通過近幾年來的現場實踐，及查閱相關的技術資料，對混凝土裂縫產生的原因、現場混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施進行簡要的闡述。
一、裂縫產生的原因 分析
混凝土中產生的裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，原材料不合格（如鹼骨料反映），模板變形，基礎不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水熱化熱，內部溫度不段上升，在表面引起拉應力，後期在降溫過程中，由於受到基礎或老混凝上的約束，又會在混凝土內部出現拉應力，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。如養護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫。混凝土是一中脆性材料，拉抗強度是抗壓強度的1/10左右，短期加荷時的極限拉伸變形也只有（0.6~1.0）×104，長期加荷時的極限拉伸變形也只有（1.2~2.0）×104.由於原材料不均勻，水灰比不穩定，及運輸和澆注過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易於出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力只要是由鋼筋來承擔，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運轉時期的穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力，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為重要。
二、溫度應力的分析
溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：
（1）早期：自澆築混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個階段有兩個特徵，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土上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）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，在此期間混凝土上的彈性模量變化不大。
（3）晚期：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。
根據溫度應力引起的原因可分為兩類：
（1）自生能力：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，由於結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如，橋樑墩身，結構尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面的溫度低，內部溫度高，在表面出現拉應力，在中間出現壓應力。
（2）約束能力：結構的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而一起的應力，如箱梁頂板混凝土和護攔混凝土；這兩種溫度應力往往和混凝土上的干縮所引起的應力共同作用；想要根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較複雜的工作。在大多數情況下，需要依靠模型試驗或數值 計算 ，混凝土的徐變使溫度應力有相當大的鬆弛，計算溫度應力時，必須考慮徐變的 影響 ，具有計算這裡就不在細述。
三、溫度的控制和防止裂縫的措施
為了防止裂縫，可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手，現場常用的措施如下：
（1）採用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。
（2）攪拌混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆築溫度。
（3）熱天澆築混凝土時減少澆築厚度，最好控制在500mm以內，以便於表面散熱；第二層澆築必須在第一段砼初凝前澆築完畢。
（4）根據混凝土澆注面積，在混凝土上中下部設置一定數量測溫管，定時測定內外溫度，前4天每2h測一次，5－7天每4h測一次，8－15天每天一次，並及時記錄，確保混凝土內外溫差控制在25.以內，做到及時觀察，出現溫度超偏，可通過調整養護方式來降低溫差。
（5）規定合理的拆模時間，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度，加強保溫養護措施，現場通常採取措施為混凝土澆注後先覆蓋一層塑料薄膜，用麻袋裝鋸末，厚度80～100㎜進行中層覆蓋，最後覆蓋1-2層100mm厚岩棉被。
（6）夏季施工中長期暴露的混凝土澆築塊表面及側邊，設置專人撒水養護時間不少於14d，有條件的應對基礎側邊進行覆土掩蓋，避免內部水分蒸發過快，產生裂縫。
改善約束條件的措施是：
（1）合理地分區分塊。
（2）避免基礎過大起伏。
（3）合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。
轉貼於論文聯盟 http://www.lwlm.com
一、裂縫產生的原因 分析
混凝土中產生的裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，原材料不合格（如鹼骨料反映），模板變形，基礎不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水熱化熱，內部溫度不段上升，在表面引起拉應力，後期在降溫過程中，由於受到基礎或老混凝上的約束，又會在混凝土內部出現拉應力，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。如養護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫。混凝土是一中脆性材料，拉抗強度是抗壓強度的1/10左右，短期加荷時的極限拉伸變形也只有（0.6~1.0）×104，長期加荷時的極限拉伸變形也只有（1.2~2.0）×104.由於原材料不均勻，水灰比不穩定，及運輸和澆注過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易於出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力只要是由鋼筋來承擔，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運轉時期的穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力，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為重要。
二、溫度應力的分析
溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：
（1）早期：自澆築混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個階段有兩個特徵，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土上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）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，在此期間混凝土上的彈性模量變化不大。
（3）晚期：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。
根據溫度應力引起的原因可分為兩類：
（1）自生能力：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，由於結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如，橋樑墩身，結構尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面的溫度低，內部溫度高，在表面出現拉應力，在中間出現壓應力。
（2）約束能力：結構的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而一起的應力，如箱梁頂板混凝土和護攔混凝土；這兩種溫度應力往往和混凝土上的干縮所引起的應力共同作用；想要根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較複雜的工作。在大多數情況下，需要依靠模型試驗或數值 計算 ，混凝土的徐變使溫度應力有相當大的鬆弛，計算溫度應力時，必須考慮徐變的 影響 ，具有計算這裡就不在細述。
三、溫度的控制和防止裂縫的措施
為了防止裂縫，可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手，現場常用的措施如下：
（1）採用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。
（2）攪拌混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆築溫度。
（3）熱天澆築混凝土時減少澆築厚度，最好控制在500mm以內，以便於表面散熱；第二層澆築必須在第一段砼初凝前澆築完畢。
（4）根據混凝土澆注面積，在混凝土上中下部設置一定數量測溫管，定時測定內外溫度，前4天每2h測一次，5－7天每4h測一次，8－15天每天一次，並及時記錄，確保混凝土內外溫差控制在25.以內，做到及時觀察，出現溫度超偏，可通過調整養護方式來降低溫差。
（5）規定合理的拆模時間，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度，加強保溫養護措施，現場通常採取措施為混凝土澆注後先覆蓋一層塑料薄膜，用麻袋裝鋸末，厚度80～100㎜進行中層覆蓋，最後覆蓋1-2層100mm厚岩棉被。
（6）夏季施工中長期暴露的混凝土澆築塊表面及側邊，設置專人撒水養護時間不少於14d，有條件的應對基礎側邊進行覆土掩蓋，避免內部水分蒸發過快，產生裂縫。
改善約束條件的措施是：
（1）合理地分區分塊。
（2）避免基礎過大起伏。
（3）合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。
轉貼於論文聯盟 http://www.lwlm.com
收藏