混凝土施工中温度裂缝的分析与控制

混凝土施工中温度裂缝的分析与控制

王华伟

身份证号： 37072419901003**** 潍坊建设砼有限公司， 山东 潍坊 261052

摘要：即使在施工过程中采取了多项措施进行裂缝预防，但是裂缝的出现依然多次出现。在这之中，使得混凝土出现裂缝的重要愿意当属于是混凝土内部所产生的温度应力，所以有效控制温度对于裂缝预防十分的有帮助。在本篇，也是主要分析和探讨关于混凝土施工中的温度裂缝，希望能够对此有所帮助，有效预防温度裂缝产生。

关键词：混凝土；温度裂缝；施工作业；分析控制

引言：

现代道路交通或是住宅小区等等的基础设施建设作业的时候，会对混凝土的需求量十分的大，并且混凝土对于工程项目的整体质量也是十分的重要，所以我们需要严格重视混凝土的质量以及性能。不过，在混凝土施工中，裂缝的问题一直存在，并且是长期导致混凝土的质量产生折扣的重要罪魁祸首。所以，混凝土的裂缝问题也是引起了越来越多人的关注和讨论，希望可以有效减少和控制混凝土中的裂缝现象。本文也是目的如此，希望能够通过对混凝土裂缝发生的原因以及有关预防措施展开分析，以此提出科学合理的防治裂缝产生的措施，以尽绵薄之力。

1. 混凝土施工中产生裂缝的有关发展机理

混凝土的工程建设中，裂缝产生的原因有很多，并且复杂多样，有时候还会受到多方面的内外因素的同时影响以及限制。不过这些不同的因素在施工中作业混凝土的时候，在其不同的使用阶段也是会产生不同的影响。所以我们需要对混凝土裂缝产生的相关机理进行严谨分析，从而客观公正探讨分析该问题。

（一）各种因素的影响

1）温度以及湿度的影响

凝固之后的混凝土材料性能优良，可以有效抗压和承重，不过它的弹性却稍显缺陷，同时这也是极大制约和限制混凝土的更好拓展使用空间的重要原因。混凝土属于脆性材料并且抗压强度是其本身的抗拉强度的十倍。在混凝土所处于的环境的温度以及湿度产生变化，所以和外界直接接触的混凝土表面先会收到影响，并且因此而产生相应的变化，容易造成混凝土材料内外温度的不同，从而进一步导致混凝土在表面需要承受额外的膨胀应力。当混凝土的内外温度以及湿度的差异变得更大，这种影响也会更明显。一旦这种影响产生的附加应力超过一定的限制，即混凝土的许用应力之后，混凝土便会相应发生脆性变形，进而导致裂缝的产生。

2）水化热引起的热胀冷缩

混凝土的凝固阶段一共分为三个时期，即分别是溶胶期、凝结期以及硬化期。在溶胶期阶段，混凝土中的水泥会因为和水产生化学反应，从而导致混凝土的内部存有大量的多余热量，虽然这些热量会在混凝土凝固阶段的后两个时期逐渐散去，但是混凝土的局部之间也会因为热量的过度集中，发生热胀冷缩，并且程度不均匀，进而导致裂缝的发生。譬如在施工桥梁的路基工程中，因为刚进行混凝土的混配以及浇筑，会导致因为水泥和水反应从而产生的水化热被暂时封存在混凝土的内部，并且难以散去，进而导致桥梁结构内部温度和环境的温度差异明显，内部温度较高于环境的温度。拆模之后，会让桥梁结构的温度逐步降低，但是内外环境的相对温差依然会使得结构内部和表面的热胀冷缩出现不同程度的热胀冷缩，引得混凝土的表面承受着附加的应力。在混凝土结构刚形成的阶段，桥梁的抗拉强度较低，所以若是附加应力超过混凝土结构的许用抗拉应力，会导致桥梁结构出现塑形破坏，发生变形，进而导致混凝土出现裂缝现象。

（二）温度应力的作用机理

混凝土工程中的温度应力通常情况下能够分为三个阶段：

1）初期阶段

该阶段主要是从混配灌注混凝土到其内部的水化热基本消散，一般的时间为20到30天。初期阶段的混凝土有两个重要特征，其一是淤水泥和水发生化学反应导致产生的过量水化热被暂时封存在混凝土内；其二便是混凝土的机械性能因为热量出现分布不均的原因，从而使得局部出现差异，并且使得混凝土的弹性模量快速降低。这两个重要特征都会使得混凝土的应力不均匀，并且承受该种性能，造成裂缝的产生^[1]。

