混凝土温度裂缝原因

第一篇：混凝土温度裂缝原因

泵送混凝土施工中温度裂缝的原因及控制措施

中国混凝土网 [2007-7-6] 网络硬盘 我要建站 博客 常用搜索 征订网刊

摘 要:主要阐述泵送混凝土施工中温度裂缝存在的原因,提出应完善工程设计,并对使用的水泥、砂石料等加强检验,保证原材料的质量,加强施工过程控制,从而提高泵送混凝土的施工质量。

关键词:泵送混凝土,温度裂缝,控制措施

中图分类号: TU755. 7 文献标识码:A

随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土在工程施工中得到普及,广泛使用于现浇梁、板、柱、墙等各种现浇混凝土构件中。但是,泵送混凝土因骨料级配的限制,胶凝材料的大量使用,以及具有的高坍落度、高流动性、高水泥用量的原因,在水泥硬化中易产生泌水现象,并产生大量的水化热,造成温度裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,应当引起足够的重视。为此,现对温度裂缝产生的原因及如何有效控制裂缝的出现和发展进行探讨。

1 泵送混凝土施工中温度裂缝产生的原因

泵送混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥因水化而产生大量的水化热,聚积在混凝土内部不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,使得混凝土结构内外出现较大的温差,这些温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,在混凝土的施工中当温差变化较大或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝。同时,商品混凝土具有较大的收缩性,在共同应力的作用下,将会产生大量的温度收缩裂缝,虽然这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生,但是如不加控制,将很快发展,形成贯穿裂缝,会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等,严重的将形成质量病害,影响建筑的结构安全和合理的使用寿命。

2 影响因素和控制措施

对使用泵送混凝土的工程,应充分考虑温度裂缝问题,在工程设计中,应对易产生温度裂缝的部位采取构造加强措施。施工中应从拌制混凝土使用的水泥、砂石料、掺合料、水灰比等方面进行重点控制,并在施工中加强过程控制,以保证钢筋混凝土工程质量。主要应做好以下几方面的工作。

2. 1 完善工程设计

从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和泵送混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求。在工程设计中,应充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,对易产生温度裂缝的房屋四周阳角、现浇板的中部、地下室及屋面板等配筋薄弱处,应设置一定数量的构造钢筋进行加强。如负筋不采用分离式切断,改为沿房间全长配置,并且适当加密加粗。对于超过45 m 的现浇梁板宜设置伸缩缝或后浇带。对不宜设置伸缩缝的建筑,可在混凝土中掺加一定量的混凝土微膨胀剂,以减少温度变化导致的收缩裂缝,如UEA微膨胀剂系列产品等。如在该市某栋综合楼施工中,施工方在图纸会审中提出,在温度裂缝常产生的部位应进行构造配筋,并增设一处后浇带。设计部门采纳后,进行相应变更,施工中基本未发现温度产生的病害裂缝,效果显著。

2. 2 泵送混凝土原材料及配合比的选用

1) 尽量选用低热或中热水泥,合理确定水泥用量。引起大体积钢筋混凝土裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。同时,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量;或改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。所使用的水泥应符合GB 17521999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥质量标准的有关规定。

2) 掺加优质掺合料。在泵送混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的高性能混凝土外加剂,可改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。泵送混凝土中掺入一定数量高效优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下的温度升高。泵送混凝土使用的各种掺合料应符合GB 8076 混凝土外加剂及GB 50119混凝土外加剂应用技术规范的相应质量标准的要求,优先选用高效粉煤灰、高品质的外加剂,以保证混凝土的各种性能符合要求。

3) 严格控制水灰比。泵送混凝土为了保证具有相应的泵送性,要求有较大的流动性。在浇捣完毕后,现浇板面易出现泌水现象,易产生混凝土表面温度裂缝。在使用泵送混凝土时,宜选用低坍落度混凝土,即在保证混凝土的泵送性的前提下,越小越好,以减少混凝土表面的温度裂缝的产生。

4) 选用高质量的砂石料。水洗砂的质量应符合J GJ 52292 普通混凝土用砂质量标准及检验方法的相应标准,宜选用中砂或粗砂,含泥量应严格进行抽查,含泥量不得大于3 % ,泥块含量不得大于1 % ,以保证砂的质量。石子的质量应符合J GJ 53292 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法的相应标准,选用级配合理的材料,严格控制含泥量不得大于1 % ,泥块不得大于0. 5 % ,以保证石子的质量。

5) 合理确定泵送混凝土的配合比。泵送混凝土的配合比决定了混凝土的强度、抗渗性、和易性、坍落度、水泥用量、水化热大小、初凝和终凝时间以及混凝土收缩率等性能指标。在施工中根据结构的不同部位、不同特点和设计要求,结合气候条件及施工现场的生产管理状况,提出相应的技术参数,由相关实验室进行试配,确定详细合理的泵送混凝土配合比。在满足混凝土泵送的前提下,优先选用5 mm～40 mm 石子级配,采用低坍落度,以减少混凝土温度和收缩产生的裂缝。

2. 3 加强施工过程控制措施

1) 加强对钢筋工程质量的管理。在施工中应严格按照设计及有关规范施工,加强对钢筋工程的质量管理,确保钢筋工程施工质量。应合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,并在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设) 临时的简易通道,以供必要的施工人员通行,减少对钢筋的踏踩损坏。

2) 加强对楼面上层钢筋网的保护。楼面板的上层钢筋一般较细较软,同时离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠;在施工中对楼面上层钢筋必须设置钢筋小撑马,并安排足够数量的钢筋工,在混凝土浇筑前及浇筑中及时进行整修,以保证上部钢筋的位置正确。

3) 施工现场应严格检查泵送混凝土的坍落度,检查随车出料单,以保证混凝土熟料的半成品质量,不符合要求的混凝土不得使用。

4) 严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。二次振动完成后,仔细进行板面找平,排除板面多余的水分。若发现局部有漏振及过振情况时,及时返工进行处理。

5) 注重浇筑完毕后养护。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在高温季节泵送时,宜及时用湿草袋覆盖混凝土,尤其在中午阳光直射时,宜加强覆盖养护,以避免表面快速硬化后,产生混凝土表面温度和收缩裂缝。在寒冷季节,混凝土表面应设草帘覆盖保温措施,以防止寒潮袭击。

3 结语

温度裂缝的存在是泵送混凝土施工中不可避免的普遍现象,应充分认识到裂缝的出现对建筑物的危害性。在工程设计中采取构造加强措施,并在施工中采取有效的措施和合理的施工过程控制方法,来预防裂缝的出现和发展,以保证泵送混凝土浇筑质量,满足建筑结构的安全、耐久性等要求。

参考文献:

[1] GB 5030022001 ,建筑工程施工质量验收统一标准[ S] .

