大体积混凝土施工中温度及收缩裂缝控制

大体积混凝土施工中温度及收缩裂缝控制混凝土也称砼，是是当代最主要要的土木工程程材料之一。它它是由胶结材材料，骨料和和水按一定比比例配制，经经搅拌振捣成成型，在一定定条件下养护护而成的人造造石材。混凝凝土具有原料料丰富，价格格低廉，生产产工艺简单的的特点，因而而使其用量越越来越大；同同时混凝土还还具有抗压强强度高，耐久久性好，强度度等级范围宽宽，使其使用用范围出十分分广泛，不仅仅在各种土木木工程中使用用，就是造船船业，机械工工业，海洋的的开发，地热热工程等，混混凝土也是重重要的材料。

1裂缝的原因

混凝土土中产生裂缝缝有多种原因因，主要是温温度和湿度的的变化，混凝凝土的脆性和和不均匀性，以以及结构不合合理，原材料料不合格，模模板变形，基基础不均匀沉沉降等。混凝凝土硬化期间间水泥放出大大量水化热，内内部温度不断断上升，在表表面引起拉应应力。后期在在降温过程中中，由于受到到基础或老混混凝上的约束束，又会在混混凝土内部出出现拉应力。气气温的降低也也会在混凝土土表面引起很很大的拉应力力。在钢筋混混凝土中，拉拉应力主要是是由钢筋承担担，混凝土只只是承受压应应力。在素混混凝土内或钢钢筋混凝上的的边缘部位如如果结构内出出现了拉应力力，则须依靠靠混凝土自身身承担。一般般设计中均要要求不出现拉拉应力或者只只出现很小的的拉应力。但但是在施工中中混凝土由最最高温度冷却却到运转时期期的稳定温度度，往往在混混凝土内部引引起相当大的的拉应力。有有时温度应力力可超过其它它外荷载所引引起的应力，因因此掌握温度度应力的变化化规律对于进行行合理的结构构设计和施工工极为重要。

2应力的分析

（1）早期：自自浇筑混凝土土开始至水泥泥放热基本结结束，一般约约30天。这个阶阶段的两个特特征，一是水水泥放出大量量的水化热，二二是混凝上弹弹性模量的急急剧变化。由由于弹性模量量的变化，这这一时期在混混凝土内形成成残余应力。

（2）中期：自自水泥放热作作用基本结束束时起至混凝凝土冷却到稳稳定温度时止止，这个时期期中，温度应应力主要是由由于混凝土的的冷却及外界界气温变化所所引起，这些些应力与早期期形成的残余余应力相叠加加，在此期间间混凝上的弹弹性模量变化化不大。

（3）晚期：混混凝土完全冷冷却以后的运运转时期。温温度应力主要要是外界气温温变化所引起起，这些应力力与前两种的的残余应力相相迭加。

3根据温度应应力引起的原原因可分为两两类：

（1）自生应力力：边界上没没有任何约束束或完全静止止的结构，如如果内部温度度是非线性分分布的，由于于结构本身互互相约束而出出现的温度应应力。例如，桥桥梁墩身，结结构尺寸相对对较大，混凝凝土冷却时表表面温度低，内内部温度高，在在表面出现拉拉应力，在中中间出现压应应力。

