温度裂缝论文：混凝土温度裂缝管控路径探究

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本文作者：施惠祥、刘慧 单位：江苏省大丰市水利建筑工程有限公司、江苏省大丰市水利规划办公室

在大体积的混凝土受到高温之后，遇到开裂的主要问题就是地下室容易渗水。地下室渗水的问题不太容易解决。总是给使用者带来很大问题，会使得室内潮湿霉腐等。在修补裂缝这项工作上，花费总是很大，而且工期比较长，使用者往往难以承受长期的不便。各种裂缝都有可能会引起刚度的降低，尤其是在基础部分方面，很有可能会影响建筑物的安全稳定。混凝土对于高温的适应能力并不高。因此需要混凝土能够有着更多的适应能力，对于建筑物的稳定有着不容忽视的作用。因为一旦形成裂缝，长期下去就会存在安全隐患。设计的分布状态也会因此改变。能够使局部或者整体结构发生相应的改变。我们必须要注意底结构的承载能力，保证安全。在裂缝出现之后，往往会影响混凝土的内部结构，使得其他的辅助建材如钢筋水泥等的强度降低，影响整体的结构协调。这样，混凝土的耐用性就会大大降低。不论是对于结构的使用寿命还是长期的耐用程度都有着很不利的影响。所以，要在施工过程中进行温度的控制，采取温度的适当改变和计量，减少裂缝产生，这样能够保证工程质量的安全和安稳，为长远考虑。

混凝土的温度裂缝形成以及研究

在过去，对于大体积的混凝凝土形成的概念很多人都没有专业的认识。所以要想办法防止混凝土开裂的情况，就要采取相应的温度控制。在国际上，工程中都经常会发现有混凝土开裂的情况，严重情况不一，但是都会非常影响工程。如果得不到补救措施，会带来很多的麻烦，并且还会影响工程的质量。现在的建筑物设计越发高大精美。因此负荷也就越来越大。在各个层次上，社会的各个方面如交通、工程、建筑等都是用钢筋混凝土。有些工程，特别是高层建筑中，经常会使用筏板作为基础。这样的话，一点出现裂缝就会引起建筑物的非正常使用，导致渗水甚至更大的隐患，而地下水中的杂质也会渐渐渗入影响材质的刚度，会使得筏板的承受力一再降低。曾有某高层的建筑连续出现贯穿性的大裂缝。地下室渗水，重新浇筑则会费很大的功夫，时间上会耽误很久，并且要耗费更多的材料。对于混凝土的重新浇灌有着格外严格的要求。各种建筑的规格都非常庞大，特别是高墩的桥梁尺寸更是要求更高。所以施工中的裂缝问题就要被注意。基础的部位一定不能出现任何的裂缝。基础的部位一旦出现很多的裂痕，就会影响到日后的安全使用，桥梁的安全存在着很大的未知数，所以这就可能会引起财产和生命的损失。

在实际的使用中，结构物体可能会成受到外力的各种荷载。在承载不了荷载时，就有裂缝出现的可能了。所以应对荷载的能力和温度的相关改变等原因都可能会造成混凝土的裂缝情况。体积混凝土的常见问题主要是质量问题，内部结构产生裂缝是非常复杂的。也是综合性的。混凝土从浇筑到投入使用之间可能会有很多原因引起裂缝。也就是说，可能是水泥的过热引起的。水泥的使用面积往往有混凝土工程的大小来决定的。面积越大则适用的量就越多。混凝土在浇筑的过程之中，水泥放出大量的热。这就能够造成混凝土的温度升高，体积大则散热的情况比较小些、聚集的内部热量不容易散发出来。在升高温度的阶段，混凝土的内部温度相对来说更高一些，所以，根据热胀冷缩我们可以看出内部中心的膨胀要快于表面。中心在约束膨胀，表面之间的点子则相互凝结。但是表面的拉力如果超过了极限，就会产生裂缝。水泥不断散热的过程中热量都是不断向外散发的。体积随着温度在慢慢胀大或者收缩。混凝土的表面和中心是存在着温度差的，因此，就算升温时是同步的，但是依然会出现裂缝。这种情况就是升降温对于混凝土的影响。现在的降温收缩中，如果拉力比较大，就会引起下一次膨胀时的拉力，容易造成裂缝。

大体积混凝土温度裂缝的控制措施

前面我们讨论了很多关于混凝土裂缝的问题，包括裂缝的现状以及各种出现的原因。笔者认为，根据原因来采取一定的控制是完全可能的。所以很多的工程之中都能够给与混凝土一定的散热时间。有的是几天，有的是几个月。混凝土由于温度的变化，拉应力增长速度是比较缓慢的。但是混凝土在硬化方面是比较容易的。

设计控制措施。（1）尽可能选用强度等级低的混凝土将后期的强度充分利用整合，在高层建筑不断出现的当下，混凝土的强度也就被要求更高。出现C40-C50等高强混凝土，设计强度过高，使用水泥的量是非常大的，而且建设工期十分冗长缓慢。混凝土的早龄期，荷载远未达到设计荷载值，可以利用混凝土的60d或god后期强度，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑块体的温度升高（2）进行结构的温度应力分析和设计应该在设计的时候充分考虑各方面的协调作用，比如温度应力的分析情况。将温差最大的位置确定下来，对温度应力和收缩力进行验算，这也是充分的证据，能够作为参考的理论，同时为合理进行分块分层浇筑混凝土提供指导。（3）选择合理的结构形式和分缝分块裂缝很多时候也和结构形式方面有着千丝万缕的联系。大体积混凝土的设计阶段应充分考虑这种情况所带来的影响，尤其是寒冷少用薄壁结构，因为薄壁结构很敏感，温度变化会影响到它的正常稳定。

施工控制措施。再配合比例上要适度，能够将不同的材料最优化配置，强度上面则根据原材料、优化混凝土配合来决定。绝热温升较小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、线膨胀系数较小这些都是混凝土的特征，需要合理分配。

监测措施大体积混凝土温度控制的测试内容

混凝土绝热温升的测试。间接法和直接法是混凝土绝热温升的测试的关键两种方法。间接法是来计算混凝土绝热温升，用水泥的水化热、混凝土比热、水泥用量、混凝土密度。直接法是用混凝土绝热温升实验仪直接测定混凝土绝热温升。直接法测定结果准确，但是实验设备和实验过程比较复杂，这种情况一般都是大型的工程才会用到。其中的一种方法一般就可以满足正常的要求了。

混凝土浇筑温度的监测。在混凝土的浇制监测情况下，要注意温度不能够过于超标，以便控制混凝土浇筑后的温度升高峰值。同时也包括对混凝土搅拌、运输过程中温度的监测和混凝土原材料温度的监测。

结论

本文关于温度裂缝和混凝土的关系研究已经得到了相关的措施和结论，能够应用于实践之中：从混凝土基础内外温度变化曲线，可以看出所有测区温度变化都有着一致的走向，所以要不断进行维护才能够改善降低温差。从降低大体积混凝土浇筑块的温升、降低地基约束、控制混凝土的裂缝、控制混凝土浇筑块体的温度及便于大体积混凝土施工的角度出发，对于混凝土的要求也就更高，在等级上以及受热程度和硬度上都有所新的突破。因此要选择合理的结构形式和分缝分块.大体积混凝土施工中允许设置水平施工缝，水平施工缝的设置应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求、混凝土浇筑能力和方便结构钢筋的绑扎等因素确定。