[2] GB 5001022002 ,混凝土结构设计规范[ S] .

[3] GB 5020422002 ,混凝土结构工程施工质量验收规范[ S] .

原作者： 张博

来 源： 《山西建筑》第33卷第16期2007年6月

第二篇：混凝土的施工温度与裂缝

一、裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因，细分可分为：水泥干缩产生的裂缝。温差变化，由热胀冷缩效应引起的裂缝。应力集中引起的裂缝。使用不当造成过载，变形过大引起的裂缝。张拉力引起的裂缝。不均匀沉降引起的裂缝。施工中，在混凝土初凝阶段因模板振动、变形或移位会使结构产生裂缝。加荷过早产生的裂缝。施工缝处理不好则可能在施工缝部位出现裂缝。混凝土预制构件，在脱模、运输、堆放、起吊过程中因各种原因使构件受压区处于受拉状态，都可能使构件产生裂缝。

二、温度应力的分析

在大体积混凝土中，混凝土产生裂缝的主要原因是由于温度应力的作用。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。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。

根据温度应力的形成过程可分为以下3个阶段：

早期：自浇筑混凝土开始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。

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。

晚期：混凝土完垒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。

根据温度应力引起的原因可分为两类：

自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。

约束应力：结构的垒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。如箱粱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。

要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，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，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。

三、温度的控制和防止裂缝的措施

由于温差的作用，裂缝的产生是不可避免的。根据计算可以看出，可以采用掺加粉煤灰等有效方法，以降低混凝土硬化过程中混凝土内表的温差。因而， 在施工中采取适宜的措施， 能够避免有害裂缝的出现。

降低水泥水化热。包括： 混凝土的热量主要来自水泥水化热，因而选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土较好·精心设计混凝土配合比。采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术，减少每立方米混凝土中的水泥用量，以达到降低水化热的目的;选用适宜的骨料。施工中根据现场条件尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料;选用中粗砂，改善混凝土的和易性，并充分利用混凝土的后期强度，减少用水量。严格控制混凝土的塌落度。在现场设专人进行塌落度的测量，将混凝土的塌落度始终控制在设计范围内，一般以7～9cm为最佳，夏季施工时，在混凝土内部预埋冷却水管，通循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。冬季施工时，采用保温措施进行养护，如技术条件允许，可在混凝土结构中掺加10%～15%的大石块，减少混凝土的用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。

降低混凝土入模温度。包括：浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温，尽量避开炎热天气浇筑。加强施工中的温度控制。改善约束条件，削减温度应力。在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层，如技术条件许可，施工时宜采用刷热沥青作为滑动层，以消除嵌固作用，释放约束应力。

提高混凝土的抗拉强度。包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量过大.不仅增加混凝土的收缩，而且降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量，将石子含泥量控制在1%以下.中砂含泥量控制在2%以下.减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响，改善混凝土施工工艺。可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后及时排除表面积水和最上层泥浆等方法。加强早期养护，提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模置，在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋，以改善应力分布.防止裂缝的出现。

四、混凝土的早期养护

实践证明.混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。

从温度应力观点出发，保温应达到下述要求;防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。防止老混凝土过冷.以减少新老混凝土间的约束。

混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件.以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。

适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。

从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化.表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。

混凝土现浇板裂缝的防治，从设计、施工方面来剖析楼板裂缝的成因与防治措施。监督与监理是重要保证。现就如何防治住宅现浇混凝土楼板裂缝，提出如下措施。

裂缝产生的设计原因与防治措施在住宅建筑设计中，设计单位必须认真执行《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)等规范的有关规定，采取以下设计技术措施，防治现浇混凝土楼板裂缝。

必须严格执行《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)关于砌体房屋伸缩缝最大间距的规定，在未采取切实可靠的技术措施作保障时，伸缩缝问距不得超越伸缩缝最大间距的规定。住宅建筑平面较为复杂或因工程需要建筑物长度超过规范规定的伸缩缝问距时，宜选用相应的结构计算软件进行混凝土楼板的温度应力分析，确定温度应力集中的部位，从而采取相应的技术措施。

设计中要采取缩小现浇板长度的措施，减少混凝土收缩应力和温度收缩应力影响。要求按照住宅单元设计混凝土现浇板，即相邻住宅单元的混凝土现浇板是不连续板，单元之间隔墙的混凝土圈梁为板底圈梁，并对单元之问隔墙两侧的纵向混凝土圈梁采取局部后浇措施，避免混凝土现浇板由于设计长度过长而产生裂缝。

现浇板厚度必须符合《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)关于现浇钢筋混凝土板最小厚度的要求;跨度较大现浇楼板厚度的确定，应考虑到板在正常使用极限状态下挠度的计算值应符合规范要求;也可适当增加板厚，以提高其刚度，增强混凝土现浇板的抗裂能力。住宅现浇混凝土楼板应按不出现裂缝设计。

外墙设计必须符合节能要求，可按《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)的要求，在外墙内侧设置混凝土圈梁，减少温度对混凝土圈梁及混凝土现浇板的影响，从而避免由于温度影响导致混凝土现浇板产生裂缝。

混凝土现浇板宜采用直径小而间距密的配筋方式，尽量使用变形钢筋，提高钢筋的握裹力，增强混凝土现浇板的抗裂能力。楼板配筋时，应同时考虑荷载应力和温度应力的影响因素。靠近山墙部位的板块宜配置双层双向钢筋网片。墙阳角处应增设放射性钢筋。在温度、收缩应力较大的现浇板区域内，应配置双层双向钢筋网片。屋面板筋宜采用双层双向钢筋。