2）中期阶段

该阶段的混凝土是过度热量基本消散到混凝土的温度基本稳定的时期，该段时间较短，大概是 7天到10天内。在这段时间内，温度应力主要是被混凝土本身的热量外散以及混凝土和周围的环境温差引发的。此外，温度应力还会和早期阶段发生的附加应力相互叠加，不过混凝土的机械性能发生的变化很少，弹性模量出现均匀分布并且基本处于稳定的状态。

3）后期阶段

后期阶段是中期阶段完后到混凝土工程正式运行的阶段。在该阶段中，温度应力会因为环境因素的各项限制和影响，使得它们与之前的应力互相叠加，进而共同影响到混凝土表面发生裂缝现象。

2. 针对于温度裂缝的相关预防措施

为了有效的防治和减少混凝土工程项目中的裂缝出现，可以主要从温度控制以及改进约束条件进行。

（一）控制温度

选择并使用具有适当粒度分布的骨料，并且依据有关数据，将其和当前的实际施工现场的反馈信息结合起来，使用中等和粗砂骨料应用在混凝土工程中相比使用细砂更加经济且合理。并且所使用的用水量以及水泥用量每立方米都是不断减少，其主要合理性也体现在于粗砂骨料在使用过程中可以大大降低混凝土结构的内外温差并且有效提升混凝土的强度水平。在混凝土中，应加入足够的水以减少水泥和水的反应产物，降低其水化热，最大程度缩减温度应力出现的初始阶段，并且大大降低混凝土弹性模量的减少。发现外界环境的温度比较高的时候，可以合理缩小混凝土的灌注厚度，并且大大提升混凝土的散热塑料，使得内外的温差被缩减。

在灌注混凝土的时候，需要铺设一定的注水管道，并且利用通冷水的方式降低温度。一些昼夜温差比较大的月份，要在混凝土的结构外部铺设一定的保温材料，进而缩减混凝土的温度梯度，降低热胀冷缩的差异，并且大大降低附加的应力，从而使得裂缝的现象大大减少。在秋冬月份，更是需要针对于裸露在外的混凝土的外表面添上一层保温层，使得温差的影响制约被大大减少^[2]。

（二）改进约束条件

根据一定的要求，对混凝土的结构展开科学合理的分缝分块，有助于在混凝土结构出现热胀冷缩的过程中发挥伸缩作用，尽可能避免裂缝的发生。

施工表面需要应尽可能平滑且连续，以最大程度避免不必要的起伏并降低混凝土结构弯曲引起的额外拉伸应力和剪切应力;合理安排在实际施工过程中的程序环节，以避免混凝土的不同部位它们之间的温度和湿度差，进而有效降低温度应力并大大避免裂缝的发展可能性。

在项目的早期阶段的设计中，应尽可能避免高度差异。可以减小混凝土的表面积很长一段时间裸露在外的时间。有效改进混凝土结构的弹性塑料，大大提升混凝土和加强维护的防变形能力，通过多种措施的展开有效地防止混凝土裂缝的发生与发展。进行混凝土混浆的时候，可以适当添加一定量的改性纤维，譬如玄武岩纤维尺寸，PW1纤维，碳纳米管纤维等，能够有效地改善混凝土结构，提升其弹性，增加其耐受额外应力的能力，从而大大减少裂缝的发生。因为改性纤维的牵连引导功效，使得发生混凝土裂缝现象后，能够及时快速避免裂缝发展。

三、结束语

总而言之，在混凝土的施工阶段能够造成温度裂缝的原因有很多，我们只有通过深入的探究和控制以及养护等，才可以有效抑制温度裂缝现象的频频发生，从而进一步巩固加工施工的质量，全面提高混凝土施工的建设质量。

参考文献：

[1]亮 王. 隧道大体积混凝土施工中混凝土裂缝和温度的控制要点分析[J]. 2021.

[2]易军. 大体积混凝土施工中的温度裂缝控制探讨[J]. 四川水泥, 2020, No.292(12):35-36.