混凝土施工温度的控制及裂缝的防治措施

杨家荣

(山西运城路桥有限责任公司，山西运城 044000)

混凝土已经渗透到我们生活工程使用的方方面面。由于混凝土的特殊性，且和环境的热交换比较复杂和冗长，因此内部的结构格外不均匀。这种情况严重的时候会导致混凝土的开裂状况，这样就会使得危险潜伏，有着非常不良的负面影响。对此本文展开了研究。

1 混凝土的温度裂缝及其危害

混凝土在路面的建设中总是会出现各种问题，裂缝问题更是难以避免的。现在很多的实践经验都表明了裂缝确实是难以避免的情况，我们需要多加注意。要将裂缝的程度控制在相关的范围之内，不要形成过分的危害。裂缝也可以分为两种，有微观和宏观之分，在没有受到任何外力影响的情况下存在的肉眼不容易看见的裂缝称之为微观裂缝。但是由于在实际作用下产生的裂缝，受到外力的作用而产生，这就是宏观裂缝。微观的裂缝还包括着三种，有的是水泥粘合面上的裂缝，这就是粘合裂缝了;另一种就是水泥石等自身就存在裂缝;还有一种是骨料上面存在的裂缝。这些裂缝的分布都是极其不均匀的，并且能见情况不好。宏观裂缝大多都是由外来的力量作用之后才产生的。这除了外来的作用力以外也有着其他的可能，比如温度和收缩方面的因素造成的，也可能会有来自温度、收缩等各方面的原因导致变形。在混凝土的浇灌初期，水泥产生的热量会非常大。因此，温度大是很多混凝土都存在的问题，这样将会导致混凝土出现裂缝的情况。这样的情况经常发生，这也是导致裂缝的最关键的原因。因此高温将会给混凝土带来许多问题。

1.1 导致路面变形

水泥混凝土路面板的延长和收缩变形是由于路面整体遭受温度的不断升高和降低，也就是通常所说的“热胀冷缩”。温度应力是指路面板变形受限时而出现的应力;路面板的温度变形不一致是因为其遭受的温度不均匀导致的，从而产生翘曲变形，其受限时出现的应力就是翘曲应力。

1.2 影响建筑物的稳定安全

路面刚度的降低是由于受各种裂缝的影响，特别是在基础部分方面，有很大可能会导致建筑物的稳定安全受到影响。

1.3 降低结构的承载能力

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，对于路面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。

1.4 影响混凝土的耐久性

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。

2 混凝土的温度裂缝形成

2.1 混凝土温度裂缝相关状况

在过去，对于大体积的混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。在混凝土楼板、桥梁、水工建筑物工程中裂缝几乎无所不在，尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然经常出现。如果不采取补救措施，会带来很多的麻烦，并且对工程的质量产生影响。

2.2 温度引起混凝土裂缝的原因

混凝土中水灰的比例变化是产生裂缝的重要原因，基本上是水和水泥计量的变化对混凝土的强度影响的增加。所以影响混凝土的强度的直接因素就是水、水泥、外加剂溶液的计量的偏差。混凝土的配制采用含泥量大的粉砂，会使其收缩变大，抗拉强度降低，因此容易造成裂缝。泵送为了对其条件进行满足，使其坍落度增大，由此流动性增大，这样表面就容易产生裂缝。温度应力和温度控制在大体积的混凝土中有着重要的作用。主要是因为，一方面混凝土因为其经常发生温度裂缝，而造成其结构的整体性和耐久性受到影响;另一方面，在运行过程中，结构的应力状态因为不断变化的温度而产生不可忽视的影响。我们现在主要遇到的是施工中的温度裂缝。混凝土在硬化的过程中，其水泥会产生大量的水化热，由此升高了内部温度，在表面产生拉应力。之后，在降温的时候，因为基础和老混凝土对混凝土产生了限制，这时候内部又会产生拉应力。温度的降低也会使得混凝土表面产生很大的拉应力。当混凝土的抗裂能力低于这些拉应力的时候，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。

3 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予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。

3.1 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，采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加减水剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。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60 d或90 d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，尤其是寒冷天气应少用薄壁结构，因为薄壁结构很敏感，温度变化会影响到它的正常稳定。

3.2 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。

4 混凝土施工温度的控制措施

受温度应力的影响，水泥混凝土路面将会产生裂缝或断板，主要原因有两方面:1)在切缝前，混凝土路面内因温度的影响产生的收缩应力远远大于其抗拉强度，造成路面发生断裂。即使能够对切缝时间进行准确地预测，并及时地进行切缝，从而对断板的现象进行控制，但是对因温度应力产生的裂缝却不能避免。2)混凝土板因为自然环境温度有着较大的变化使其产生较大的温度梯度，进而出现过大的温度翘曲应力使得路面出现裂缝。

4.1 对混凝土材料进行温度控制

为了避免太阳的曝晒雨水的淋洒，需要采用雨棚遮挡粗细集料，使其表面温度得到降低，控制细骨料稳定的含水率。严格控制水泥进场温度，控制在60℃以内。采用加冰措施，降低拌合用水的温度，以求降低混凝土拌合温度、入模摊铺温度。通过加冰块等措施来控制混凝土的出料温度，能减少混凝土裂缝的发生。

4.2 改善养护措施

水泥混凝土路面板板体温度随气候环境变化的原因，主要是路面表面的吸热和散热作用。对此，也可采用相应的措施，使其吸热、散热的速度降低，从而对混凝土路面温度的变化幅度进行控制，最后达到降低温度应力的目的。

4.3 早期强度的形成

春秋季节的时候，混凝土路面板产生断裂的情况则比较多，主要是由于这两季有着较大的温度变化幅度。这期间，混凝土结硬的速度则比较缓慢，在初期将要形成强度的时候，往往会遭受较多的最大降温，由此很容易出现断板。所以，在施工的时候，需要按照抹面、拉毛的施工时间，通过早强型减水剂的使用，使混凝土路面板提高其早期的强度。

5 结语

本文通过研究温度裂缝和混凝土之间的关系，并提出了相关的措施和结论，希望能对实际工作产生帮助。从混凝土基础内外温度变化幅度，可以看出所有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。因此要选择合理的结构形式和分缝分块。路桥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。

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