与楼梯问相对应的两个房间或一个房间的混凝土现浇板，沿房屋长度方向要有1/2的支座负筋全跨贯通，与此房间相对应的纵向混凝土圈梁，需增加2P12纵向钢筋楼层处混凝土楼梯梁的配筋要适当增强，要求梁上部配筋与下部配筋相同，并在两侧增加212附加纵向钢筋。楼层处的混凝土楼梯平台板，沿房屋长度方向的支座负筋需全跨贯通。

各类预留管线应尽量在圈梁及墙体内敷设。必须在楼板内敷设的管线，应尽量平行于楼板受力方向(或双向板的短边方向)布设。现浇板中预埋管线应避免集中布置，预埋管径较粗时，管线必须设置在板厚中心位置;管线应尽量避免立体交叉穿越，确需交叉时应采用布置线盒的方法处理，预埋管线处应采取增设钢筋网等加强措施。(9)住宅的建筑平面设计宜规则，免平面形状突变;特殊条件下应采取在不规则处设置双层双向钢筋网片或暗梁的方法进行处理。

屋面板应设置保温、隔热层，保温层厚度应根据材料的参数进行热工计算，然后确定其厚度。刚性屋面防水层应按规范要求及屋面节点设计详图设置分格缝，分格缝内应嵌填密封防水材料。

裂缝产生的施工原因与防治措施在住宅建筑施工中，施工单位必须认真执行《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T 50315-2011)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)的有关规定，并严格按照施工图设计的要求进行施工。

施工单位要采取以下措施，防治现浇混凝：楼板裂缝。

由于目前住宅建筑施工进度过快，楼板混凝土疏于养护，致使在现浇板内形成较大收缩应力，是造成混凝土楼板裂缝的主要原因之一。因此，科学组织施工，是控制现浇混凝土楼板裂缝产生的主要措施。要求不论在任何情况下，现浇混凝土楼板在浇筑后五日(120小时内，除进行正常的养护工作外，不允许进行上? 楼层的砌筑工程，且不允许在楼板上堆放硬物等施工活动。

现浇混凝土楼板在施工前，应采集现场的砂、石子、水泥等材料进行配合比设计，做好调整试配工作。严格控制水灰比和坍落度。浇筑混凝土时，要保证振捣密实，且不得漏振。

现浇板钢筋的保护层及板厚应严格控制，板的负弯矩钢筋应设置通长钢筋马凳支撑，马凳间距不得小于。浇筑混凝土时应设跳板以免踩乱钢筋。

现浇混凝土楼板在浇筑完毕后，必须按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)的规定覆盖并浇水养护，确保养护标准，减少混凝土的收缩。

主体工程竣工前，不得进行预留纵向混凝土圈梁后浇带的钢筋焊接。待主体工程竣工后，自下而上逐层进行纵向混凝土圈梁后浇带的施工。顶层纵向混凝土圈梁后浇带的施工，必须在混凝土浇筑完毕十日后进行。

在混凝土强度未达到1.2MPa前，不得有踩踏行为，严禁在楼板上倾倒施工材料的行为。

严格控制施工荷载不超过设计荷载，当施工荷载较大时，楼板下应根据计算加设支撑。

现浇混凝土楼板的模板支撑位置，要经过计算来确定。底层模板支撑在回填土上时，要做到回填土夯打密实，避免由于回填土压缩变形或遇水沉降影响现浇混凝土楼板的质量。上下楼层的模板支撑要对应设置，并设置足够的垫板，避免上层施工荷载对下层楼板产生不利影响。现浇板底模拆除时的混凝土强度应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)的规定。拆除现浇混凝土楼板的模板时，要充分考虑该楼层现浇混凝土板承受上层楼板及其它堆放物的影响。若该层楼板承受上层现浇混凝土楼板及其它堆放物的重量时，在该层楼板的混凝土强度未达到100%时，严禁拆除模板支撑。

监督与监理对裂缝产生防治措施质鼍监督部门及工程监理单位，必须认真执行国家规范。规程的有关规定，增强质量意识，强化监督管理，监督和督促各项技术措施的落实，保证现浇混凝土楼板裂缝能得到有效防治质量监督部门必须将防治现浇混凝土楼板裂缝作为质量监督的工作重点，实施重点监督管理。负责监督施工单位落实防治现浇混凝土楼板裂缝的技术措施，对施工单位违反规范、规程有关规定的施工行为，必须责令其限期整改。加强对现浇板施工质量的抽查，并严格检测钢筋混凝士保护层厚度、混凝土强度、楼板厚度等质量技术指标，对不能满足规范和设计要求的工程不准主体验收和装饰工程施工。做到监督超前，尽量消除质量隐患，确保施工质量。

工程监理单位对于现浇混凝土楼板工程，必须采取旁站监理，参与施工的全过程。必须做好原材料进场验收。见证取样送检、混凝土开盘鉴定、计量控制、坍落度检查、钢筋位置控制、板厚度控制!浇水养护、拆模时间等各主要环节的质量监理，并做好相应技术文件。负责落实防治现浇混凝土楼板裂缝的技术措施，协助施工单位制定切实可行的防治裂缝施工方案，并督促施工单位全面落实施工质量目标责任制，确保施工质量。

结束语

以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽然对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对干具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝 是完全可以避免的。

第三篇：大体积混凝土温度裂缝控制措施

1、概述

此次拟浇筑砼系华荣xx城D区基础筏板。D区基础砼等级为为C35P8，板的一般厚度为2.0m，集水井处最厚区域为4.35m;本区域一次浇筑砼方量约为2980m3;板内配筋情况是：板上下部均为φ28@150双向双层网筋，第二层配有φ18@150双向网筋一层，板中间配置构造抗裂钢筋网片φ16@200，D区柱下配置φ22@150。由此可见，该筏板确具有体形大、结构厚、砼方量多，钢筋密而工程条件较复杂和施工技术要求高等特点。

大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构。与普通钢筋砼相比，具有结构厚，体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。

大体积混凝土在硬化期间，一方面由于水泥水化过程中将释放出大量的水化热，使结构件具有“热涨”的特性;另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性，两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构，导致结构出现裂缝。因而在混凝土硬化过程中，必须采用相应的技术措施，以控制混凝土硬化时的温度，保持混凝土内部与外部的合理温差，使温度应力可控，避免混凝土出

