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浅谈混凝土的施工温度与裂缝详细内容

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今日，混凝土的裂缝较为普遍，在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中实行各种措施，当心谨慎，但裂缝仍旧时有消失。究其缘由，我们对混凝土温度应力的变化留意不够是其中之一。在大体积混凝土中，温度应力及温度掌握具有重要意义。这主要是由于两方面的缘由。首先，在施工中混凝土经常消失温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。

1裂缝的缘由

混凝土中产生裂缝有多种缘由，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不匀称性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不匀称沉降等。

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，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部消失拉应力。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力量时，即会消失裂缝。很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猛烈变化。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1／10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。由于原材料不匀称，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匀称的，存在着很多抗拉力量很低，易于消失裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋担当，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假如结构内消失了拉应力，则须依靠混凝土自身担当。一般设计中均要求不消失拉应力或者只消失很小的拉应力。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，因此把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。

2温度应力的分析

依据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：

（1）早期：自浇筑混凝土开头至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上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。

（2）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，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。

（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。

依据温度应力引起的缘由可分为两类：

（1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，假如内部温度是非线性分布的，由于结构本身相互约束而消失的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面消失拉应力，在中间消失压应力。

（2）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。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。

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。

要想依据已知的温度精确?????分析出温度应力的分布、大小是一项比较简单的工作。在大多数状况下，需要依靠模型试验或数值计算。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，必需考虑徐变的影响，详细计算这里就不再细述。

3温度的掌握和防止裂缝的措施

为了防止裂缝，减轻温度应力可以从掌握温度和改善约束条件两个方面着手。

掌握温度的措施如下：

（1）采纳改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以削减混凝土中的水泥用量；

（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；

（3）热天浇筑混凝土时削减浇筑厚度，利用浇筑层面散热；

（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；

（5）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；

（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节实行保温措施；

改善约束条件的措施是：

（1）合理地分缝分块；

（2）避开基础过大起伏；

（3）合理的支配施工工序，避开过大的高差和侧面长期暴露；

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂力量，加强养护，防止表面干缩，特殊是保证混凝土的质量对防止裂缝是非常重要，应特殊留意避开产生贯穿裂缝，消失后要恢复其结构的整体性是非常困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

在混凝土的施工中，为了提高