（2）约束应力力：结构的全全部或部分边边界受到外界界的约束，不不能自由变形形而引起的应应力。如箱梁梁顶板混凝土土和护栏混凝凝土。

4温度的控制制和防止裂缝缝的措施

（1）采用改善善骨料级配，用用干硬性混凝凝土，掺混合合料，加引气气剂或塑化剂剂等措施以减减少混凝土中中的水泥用量量。

（2）拌合混凝凝土时加水或或用水将碎石石冷却以降低低混凝土的浇浇筑温度。

（3）热天浇筑筑混凝土时减减少浇筑厚度度，利用浇筑筑层面散热。

（4）在混凝土土中埋设水管管，通入冷水水降温。

（5）规定合理理的拆模时间间，气温骤降降时进行表面面保温，以免免混凝土表面面发生急剧的的温度梯度。

（6）施工中长长期暴露的混混凝土浇筑块块表面或薄壁壁结构，在寒寒冷季节采取取保温措施。

在混凝凝土的施工中中，为了提高高模板的周转转率，往往要要求新浇筑的的混凝土尽早早拆模。当混混凝土温度高高于气温时应应适当考虑拆拆模时间，以以免引起混凝凝土表面的早早期裂缝。新新浇筑早期拆拆模，在表面面引起很大的的拉应力，出出现“温度冲击”现象。在混凝凝土浇筑初期期，由于水化化热的散发，表表面引起相当当大的拉应力力，此时表面面温度亦较气气温为高，此此时拆除模板板，表面温度度骤降，必然然引起温度梯梯度，从而在在表面附加一一拉应力，与与水化热应力力迭加，再加加上混凝土干干缩，表面的的拉应力达到到很大的数值值，就有导致致裂缝的危险险，但如果在在拆除模板后后及时在表面面覆盖一轻型型保温材料，如如泡沫海棉等等，对于防止止混凝土表面面产生过大的的拉应力，具具有显著的效效果。加筋对大体积混混凝土的温度度应力影响很很小，因为大大体积混凝土土的含筋率极极低。只是对对一般钢筋混混凝土有影响响。在温度不不太高及应力力低于屈服极极限的条件下下，钢的各项项性能是稳定定的，而与应应力状态、时时间及温度无无关。钢的线线胀系数与混混凝土线胀系系数相差很小小，在温度变变化时两者间间只发生很小小的内应力。由由于钢的弹性性模量为混凝凝土弹性模量量的7~15倍，当内混混凝土应力达达到抗拉强度度而开裂时，钢钢筋的应力将将不超过100~2200kg／cm2..因此，在混混凝土中想要要利用钢筋来来防止细小裂裂缝的出现很很困难。但加加筋后结构内内的裂缝一般般就变得数目目多、间距小小、宽度与深深度较小了。而而且如果钢筋筋的直径细而而间距密时，对对提高混凝土土抗裂性的效效果较好。混混凝土和钢筋筋混凝土结构构的表面常常常会发生细而而浅的裂缝，其其中大多数属属于干缩裂缝缝。虽然这种种裂缝一般都都较浅，但它它对结构的强强度和耐久性性仍有一定的的影响。

5使用外加剂剂也是减少开开裂的措施之之一

（1）混凝土中中存在大量毛毛细孔道，水水蒸发后毛细细管中产生毛毛细管张力，使使混凝土干缩缩变形。增大大毛细孔径可可降低毛细管管表面张力，但但会使混凝土土强度降低。这这个表面张力力理论早在六六十年代就已已被国际上所所确认。

（2）水灰比是是影响混凝土土收缩的重要要因素，使用用减水防裂剂剂可使混凝土土用水量减少少25％。

（3）水泥用量量也是混凝土土收缩率的重重要因素，掺掺加减水防裂裂剂的混凝土土在保持混凝凝土强度的条条件下可减少少15％的水泥用用量，其体积积用增加骨料料用量来补充充。

（4）减水防裂裂剂可以改善善水泥浆的稠稠度，减少混混凝土泌水，减减少沉缩变形形。

（5）提高水泥泥浆与骨料的的粘结力，提提高的混凝土土抗裂性能。

（6）混凝土在在收缩时受到到约束产生拉拉应力，当拉拉应力大于混混凝土抗拉强强度时裂缝就就会产生。减减水防裂剂可可有效的提高高的混凝土抗抗拉强度，大大幅提高混凝凝土的抗裂性性能。

（7）掺加外加加剂可使混凝凝土密实性好好，可有效地地提高混凝土土的抗碳化性性，减少碳化化收缩。

（8）掺减水防防裂剂后混凝凝土缓凝时间间适当，在有有效防止水泥泥迅速水化放放热基础上，避避免因水泥长长期不凝而带带来的塑性收收缩增加。

（9）掺外加剂剂混凝土和易易性好，表面面易摸平，形形成微膜，减减少水分蒸发发，减少干燥燥收缩。

许多外外加剂都有缓缓凝、增加和和易性、改善善塑性的功能能，我们在工工程实践中应应多进行这方方面的实验对对比和研究，比比单纯的靠改改善外部条件件，可能会更更加简捷、经经济。

6混凝土的早早期养护

从温度度应力观点出出发，保温应应达到下述要要求：

（1）防止混凝凝土内外温度度差及混凝土土表面梯度，防防止表面裂缝缝。

（2）防止混凝凝土超冷，应应该尽量设法法使混凝土的的施工期最低低温度不低于于混凝土使用用期的稳定温温度。

（3）防止老混混凝土过冷，以以减少新老混混凝土间的约约束。

混凝土土的早期养护护，主要目的的在于保持适适宜的温湿条条件，以达到到两个方面的的效果，一方方面使混凝土土免受不利温温、湿度变形形的侵袭，防防止有害的冷冷缩和干缩。一一方面使水泥泥水化作用顺顺利进行，以以期达到设计计的强度和抗抗裂能力。

7结语

以上对对混凝土的施施工温度与裂裂缝之间的关关系进行了理理论和实践上上的初步探讨讨，虽然学术术界对于混凝凝土裂缝的成成因和计算方法有不不同的理论，但但对于具体的的预防和改善善措施意见还还是比较统一一，同时在实实践中的应用用效果也是比比较好的，具具体施工中要要靠我们多观观察、多比较较，出现问题题后多分析、多多总结，结合多多种预防处理理措施，混凝凝土的裂缝是是完全可以避避免的。

参考文献献

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