现结构性裂缝。

2、大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的，各类裂缝产生的主要影响

因素如下：

(1)收缩裂缝。混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。选用的水泥品种不同，其干缩、收缩的

量也不同。

(2)温差裂缝。混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

大体积混凝土结构要求一次性整体浇筑。浇筑后，水泥因水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝土龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面产生裂缝。 (3)材料裂缝。材料裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起

的。

3、大体积混凝土裂缝控制的理论计算

华荣.上海城D区，混凝土及其原材料各种原始数据及参数为：一是C35P8混凝土采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，其配合比为：水：水泥：砂：石子：粉煤灰：矿粉(单位Kg)=172：285：716：1070：60：100(每立方米混凝土质量比)，砂、石含水率分别为3%、0%，混凝土容重

为2390Kg/m3。

二是各种材料的温度及环境气温：水30℃，砂、石子35℃，水泥40℃，粉煤灰35℃，矿粉35℃，

环境气温32℃。 3.1混凝土温度计算

(1)混凝土拌和温度计算：公式TO=∑Timici/∑mici可转换为:TO=[0.9

(mcTc+msTs+mgTg+mfTf+mkTk)+4.2Tw(mw-Psms-Pgmg)+C1(PsmsTs+PgmgTg)-C2(Psms+Pgmg)÷[4.2mw+0.9(mc+ms+mg+mf+m

k)] 式中：TO为混凝土拌和温度;mw、mc、ms、mg、mf、mk—水、水泥、砂、石子、粉煤灰、矿粉单位用量(Kg);Tw、Tc、Ts、Tg、Tf、Tk—水、水泥、砂、石子、煤灰、矿粉的温度(℃);Ps、Pg—砂、石含水率(%);C

1、C2—水的比热容(KJ/Kg.K)及溶解热(KJ/Kg)。

当骨料温度>0℃时，C1=4.2，C2=0;反之C1=2.1，C2=335.

本实例中的混凝土拌和温度为：TO=[0.9(285*40+716*35+1070*35+60*35+100*35)+4.2*30(172-716*3%)+4.2*3%*716*35]÷4.2*

172+0.9(285+716+1070+60+100)]=34.3℃. (2)混凝土浇筑温度计算：按公式TJ=TO-(α.Tn+0.032n)*(TO-YQ) 式中：TJ—混凝土浇筑温度(℃);TO—混凝土拌和温度(℃);TQ—混凝土运送、浇筑时环境气温(℃);Tn—混凝土自开始运输至浇筑完成时间(h);n—混凝土运转次数。

α--温度损失系数(/h)本例中，若Tn取1/3，n取1，α取0.25，则：

TJ=34.3-(0.25×1/3+0.032×1)×(34.3-32)=34.0℃

3.2混凝土的绝热温升计算

Th=WO.QO/(C.ρ)

式中：WO—每立方米混凝土中的水泥用量(Kg/m3);QO—每公斤水泥的累积最终热量(KJ/Kg);C—混凝土的比热容取0.97(KJ/Kg.k);ρ—混凝土的质量密度(Kg/m3)

Th=(285*375)/(0.97*2390)=55.8℃

3.3混凝土的内部实际温度

Tm=TJ+ξ•Th

式中：TJ—混凝土浇筑温度; Th—混凝土最终绝热温升;ξ—温将系数查建筑施工手册，若混凝土浇筑厚度4.0m，则：ξ3取0.74，ξ15取0.55，ξ21取0.37. Tm(3)=34.0+0.74*55.8=75.3℃;

Tm(15)=34.0+0.55*55.8=64.7℃;

Tm(21)=34.0+0.37*55.8=54.6℃. 3.4混凝土表面温度计算

Tb(T)=Tq+4h,(H- h,)△T(T)/H2式中：Tb(T)—龄期T时混凝土表面温度(℃);Tq--龄期T时的大气温度(℃);H—混凝土结构的计算厚度(m)。

按公式H=2h+ h,计算，h—混凝土结构的实际厚度(m);h,--混凝土结构的虚厚度(m);h ,=K•λ/Βk=--计算折减系统取0.666，λ—混凝土的导热系数取2.33W/m•K

β—模板及保温层传热系数(W/m2•K);

β值按公式β=1/(∑δi/λi+1/βg)计算;δi—模板及各种保温材料厚度(m); λi—模板及各种保温材料的导热系数(W/m•K);βg—空气层传热系数可取23(W/m2•K). T(T)-- 龄期T时，混凝土中心温度与外界气温之差(℃)：

T(T)= Tm(T)-Tq，

若保护层厚度取0.04m，混凝土灌注厚度为4m，则：

β=1/(0.003/58+0.04/0.06+1/23)=1.4：1 h,=K•λ/β=0.666×2.33/1.41=1.1;

H=2h+ h,=4.0+2×1.1=6.2(m)

若Tq取32℃，则：

T(3)=75.3-32=43.3℃ T(15)=64.7-32=32.7℃ T(21)=54.6-32=22.6℃

则：Tb(3)=32+4×1.1(6.2-1.1)×43.3/6.22=57.3℃ Tb(15)=32+4×1.1(6.2-1.1)×32.7/6.22=51.1℃ Tb(21)=32+4×1.1(6.2-1.1)×22.6/6.22=45.2℃ 3.5混凝土内部与混凝土表面温差计算

本工程中： T(3)s=75.3-57.3=18℃ △ T(15)s=64.7-51.1=13.6℃ △ T(21)s=54.6-45.2=9.4℃

4、计算结果分析

从以上计算可以看出，混凝土3d龄期时内外温度差达到最大值18℃，符合混凝土内外温差小于25℃的技术要求。但必须看到计算结果是基于养护环境温度为32℃，表面保温措施得当，入模混凝土温度为34℃条件下得出的。实际施工养护中有可能无法满足以上条件要求。2008年8月19日实测C30混凝土拌和后温度未36℃，当时拌和水温度为30℃，环境温度为32℃，若养护环境温度为夜间较低时的情况，假设为23℃，则△T(3)s=22.6℃，加上保温措施有可能达不到要求，有产生温度裂缝的可能，因此有必要采取一丁的措施防止温度裂缝的产生。

