十斤左右，大体积混凝土内部的温度就会降下一摄氏度。因而，在具体的水泥配比中，尽量将水泥的利用降到最低，以确保整个混凝土的质量，并且降低它出现裂痕的可能性。

(2)辅料的质量要严格要求。除了水泥之外，砂石等辅料就是大体积混凝土中的主要构成。因而。辅料的好坏也直接关系到整个大体积混凝土的质量。在选择辅料的时候，一定要严把质量关口。诸如辅料的形状和质地构成，以及密度和含水量都要进行仔细的测量，以确保混凝土的质量，劣质的辅料也会导致大体积混凝土产生裂痕。

3、加强养护措施

大体积混凝土在浇筑的过程中，一定要注意集中浇筑，及时的浇筑，避免使未完成的混凝土长时间停止浇筑，这样，混凝土的干湿，硬度，质地都完全的不同，很容易产生裂缝。在浇筑完成后，也不可以掉以轻心。刚刚浇筑完还没有初凝的混凝土是极度脆弱的，一定要注意保养，密切测量温差等因素。刚刚浇筑好的混凝土在潮湿环境下，可以有效的防止产生干裂。所以，不但要注意周边温度，也要注意周边的湿度。在浇筑之后一定要及时的进行养护，不然很容易出现龟裂的状况，这样就会影响到混凝土的整体质量。大体积混凝土在完全的终凝之后，也要注意养护，因为外界温差始终会影响它的成型。如果外界有霜雪天气，一定要及时地用塑料薄膜等保温措施将混凝土覆盖起来，不然，混凝土就会因为温差过大而起泡、龟裂。进而影响整个建筑物的质量。增添整个工程的难度，因为大体积混凝土的体积庞大，要返工难度极大。此外还会为整个工程建筑带来不可挽回的损失。

四、结束语

综上所述，在大体积混凝土的施工过程中要高度重视对温度裂缝的控制，从原材料入手精细施工的每个环节，严格控制温度，精心养护，最大限度降低温度裂缝的产生，保证施工的质量。

参考文献

［1］李．浅谈大体积混凝土裂缝的成因及相关措施［J］．建筑知识(学术刊)，2014，1(3):85-87．

［2］刘士友．大体积混凝土防裂原因分析及预防措施［J］．建筑知识(学术刊)，2014，2(03):13-15．

［3］贾磊峰．谈房建基础大体积混凝土裂缝控制措施［J］．山西建筑，2013，39(1):85-86．

［4］中华人民共和国建设部．GB50204－2002．混凝土结构工程施工质量验收规范［s］．北京:中国建筑工业出版社，2002

［5］熊跃华.混凝土温度收缩裂缝分析控制［Ｊ］.工程建设与设计，2011，279(7)：175-178.

［6］曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理［Ｊ］.江西建材，2007，25(3)：17-19.