摘要：水泥混凝土在現代工程建設中占有相當重要的位置，而其裂縫的產生嚴重影響著建筑工程的美觀和質量。本文作者對水泥混凝土溫度裂縫產生的原因、現場混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施進行等進行了闡述，以供參考。

　　關鍵詞： 水泥混凝土,溫度裂縫,原因,預防

　　前言

　　長期以來，水泥混凝土工程的裂縫較為普遍，究其原因，主要涉及到混凝土的原材料、 配合比、施工工藝及所處的環境因素等。水泥混凝土因所處環境中溫度的變化，造成應力的變化，從而產生破壞性裂縫，這是裂縫產生的重要原因。在施工中混凝土常常出現的溫度裂縫，破壞了結構的整體性和耐久性，對工程質量具有顯著的不容忽視的影響。

　　1 裂縫的原因

　　混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性、 結構不合理、 原材料不合格、 模板變形以及基礎不均勻沉降等。

　　混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝上的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不及時、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往因干縮導致裂縫。混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有(0.6～1.0) ×10-4，長期加荷時的極限位伸變形也只有(1.2～2.0)×10-4。由于原材料不均勻，水灰比不穩定，及運輸和澆筑過程中的離析現象，造成同一塊混凝土中其抗拉強度是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力，有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力。因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

　　2 溫度應力的分析

　　2.1 根據溫度應力的形成過程可分為三個階段。

　　早期自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內形成殘余應力。

　　中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起， 這些應力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。

　　晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。

　　2.2 根據溫度應力引起的原因可分為兩類，這兩類溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構，如果內部溫度是非線性分布的，由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。約束應力：結構的全部或部分邊界受到外界的約束， 不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。

　　3 溫度的控制和防止裂縫的措施

　　為了防止裂縫，減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

　　3.1 控制溫度的措施

　　采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，添加外加劑，如引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;在已經澆注完成的混凝土表面鋪設水管，養生的同時進行降溫處理;熱天澆筑混凝土時用水冷卻碎石，避開日最高溫度時段以降低混凝土的澆筑溫度;施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施;規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度變化。

　　3.2 改善約束條件的措施

　　合理地設置伸縮縫及沉降縫;避免基礎開挖過大;合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要。應特別注意避免產生通縫，出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的。

　　當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。當拆模過早，會在表面引起很大的拉應力，出現“溫度沖擊” 現象。但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一層輕型保溫材料，如草簾海棉等，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。

　　加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小，因為大體積混凝土的含筋率極低。只是對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩定的，而與應力狀態、時間及溫度無關。在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現很困難。但加筋后結構內的裂縫一般就變得數目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時，對提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結構的表面常常會發生細而淺的裂縫，其中大多數屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。

　　為保證混凝土工程質量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的重要措施之一。

　　4加強混凝土的早期養護

　　混凝土的早期養護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。適宜的溫、濕度條件是相互關聯的。混凝上的保溫措施常常也有保濕的效果。新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發等原因常引起水分損失，從而推遲或減緩水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養護的關鍵時期，在施工中應切實重視起來。

　　5結束語

　　總而言之，在我國工程建筑當中，混凝土是最為常見的建筑材料。不過最為常見的材料也最容易出現問題，往往在混凝土澆筑完之后，可能會出現的一些裂縫問題，不過大部分裂縫還是對建筑的穩定性和結構支撐性有一定影響的。所以在具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

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　　本文選自《中國住宅設施》。  《中國住宅設施》是由中國房地產及住宅研究會主辦，建設部主管，月刊，北京市出版，國際刊號ISSN：1672-5093，國內刊號CN：11-5143/TU，郵發代號：82-276，2003年創刊。

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