5、大体积混凝土施工技术措施

(1)降低混凝土入模温度。包括：浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温，尽量避开炎热天气浇筑。可采用温度较低的地下水搅拌混凝土，或在混凝土拌和水中加入冰块，同时对骨料进行遮阳保护、洒水降温等措施，以降低混凝土拌和物的入模温度，掺加相应的缓凝型减水剂。 (2)加强施工中的温度控制。包括：在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，以使混凝土缓缓降温，充分发挥其徐变特性，减低温度应力。应坚决避免曝晒，注意温湿，采取长时间的养护，确定合理的拆模时间，以延缓降温速度，延长降温时间，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”;加强测温和温度监测。可采用热敏温度计监测或专人多点监测，以随时掌握与控制混凝土内的温度变化。混凝土内外温差应控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内，并及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不致过大，以有效控制有害裂缝的出现(养护措施详见大体积砼浇筑方案)。

(3)提高混凝土的抗拉强度。包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量过大，不仅增加混凝土的收缩而且降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利，因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量，将石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响;改善混凝土施工工艺。加强早期养护，提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模量;在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋，以

改善应力分部，防止裂缝的出现。

第四篇：温度对混凝土产生裂缝的影响

【摘 要】经过多年的施工理论，现场察看，查阅有关混凝土内部应力方面的专著，剖析了混凝土温度裂痕产生的缘由，对混凝土温度的控制和预防裂痕停止总结。

【关键词】混凝土;温度应力;裂痕;控制

Concretes construction temperature and crack control experience

Zheng Yongyong Lu Lihua Li Wei

【Abstract】Through many year construction practices, the spot inspection, the consult related concretes internal stress aspect’s monograph, has analyzed the reason which the concretes temperature crack produces, carries on the summary to the concretes temperature’s control and the prevention crack. 

【Key words】Concretes; Temperature stress; Crack; Control

混凝土的裂痕较为普遍，在建筑工程中裂痕简直无所不在。虽然我们在施工中采取各种措施，当心慎重，但裂痕依然时有呈现。究其缘由，阐明我们对混凝土温度应力变化的认识还不够，控制其规律和控制才能缺乏。

施工中混凝土常常呈现温度裂痕，影响到构造的整体性和耐久性，在大致积混凝土施工中，温度应力控制对裂痕的开展具有重要意义。温度变化对构造的应力状态具有显著的不容无视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂痕，因而本文仅对施工中混凝土裂痕的成因和处置措施谈一些领会。

1. 裂痕的缘由

混凝土中产生裂痕有多种缘由，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不平均性，以及构造不合理，原资料不合格(如碱骨料反响)，模板变形，根底不平均沉降等。

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不时上升，在外表上惹起拉应力。后期在降温过程中，由于遭到根底或老混凝上的约束，又会在混凝土内部呈现拉应力。气温的降低也会在混凝土外表惹起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂才能时，即会呈现裂痕。

许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但外表湿度可能变化较大或发作猛烈变化。如养护不周、时干时湿，外表干缩形变遭到内部混凝土的约束，也常常招致裂痕。混凝土是一种脆性资料，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要(0.6～1.0)×104，长期加荷时的极限拉伸变形也只要(1.2～2.0)×104。由于原资料不平均，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也会产生不平均现象，存在着抗拉才能较低，易于呈现裂痕的单薄部位。在钢筋混凝土构造中，拉应力主要是由钢筋承当，混凝土只是接受压应力，则大多依托混凝土承当。但普通工程设计中请求不呈现拉应力或者只呈现很小的拉应力只要预应力混凝土构造，普通钢筋混凝土构造普遍都存在拉应力，设计也允许带裂痕工作，但对裂痕的宽度的请求。在混凝土施工中当由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，常常在混凝土内部惹起相当大的拉应力，有时温度应力可能会超越其它外荷载所惹起的应力，因而控制温度应力的变化规律，关于控制施工过程中的裂痕开展极为重要。

2. 温度应力的剖析

依据温度应力的构成过程可分为以下三个阶段：

(1)早期：自浇筑混凝土开端至水泥放热根本完毕，普通约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土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部构成剩余应力。

(2)中期：自水泥放热作用根本完毕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剂及外界气温变化所惹起，这些应力与早期构成的剩余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模质变化不大。

(3)晚期：混凝土完整冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所惹起，这些应力与前二种的剩余应力相叠加。 

依据温度应力惹起的缘由可分为两类：

(1)自生应力：边境上没有任何约束的构造，假如内部温度是非线性散布的，由于构造自身相互约束而呈现的温度应力。例如，桥梁墩身，构造尺寸相对较大，混凝土冷却时外表温度低，内部温度高，在外表呈现拉应力，在中间呈现压应力。

(2)约束应力：构造的全部或局部边境遭到外界的约束，不能自在变形惹起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。

这两种温度应力常常和混凝土的干缩所惹起的应力共同作用。要想依据已知的温度精确剖析出温度应力的散布、大小是一项比拟复杂的工作。在大多数状况下，需求依托模型实验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛，计算温度应力时，必需思索徐变的影响。

3. 温度的控制和避免裂痕的措施

为了避免裂痕，减少温度应力，可从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施如下：

(1)采用改善骨料级配，用于硬性混凝土，掺混合料，加惹起剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

(2)拌合混凝土时加水或冷水将碎石冷却以降低混凝土的初始浇筑温度;

(3)浇筑混凝土时减少浇筑厚度，应用浇筑层面散热;

(4)在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。

(5)规则合理的拆模时间，气温骤降时停止外表保温，以免混凝土外表发作急剧的温度变化;

(6)施工中长期暴露的混凝土外表或薄壁构造，在冰冷时节采取保温措施;

改善约束条件的措施如下：

(1)合理地分缝分块;

(2)防止根底过大起伏;

(3)合理的布置施工工序，防止过大的高差和侧面长期暴露;

此外，改善混凝土的性能，减少水灰比，掺入抗裂纤维等措施，进步抗裂才能，增强养护，避免外表干缩，对避免裂痕是非常重要，应特别留意防止产生贯串裂痕，形成对其构造的整体性危害。

