混凝土温控论文

浅谈大体积混凝土温度裂缝控制措施与应用

邵欣

(沈阳农业大学水利学院，沈阳 110866)

摘要：大体积混凝土构件中出现裂缝是较为普遍的，其严重影响到结构的整体性和耐久性，究其原因，是混凝土温度应力的变化造成的。因此在大体积混凝土中，温度的控制具有重要的意义。本文就大体积混凝土分析其出现裂缝的原因，以及分析了应该采取的温控措施等。

关键词：大体积混凝土；温度控制；裂缝

Introduction to mass concrete temperature crack control

measures and application

Shaoxin

(College of Water Conservancy, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866)

Abstract: Cracks in mass concrete structures, is common, it seriously affect the integrity and the durability of the structure, investigate its reason, is caused by concrete temperature stress changes. So in mass concrete, temperature control has the vital significance. In this paper, the mass concrete, the author analyzes the reasons of the cracks, and analyzes the temperature control measures should be taken to, etc.

Key words: large volume concrete, temperature control and crack

1引言

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在桥梁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，但裂缝仍然时有出现。尤其是在大体积混凝土中，温度裂缝更是严重。

混凝土结构物中实体最小尺寸不小于 1 m 的部位所用的混凝土即为大体积混凝土[1]，而水工混凝土具有严格的抗冻、抗渗、防裂要求。所以对水工大体积混凝土的施工应采取不同于其他大体积混凝土的施工措施。大体积混凝土在现代工程中已越来越多的被用到，混凝土出现裂缝在实际工程施工中不可避免，对于大体积混凝土，由于结构尺寸较大，影响因素更为复杂，所以，大体积混凝土更容易出现裂缝。

大体积混凝土与一般混凝土相比，最显著的特点就是结构尺寸大，结构尺寸大的影响不仅仅是支模后需要浇注更多的混凝土，最主要的是它增加了混凝土内部大量热量散发的路径。由于水泥水化在短时间内放出大量的热量，而混凝土的导热性能较差，大体积混凝

土大大地延长了热量散发的路径，混凝土内部的热量无法及时传导出去，加剧了混凝土内外的温度差值，由于内外温差而导致的拉应力很容易超过了混凝土的抗拉强度（混凝土的抗拉强度很低，一般约为抗压强度的十分之一[2]），所以，大体积混凝土很容易由于内外过大的温差产生裂缝。

2大体积混凝土温度裂缝控制研究现状

2.1裂缝产生原因

混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格，模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到约束，会在混凝土内部出现拉应力，气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝[3]。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，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。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的十分之一左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，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，易于出现裂缝的薄弱部位。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。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部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起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要[4]。

2.2裂缝的类型

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[5]。

大体积混凝土紧靠基础的部分还会产生贯穿裂缝，无论对坝的整体受力还是防渗效果的影响比之浅层表面裂缝的危害都大得多。表面裂缝虽然可能成为深层裂缝的诱发因素，对坝的抗风化能力和耐久性有一定影响，但毕竟其深度浅、长度短，一般不至于形成危害坝体安全的决定因素[6]。

2.3对大体积混凝土的影响

2.3.1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[7]，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。

2.3.2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。

2.3.3 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[8]。

2.3.4 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。