混凝土施工中温度裂缝的分析与控制

黄正瑞

【摘要】混凝土施工阶段，由于温度应力的变化，导致混凝土可能出现温度裂缝，影响到混凝土施工质量与安全。本文就混凝土施工中温度裂缝的成因分析，并提出具体的控制对策。

【关键词】混凝土;温度裂缝;温度应力;控制对策;约束条件

混凝土是工程建设的重要材料，多数项目施工时都需使用混凝土。为保证混凝土施工质量，需对混凝土温度裂缝进行分析控制，消除施工安全隐患，充分发揮出混凝土施工价值与优势。

1、混凝土施工中温度裂缝分析

1.1裂缝原因分析

混凝土硬化过程中，水泥会放出大量水化热，导致混凝土内部温度不断上升，进而导致混凝土表面产生拉应力。后期混凝土凝固过程中，混凝土会出现大幅度降温，在新旧混凝土的作用下，导致混凝土内部出现拉应力。气温的降低会导致混凝土表面产生一定拉应力，在多个拉应力集中后，一旦拉应力大于混凝土的抗裂强度，混凝土则会出现裂缝。

混凝土作为一种脆性材料，抗拉强度仅为抗压强度的十分之一。由于，混凝土原材料配比不合适、水灰比不稳定、运输出现离析现象，导致混凝土内部的抗拉强度存在差异性。部分区域的抗拉能力非常低，则极易出现混凝土裂缝。在钢筋混凝土中，拉应力主要由钢筋进行承担，混凝土仅承受压应力。在素混凝土施工设计时，应当避免混凝土内部出现拉应力，导致混凝土施工质量下降。

在实际施工过程中，混凝土由最高温度冷却到运行时期的稳定温度，由于温度梯度的快速变化，导致混凝土内部产生较大拉应力，如温度应力超过外部荷载应力时，混凝土则可能在温度应力的影响下，导致混凝土出现温度裂缝，无法保证混凝土施工整体质量与安全[1]。

1.2温度应力分析

早期，混凝土浇筑施工开始，直到水泥放热基本结束，该时期约为30d，该阶段混凝土温度应力变化时，主要是发出大量水化热，导致混凝土弹性模量的急剧变化，使得混凝土内部形成残余应力。

中期，从水泥放热阶段到混凝土冷却阶段，该时期温度应力变化时，主要是由于混凝土的自然冷却与外界气温的变化，进而与早期形成的残余应力进行叠加，该时期混凝土的弹性模量变化不大。

晚期，混凝土完全冷却并投入使用后，温度应力的产生，主要是由于外界气温变化引发，该时期产生的温度应力，与早期、中期的温度应力进行叠加。在混凝土温度应力计算时，需对混凝土徐变进行考量，分析混凝土可能出现的温度裂缝情况，主动对其裂缝隐患进行规避，保证混凝土施工质量与安全，对温度应力进行合理控制，提高混凝土项目的整体建设可行性。

2、混凝土施工中温度裂缝的控制对策探讨

2.1温度控制对策

第一，在对混凝土温度控制时，应当对骨料配比进行合理改善，如使用干硬性混凝土制备混合料，或在混合料中加入塑化剂、引气剂，进而合理控制混凝土中的水泥用量，实现对混凝土温度的控制。

第二，在混凝土拌和过程后，预先加入一定水量，或利用冷水对碎石进行整体冷却处理，进而有效降低混凝土的浇筑温度。

第三，若施工环境温度过高时，必须合理减小混凝土的浇筑厚度，使得混凝土浇筑层得到快速散热，保证后续混凝土浇筑的质量与安全。

第四，工作人员在混凝土浇筑前，预先埋设水管。在混凝土浇筑过程中，及时通入冷水对混凝土进行降温处理[2]。

第五，混凝土施工后期需进行拆模处理，工作人员需根据实际现场施工条件，对拆模时间进行合理控制。若气温骤降时，则需要对其表面进行保温处理，避免混凝土表面出现急剧的温度梯度，影响到混凝土凝固质量。

第六，混凝土施工过程中，为避免内部混凝土与表面混凝土出现较大温度差，需对混凝土表面进行合理的温度控制，主动规避温度裂缝的出现。

2.2约束条件改善

第一，对混凝土设置合理的施工裂缝，规避温度裂缝的出现。

第二，对混凝土施工工序进行细化，避免过大的高度差，导致混凝土构件侧面长期暴露，影响到混凝土凝固质量。

第三，混凝土温度裂缝控制时，应当对混凝土的水灰比进行合理控制，混凝土制备时，合理应用减水防裂剂，有效控制混凝土的用水量，对温度裂缝进行一定抑制。

第四，通过对混凝土温度裂缝分析可知，水泥用量是混凝土收缩的重要影响因子。为此，工作人员可掺加减水防裂剂，使得混凝土的水泥用量得到一定控制，并利用骨料补充混凝土体积缺失，保证混凝土施工质量。

第五，通过减水防裂剂的合理应用添加，可对水泥浆的黏稠度进行合理调整，减少混凝土出现泌水问题，避免混凝土出现沉缩变形。

第六，混凝土施工过程中，混凝土收缩会受到约束力的制约，当拉应力大于混凝土强度时，混凝土则会出现裂缝。通过添加减水防裂剂，可有效提高混凝土的抗拉强度，提升混凝土的抗裂性能，避免混凝土出现严重温度裂缝。

第七，在外加剂的合理应用下，可有效提高混凝土的密实度，保证混凝土具有很好的抗氧化性，可规避混凝土出现碳化收缩，进而产生混凝土收缩裂缝。

第八，在减水防裂剂的合理应用下，可使得混凝土缓凝时间得到有效控制，避免混凝土由于水泥水化放热，导致混凝土出现较大的温度变化，同时可避免水泥长期不凝固，影响到混凝土凝固质量，增加混凝土塑性收缩裂缝的产生风险。

第九，通过外加剂的应用，可保证混凝土和易性较高、表现易搓平，进而形成微膜，对混凝土水分蒸发进行一定控制，减少混凝土干燥收缩。

第十，通过对混凝土裂缝问题进行深入分析可知，主要是由于温度梯度的存在，导致混凝土无法进行整体凝固，导致混凝土出现温度裂缝。为此，在对混凝土温度裂缝进行控制时，应当对混凝土进行早期养护，避免混凝土内外出现较大温度差，避免混凝土表面裂缝出现。为防止混凝土出现超冷问题，应当对混凝土的温度与施工环境温度进行对比，以保证混凝土的整体凝固质量与安全。通过对混凝土温度进行合理控制，可避免混凝土浇筑过程中产生更多约束力，保证混凝土达到预期设计的强度与抗裂效果。

结语：

综上，笔者对混凝土施工中温度裂缝的分析与控制进行阐述，旨在说明混凝土温度裂缝控制工作开展的必要性与重要性。通过对约束条件合理改善，有效规避温度裂缝问题的发生，保证混凝土项目的整体施工安全性与可靠性。

参考文献：

[1]孙连龙.混凝土裂缝控制技术在桥梁施工中的应用分析[J].建筑技术开发，2020，47（16）：35-36.

[2]蔡兆渤.浅述大体积混凝土施工中的温度裂缝控制[J].福建建设科技，2020（02）：62-64.