在混凝土的施工中，为了进步模板的周转率，常常请求新浇筑的混凝土尽早拆模。应恰当思索拆模时间，以免惹起混凝土外表的早期裂痕。新浇筑早期拆模，在外表惹起很大的拉应力，呈现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的分发，外表惹起相当大的拉应力，此时外表温度亦较气温为高，此时撤除模板，外表温度骤降，必然惹起温度梯度，从而在外表产生附加拉应力，与水化热应力叠加，再加上混凝土干缩，外表的拉应力会到达很大的数值，就有招致裂痕的风险，但假如在撤除模板后及时在外表掩盖保温资料，关于避免混凝土外表产生过大的拉应力，具有显著的效果。

加筋对大致积混凝土的温度应力影响很小，由于大致积混凝土的含筋率极低。在温度不太高及应力低于屈从极限的条件下，钢筋的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢筋的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化使两者间只发作很小的内应力。由于钢筋的弹性模量是混凝土弹性模量的7～15倍，当内混凝土应力到达抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超越100～200kg/cm2。因而，在混凝土中想要应用钢筋来避免细小裂痕的呈现很艰难。但加筋后构造内的裂痕普通就变得数目多、间距小，且宽度与深度也小了。而且假如钢筋的直径细而间距密时，对进步混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土构造的外表常常会发作细而浅的裂痕。固然这种裂痕普通都较浅，但它对构造的强度和耐久性有一定的影响。

为保证混凝土工程质量，避免开裂，进步混凝土的耐久性，这确运用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如运用减水防裂剂，在理论中总结出其主要作用为：

(1)混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，是混凝土干缩变形。增大毛细孔经可降低毛细管外表张力，但会使混凝土强度降低。这个外表张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。

(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要要素，运用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。

(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要要素，掺加减水防裂剂的混凝土在坚持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。

(4)减水防裂剂能够改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。

(5)进步水泥浆与骨料的粘结力，进步混凝土抗裂性能。

(6)混凝土在收缩时遭到约束力产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂痕就会产生。减水防裂剂可有效的进步混凝土抗拉强度，大幅度进步混凝土的抗裂性能。

(7)掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效的进步混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。

(8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间恰当，在有效避免水泥疾速水化防热根底上，防止因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

(9)掺外加剂混凝土和易性好，外表易抹平，构成水膜，可减少水分蒸发，减少枯燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功用，我们在工程理论中应多停止这方面的实验比照和研讨，比单纯的靠改善外部条件，可能会愈加简捷、经济。

4. 混凝土的早期养护

理论证明，混凝土常见的裂痕，大多数是不同深度的外表裂痕，其主要缘由是温度梯度形成，或是温度骤降构成裂痕。因而，混凝土的保温对避免外表早期裂痕特别重要。

从温度应力观念动身，保温应到达下述请求：

(1)避免混凝土内外温度差及混凝土外表梯度，避免外表裂痕。

(2)避免混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土运用期的稳定温度。

(3)避免曾经浇筑的混凝土过冷，以减少新老混凝土之间的约束。

混凝土的早期养护，主要目的在于坚持适合的温湿条件，已到达两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，避免有害的冷缩和干缩，一方面使水泥水化作用顺利停止，以到达设计的强度和抗裂才能。

适合的温湿度条件是互相关联的，混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。

从理论上剖析，新浇混凝土中所含水分完整能够满足水泥水化的请求而有余。但由于蒸发等缘由常惹起水分损失，从而推延或阻碍水泥的水化，外表混凝土最容易而且直承受到这种不利影响，因而混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应实在应注重起来。

5. 完毕语

以上是对混凝土的施工温度与裂痕之间的关系停止了理论和理论上的初步认识和领会，固然学术界关于混凝土裂痕的成因和计算办法有不同的理论，但关于详细的预防和改善措施意见还是比拟统一，同时在理论中的应用效果也是比拟好的，详细施工中要靠我们多察看、多比拟，呈现问题后多剖析、多总结，分离多种预防处置措施，混凝土的裂痕是完整能够控制的。

浅谈建筑混凝土结构裂缝的修补设计与方法

论文关键词：混凝土结构 裂缝 修补设计 修补方法

论文摘要：混凝土结构被广泛应用于多种工程，解决开裂问题是决定混凝土结构是否能够满足使用需求和耐久性的关键。

0 引言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产。出现混凝土裂缝的原因从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因也有很多种。

1 混凝土结构的裂缝依其形成可分为以下三类

1.1 静止裂缝 系指形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。修补时，仅需依裂缝粗细选择修补材料和方法，而与其它因素无关。

1.2 活动裂缝 系指其宽度不能保持稳定，易随着结构构件的受力、变形或环境温、湿度的变化而时张、时闭的裂缝。修补时，应先消除其成因，并观察一段时间，确认已稳定后，再依静止裂缝的处理方法修补;若无法完全消除其成因，则应使用具有足够柔韧性的材料进行修补。

1.3 尚在发展的裂缝 系指长度、宽度或数量尚在发展，但经历一段时间后将会终止的裂缝。对此类裂缝应待其停止发展后，方可进行修复或加固。

混凝土裂缝修补前，应对其成因进行研究，若是由于承载能力不足引起的裂缝，除应选择相应的方法进行修补外，尚应选用适当的加固方法进行加固。

2 修补设计

修补设计原则上应根据第四章是否需要修补及补强加固的判定结果，进行恢复己开裂结构件的机能及耐久性的设计，更重要的是要选择适当的修补材料、修补工法以及在选择修补时间的基础上进行修补设计。进行修补设计时，应考虑如下事项：①根据是否需要修补的判断结果，设定修补范围及规模，还应按需要再度调查现场。②掌握开裂原因、开裂状况(裂缝宽度、深度及型式等)，建筑物的重要性及环境条件(一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带及特殊用途)。③为了明确规定修补目的及恢复目标，考虑环境条件，选定最适于修补的修补材料、修补工法及修补时间。选择修补工法，可按开裂现场及开裂原因决定。另外，当构筑物处于盐类等苛刻环境时，应选择比普通环境条件高一个等级的材料及工法。如有可能，裂缝最好在稳定后再作修补;对随环境条件变化的温度裂缝，则宜在裂缝最宽时处理。

