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[摘要]：混凝土在现代工程建设中占有重要地位，施工中常常对混凝土温度应力的变化不够重视，从而导致温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。
[关键词]：混凝土 温度 裂缝
中图分类号：TQ178 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）26-0078-01
混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，由于水灰比不稳定，原材料不均匀，及运输和浇筑过程中的离析现象。在同一块混凝土中，其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出理裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。一般设计中，混凝土由最温度冷却到运转时期稳定温度，往往在长时间引起相当大的拉应力，有时温度应力可超过其它外荷载所引的应力。因此掌握温度应力的变化规律对于进行全面的结构设计和施工极为重要。
1温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：早期，自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30d。这个阶段的两个特征，一是小混凝土弹性模量的急剧变化，由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力，二是水泥放出大量的水化熱。中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要由外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相叠加。
根据温度应力引起的原因可分为两类：
（1）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力，如桥梁箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
（2）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如：桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表在温度你，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。
3控制措施
为了防止裂缝，减轻温度应力要以从控制，温度，改善约束等几个方面着手。
3.1控制温度的措施
（1）热天浇筑混凝土浇筑厚度，利用浇筑层面散热，
（2）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。
（3）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
（4）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。
3.2改善约束条件的措施
（1）避免基础过大起伏；
（2）合理的分缝分块；
（3）合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要。
3.3正确使用外加剂
为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能。
（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低，这个表面张力理论早在20世纪60年代就已被国际上所确认。
（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用不量减少25%。
（3）水泥用量也是混凝土收缩的重要因素，掺和减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
（4）减少防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减水沉缩变形。
（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。
（6）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
（7）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。
（8）掺和外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。
3.4适时考虑加筋
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低，只是对一般钢筋混凝土有影响，在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态，时间及温度无关，钢的线胀系数与混凝土线系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力，由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7-15倍，当混凝士应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100-200kg/cm2，因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难，但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了，而且如果钢筋的直径历而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果好，混凝土和钢筋棍凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝。虽然这种一般都较浅，但它结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
35.拆模时间的安排
在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早斯拆模，在表面引起很大的拉应力，出现温度冲击现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面量度骤降，从而在表面附加拉应力，与水化热应力迭加，从而导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，具有显著的效果。
结语
混凝土在现代工程建设中占有重要地位，施工中常常对混凝土温度应力的变化不够重视，从而导致温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。我们就遇到的施工中温度裂缝的成因和措施方面作了一些自己的意见，希望大家共同探讨。
[关键词]：混凝土 温度 裂缝
中图分类号：TQ178 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）26-0078-01
混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，由于水灰比不稳定，原材料不均匀，及运输和浇筑过程中的离析现象。在同一块混凝土中，其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出理裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。一般设计中，混凝土由最温度冷却到运转时期稳定温度，往往在长时间引起相当大的拉应力，有时温度应力可超过其它外荷载所引的应力。因此掌握温度应力的变化规律对于进行全面的结构设计和施工极为重要。
1温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：早期，自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30d。这个阶段的两个特征，一是小混凝土弹性模量的急剧变化，由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力，二是水泥放出大量的水化熱。中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要由外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相叠加。
根据温度应力引起的原因可分为两类：
（1）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力，如桥梁箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
（2）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如：桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表在温度你，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。
3控制措施
为了防止裂缝，减轻温度应力要以从控制，温度，改善约束等几个方面着手。
3.1控制温度的措施
（1）热天浇筑混凝土浇筑厚度，利用浇筑层面散热，
（2）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。
（3）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
（4）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。
3.2改善约束条件的措施
（1）避免基础过大起伏；
（2）合理的分缝分块；
（3）合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要。
3.3正确使用外加剂
为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能。
（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低，这个表面张力理论早在20世纪60年代就已被国际上所确认。
（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用不量减少25%。
（3）水泥用量也是混凝土收缩的重要因素，掺和减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
（4）减少防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减水沉缩变形。
（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。
（6）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
（7）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。
（8）掺和外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。
3.4适时考虑加筋
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低，只是对一般钢筋混凝土有影响，在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态，时间及温度无关，钢的线胀系数与混凝土线系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力，由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7-15倍，当混凝士应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100-200kg/cm2，因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难，但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了，而且如果钢筋的直径历而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果好，混凝土和钢筋棍凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝。虽然这种一般都较浅，但它结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
35.拆模时间的安排
在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早斯拆模，在表面引起很大的拉应力，出现温度冲击现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面量度骤降，从而在表面附加拉应力，与水化热应力迭加，从而导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，具有显著的效果。
结语
混凝土在现代工程建设中占有重要地位，施工中常常对混凝土温度应力的变化不够重视，从而导致温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。我们就遇到的施工中温度裂缝的成因和措施方面作了一些自己的意见，希望大家共同探讨。