【論文關鍵詞】混凝土溫度裂縫 成因 防治
文摘要】混凝土在現代工程建設中佔有重要地位，而混凝土的裂縫較爲普遍，特別是在水利水電工程建設中，混凝土裂縫幾乎無處不在。儘管我們在施工中採取各種措施，小心謹慎，但裂縫仍然時有發生。究其原因，人們對混凝土溫度應力的變化注意不夠是原因之一。在大體積混凝土中，溫度應力是產生裂縫的主要因素之一，這就反映了混凝土施工溫度控制具有重要意義。這主要是由於兩方面的原因，首先，在施工中混凝土膠凝材料水化時產生水化熱，結構產生溫度應力而出現溫度裂縫，影響結構的整體性和耐久性；其次，在工程運行過程中，溫度的變化對結構的應力狀態具有顯著的、不容忽視的影響。目前人們遇到的主要是施工中產生的溫度裂縫，本文對混凝土施工中裂縫的成因和處理措施作如下初步探討。
1.裂縫的成因
混凝土產生裂縫有多種原因，主要因素是溫度和溼度的變化、混凝土的脆性和不均勻性、結構不合理、原材料不合格、模板變形和基礎不均勻沉降等。
混凝土在硬化期間水泥產生大量水化熱，內部溫度不斷上升，在混凝土表面引起拉應力。後期在降溫過程中，由於受到基礎或老混凝土的約束，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`內部溼度變化很小或變化較慢，但表面溼度可能變化較大或發生劇烈變化，如養護不當、時干時溼，表面幹縮變形受到內部混凝土體的約束，也往往產生裂縫。
由於原材料質地不均勻、水灰比不穩定以及運輸和澆築過程中的離析現象，在同一塊體混凝土中其抗拉強度也是不均勻的，存在着許多抗拉能力很低，易於出現裂縫的薄弱部位。
施工中混凝土由最高溫度冷卻到工程運行時期的穩定溫度，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於進行合理的結構設計和施工極爲重要。
2.溫度應力的分析
溫度應力根據其形成過程可分爲以下三個階段：
（1）第1階段：自開始澆築混凝土至水化熱基本結束，一般約爲30天。這個階段具備兩個特徵：一是水泥揮發出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化，由於彈性模量的變化，這一時期在混凝土內形成殘餘應力。
（2）第2階段：自水化熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止。在這個時期，溫度應力主要是由於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餘應力相疊加，在此期間混凝土的彈性模量變化不大。
（3）第3階段：混凝土完全冷卻以後的運轉時期。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餘應力相疊加。
3.溫度的控制和防止裂縫的措施
爲了防止混凝土裂縫，減輕溫度應力可以從控制混凝土溫度、改善約束條件和加強混凝土早期養護三個方面考慮。
（1）控制混凝土溫度的措施
a）拌合混凝土時加漿或用冰將碎石冷卻以降低混凝土的澆築溫度；
c）在混凝土中埋設冷卻水管對混凝土內部進行降溫；
e）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時對混凝土表面進行保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度變化；
（2）改善約束條件的措施
a）對混凝土體進行合理地分縫分塊；
b）避免基礎過大起伏；
c）合理的安排混凝土澆築工序，避免過大的高差和側面長期暴露；
（3）加強混凝土的早期養護