混凝土建筑物及构件的修补恢复目标将视竣工时的初期性能、建筑物的耐用年限、开裂原因、劣化程度及劣化范围等而异，另外，保修年限也不尽相同。通常，可将修补恢复目标分成如下三个阶段:①恢复到与健全构件同等性能。②恢复到不妨碍使用的程度。③恢复到能够确保人身安全的程度。一般针对以确保人身安全而进行的应急修补工程。④必须充分研究修补作业所必要的机械材料、脚手架及工程现场对周围人群的安全保障。

3 修补方法

3.1 表面修补法 ①利用混凝土表层微细独立裂缝(裂缝宽度ω≤0.2mm)或网状裂纹的毛细作用吸收修补胶液，封闭裂缝通道。对楼板和其它需要防渗的部位，尚应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用。常用的方法为涂覆法，增加整体面层，压抹环氧胶泥，环氧浆液粘玻璃丝布，表面缝合等。②涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时，采用手工或机械喷涂方法，将修补材料涂覆于混凝土表面，起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之间，厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化，介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等，例如，要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷沥青涂料等刚性涂料，不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体，橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。③增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多，

分布面较广时，常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下，整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时，宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。

3.2 局部修复法 ①充填法 用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大，最终凿成V形或梯形槽，分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。②预应力法 用钻机在构件上钻孔，注意避开钢筋，然后穿入螺栓(预应力钢筋)，施加预应力拧紧螺帽，使裂缝减小或闭合。如条件许可时，成孔的方向应与裂缝方向垂直，钻孔方向不与裂缝垂直时，宜采用双向施加预应力。③部分凿除重新浇筑混凝土 对于钢筋混凝土预制梁等构件，由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土，清洗、充分湿润后，浇筑强度高一等级的混凝土，养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外，修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真，否则新老混凝土结合不良将导致失败。

3.3 灌浆法 将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内，使其扩散，固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度，与混凝土能较好地粘结，从而增强了构件的整体性，使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到堵漏防锈补强的目的。用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙，使之不透水并增加强度。

3.4 低压慢注修补法(注射法) 以一定的压力将修补胶液注入裂缝腔内;此法适用于处理0.2<ω<1.5mm静止的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷。可使用JN-L低粘度灌缝胶及JN-F封口胶。

3.5 压力注浆法 在一定时间内，以较高压力(按注浆料产品说明书确定)将灌注材料压入裂缝腔内;此法适用于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。可使用JN-J或HPG两种水泥基改性材料，也可使用JN-M结构灌注胶。

3.6 填充密封法 在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出U形或V形沟槽，然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料填充，必要时以纤维复合材料封闭其表面;此法适用于处理ω>0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。可使用JN-XF裂缝封闭胶或JN-LE弹性灌缝胶。

民用建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样，但我们不能只知其

一、只用其一，而应牢牢掌握每一种方法，以一变应万变，做到根据不同情况采取不同方法，切实从每一个环节入手，做好过程控制，完善施工手段，确保施工质量，尽量实现修补最优。

参考文献：

[1]曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施.建筑结构.2004.

[2] 张雄，张小伟.混凝土结构裂缝防治技术.化学工业出版社.2007

第五篇：大体积混凝土的温度裂缝控制措施

河南省第五建筑安装(集团)有限公司450000龚凯辉[1] 毕超[3] 张笑康[2] 摘要：在现代建筑中如：高层建筑基础、大型设备基础、水利大坝等时常涉及到大体积混凝土施工。混凝土的温度裂缝问题日显突出，既是困扰建筑业多年的质量通病，也是一个很重要的研究课题。温度裂缝危及结构的整体性和稳定性，影响结构安全和正常使用，所以必须从根本上分析它，采取控制措施并保证施工时期的工程质量。

关键词：大体积混凝土 温度裂缝 控制措施 工程质量

1.温度裂缝产生机理

大体积混凝土是指混凝土结构物中实体最小尺寸不小于1m，或预计因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。混凝土量大、结构厚实、工程条件复杂，施工技术要求高是它的主要特征。大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝，是其内外矛盾发展的结果，首先是内外温差过大产生温度应力和温度变形;其次结构的自身约束阻止了变形，升温产生热胀，降温产生冷缩，一旦温度应力超过了混凝土所能承受的拉伸极限值时，裂缝就会出现。综合考虑，影响裂缝开展的温度由浇筑温度、水泥水化热温度和散热温度三部分组成。因此我们要控制大体积混凝土的温度变形裂缝，那么就要从材料、工法和管理等方面入手。

1.合理地选用材料 (1)水泥的选用

水泥水化热是大体积混凝土中的主要温度因素，水泥水化热在建筑工程中一般会引起20-30。C的温升。温度上升与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并在浇筑后3-5d时内部温度达到峰值。水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，不管是夏热还是冬寒，混凝土表面的温度总是低于内部温度，当混凝土内外温差较大时，倘若温度控制措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时则易产生裂缝。在结构施工过程中，结构设计的硬性规定极大地制约了材料的选择，混凝土强度不可能因为考虑到施工工作性能的优劣而有所增减，因此在足够的强度、满足设计要求的前提下，尽量减少混凝土中的水泥用量，尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用低热矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等，混凝土的强度等级宜保持在C20-C35的范围。

例如，优先选用等级为32.5、42.5的矿渣硅酸盐水泥，与其同等级的矿渣水泥和普通硅酸盐水泥相比，3d的水化热可减少约28%。

(2)集料的选用

大体积混凝土砂石料一般称为粗细骨料，重量约占混凝土总重量的85%左右，正确选用砂石料对保证混凝土质量、节约水泥用量、降低水化热、降低工程成本是非常重要的。大体积混凝土宜优先采用粒径较大、以自然连续级配的粗骨料配制。这种用连续级配粗骨料配制的混凝土，具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量，以及较高的抗压强度。而细集料以采用级配良好的中砂为宜。

此外，骨料中超量的粘土、淤泥、粉屑、有机物及其他有害物质最大的危害是增加混凝土的收缩，引起混凝土的抗拉强度的降低，对混凝土的抗裂十分不利。因此，在大体积混凝土施工中，石子的含泥量控制在不大于1%，砂的含泥量控制在不大于3%。

2. 混凝土外加料的选用 (1)外加剂

大体积混凝土外加剂主要是指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。

掺加减水剂主要是降低水泥水化速度，延迟水化热峰值的来临时间。通常在混凝土中掺入约水泥重量0.25%的木质素磺酸钙，木质素磺酸钙对水泥颗粒有明显的分散效应，并能使水的表面张力降低而引起加气作用，这样既使混凝土工作性能有明显的改善，又减少10%拌和用水且节约了10%左右的水泥。

目前建筑市场，泵送混凝土技术应用极为广泛。一般泵送混凝土为了延缓凝结时间要加适量的缓凝剂，这不仅保证混凝土的流动性，而且降低了水化热的释放速度，混凝土便于浇筑振捣，密实度更有所保障。

普通硅酸盐水泥配制的砂浆或混凝土在干燥时会产生收缩。实验证明，砂浆的收缩率为 0.1%～0.2%，混凝土的收缩率为 0.04%～0.06%，而一般混凝土的极限拉伸仅为 0.0l%～0.02%，差距如此大，混凝土硬化后易导致混凝土开裂。为了防止混凝土的初始裂缝，掺加膨胀剂，配置成补偿收缩型混凝土。

(2)外加掺合料

粉煤灰是泵送混凝土的重要组成部分，它含有大量的硅铝氧化物，这些氧化物能够与水泥的水化产生二次反应，减少水泥用量，降低混凝土的热胀，并且可以使混凝土密实度增加，有效地提高混凝土的抗渗性能。

3.科学的施工工艺

综上所述，在浇筑时的大体积混凝土内部热量聚集而导致体积膨胀是产生温度裂缝的根本原因。那么，在施工阶段，我们怎么去处理好因温度变形而引起的混凝土开裂问题呢?这需要注意以下几个方面。

(1)合理的浇筑与振捣

采取合理的分层连续浇筑或推移式连续浇筑，以加快混凝土散热速度。大体积混凝土结构的浇筑方案应根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密、混凝土供应等具体情况，选用如下三种方式：

全面分层：在第一层全面浇筑完毕回来浇筑第二层时，第一层浇筑的混凝土还未初凝，如此逐层进行，直至浇筑好。这种方案适用于结构和平面尺寸大的场合，施工时从短边开始、沿长边进行较适宜。必要时也可分两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行。

分段分层：此法适用于厚度不太大而面积或长度较大的结构。混凝土先浇筑底层，进行至一定距离后折回，再浇筑第二层，如此依次向前浇筑以上各分层。

斜面分层：此法适用于长度超过厚度3倍的结构。将混凝土从底连续浇筑到顶，使其自然流淌形成斜面。振捣工作应从浇筑层的下端开始，逐渐上移，以保证混凝土的施工质量。

振捣方式及要求：应尽量避免高温下施工，采用大功率插入式振捣器进行大面振捣，随浇随振，振捣时间以表面泛浆不再下沉为宜，间距要均匀，以振捣范围重叠二分之一为宜，深度一般为200-300mm。保证上层混凝土在下层混凝土初凝前浇筑完成，表面抹平，压实，防止表面裂缝。

(2)控制混凝土浇筑温度

混凝土从搅拌机出料后，经过运输、泵送、浇筑、振捣等工序后的温度称为混凝土的浇筑温度。应适当地限制混凝土的浇筑温度，避免集料在烈日下暴晒，可采取对冲水、覆盖降温等方法予以控制。一般情况下，混凝土的最高浇筑温度应控制在40℃以下。

(3)加强混凝土养护

大体积浇筑混凝土养护常用的可分为两类。降温法，在浇筑成型后通过冷却水进行循环降温，来调整内外温差;保温法，则是通过保温材料对成型表面的覆盖进行蓄热，以提高混凝土表面和四周的温度。一般应在完成浇筑混凝土后的

12-18h内洒水，混凝土的养护时间主要根据水泥品种而定，一般规定养护时间为14-21d后方可拆模，内外温差控制在25℃以内。

(4)后浇带的设置

后浇带是人为地断开混凝土使其产生应力收缩的释放空间，一般正常情况下由计算确定，其间距为20～30m。

后浇带的构造有平接式、T 字式、企口式等三种，后浇带的宽度应考虑施工方便，避免应力集中，宽度可取800～1200mm。后浇带的保留时间一般不宜少于40d，在填筑混凝土之前，必须将整个混凝土表面的原浆凿清形成毛面，清除垃圾及杂物，并隔夜浇水浸润。填筑的混凝土可采用膨胀混凝土，要求混凝土强度比原结构提高5～l0N/mm2，并保持不少于14d的潮湿养护。

(5)做好温度检测

为有效掌握和控制混凝土的内部与外部温度的变化值，应在大体积混凝土内埋设若干个测温点。可采用埋设锡热传感器，用混凝土温度测定记录仪对不同时间和深度下的温度进行施工全过程的跟踪和监测，及时绘制出混凝土内部温度变化曲线，随时对照理论计算值，可有的放矢地采取相应的技术措施。

4结论

在结构工程的设计与施工中，对于大体积混凝土结构，为防止其产生温度裂缝的技术措施均不是孤立的，而是相互联系、相互制约的，施工中必须结合实际、并加强组织管理，建立健全质量保证体系，制定各项工作制度，合理采用、全面考虑，才能收到良好的效果。

参考文献

[1]刘津明.混凝土结构施工技术.北京:机械工业出版社,2009 [2]姚谨英.混凝土结构工程施工.北京:机械工业出版社,2005 [3]孙加保.高层建筑施工.北京:化学工业出版社，2005 [4]GB50496-2009 《大体积混凝土施工规范》.北京：中国计划出版社 作者简介：

[1] 龚凯辉.(1982.3.2——)河南郑州人.现任河南五建安装公司项目技术负责人.助工.研究方向：工程项目管理. [2] 毕超.(1985.1.15——)河南焦作人.现任商丘工学院专职教师.助教.研究方向：工程造价管理.

[3] 张笑康.(1984.2.11——)河南郑州人.现任商丘工学院专职教师.助教.研究方向：工程项目管理.