混凝土的施工温度与裂缝

第一篇：混凝土的施工温度与裂缝

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。

第二篇：浅谈混凝土的施工温度与裂缝

浅谈混凝土的施工温度与裂缝

中铁二十三局一公司滕州项目部 王金山

内容提要 通过多年的施工现场观察和借鉴有关混凝土内部应力方面的专著，对混凝土温度裂缝产生的原因，现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行阐述。

关 键 词 混凝土 温度应力 裂缝 控制

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，但裂缝仍然时有出现。究其原因，我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。尤其在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，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。

借鉴有关混凝土内部应力的资料和现场施工实践，主要应从以下几个方面进行分析。温度裂缝产生的原因

1.1水泥水化热

水泥在水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7d左右，大量的水泥水化热使混凝土内部温度升高，在表面引起拉应力；后期在降温过程中，由于受到基础或表面已经凝固的混凝土的约束，因降温收缩的砼又会在混凝土内部引起拉应力，尤其对于大体积混凝土来讲，混凝土内部和表面的散热条件不同，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剧烈变化，这种内外温差巨大的现象更加严重，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，就会在混凝土表面就会产生裂缝。1.2混凝土的收缩

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下这种自发变形不会产生应力，但在受到外部约束时（支承条件、钢筋等），变形受限，在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。混凝土的裂缝主要由塑性收缩、干燥收缩和温度收缩这三种情况引起的。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。1.3外界气温湿度变化的影响

浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。温度应力的分析 2.1根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：

2.1.1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，二是混凝土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。

2.1.2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。

2.1.3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叠加。2.2根据温度应力引起的原因可分为两类：

2.2.1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。

2.2.2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。2.3 温度的控制和防止裂缝的措施

2.3.1从设计方面，对大体积混凝土进行设计优化

2.3.1.1改善约束条件，减少由于砼自身原因引起的裂缝，在工程结构设计中要特别注意降低大体积结构的约束度。改善约束条件的措施是：

2.3.1.1.1合理地分缝分块； 2.3.1.1.2避免基础过大起伏；

2.3.1.1.3合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；

2.3.1.2裂缝易发生部位加强构造措施：如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，从而让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效的控制裂缝的发展。

2.3.1.3对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。

2.3.2从材料方面，合理的选用热量低、放热慢的材料，并结合外加剂的使用，是控制裂缝的重要措施

2.3.2.1合理的选用水泥，减少水泥用量

减少水泥水化过程中释放的热量，降低砼内温度梯度，是控制温度裂缝的重要措施，因此，对于大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种，而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同，水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙（C3A），其他成分依次为硅酸三钙（C3S）、铝铁酸四钙（C4AF）和硅酸二钙（C2S）；另外，水泥越细发热速率越快，但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥等低热水泥。

2.3.2.2掺加外加料和外加剂

粉煤灰作为一种常见的外加料，可以增加混凝土的密实度，减少水泥用量，提高抗渗能力，改善混凝土的工作度，降低最终收缩值，能大幅降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升，防止结构出现温度裂缝，是防治混凝土温度裂缝的最有效的方法之一。

2.3.2.3骨料控制

科学设计配合比，在保证强度的前提下，选取粒径大、强度高、级配好的骨料，确定合适的水灰比、水泥用量、砂率，不宜过多增加水泥用量，坍落度不宜过大，这样可以获得较小的空隙率及表面积，从而减少水泥的用量，降低水化热，减少干缩，减小了混凝土裂缝的开展。

2.3.3制定合理的施工方案，加强施工管理

2.3.3.1合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露，调整施工进度，避免在夏季或冬季的极端气候时段进行混凝土施工；夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；

2.3.3.2严格按照实验室签发的配料单进行配料，水、水泥、砂、石子均应以重量计，不得以车、锨数计量。称量偏差控制在允许偏差范围内。拌和程序和拌和时间应通过试验决定，并严格控制；

2.3.3.3夏季施工应注意降低混凝土浇筑温度。降低混凝土浇筑温度应从降低混凝土出机口温度、减少运输和仓面的温度回升两方面入手。

2.3.3.4冬季施工应注意混凝土保温，规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，也需采取保温措施，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；

2.3.3.5浇筑仓面控制。混凝土裂缝最先出现在混凝土的薄弱部位，所以应最大限度地减少薄弱部位出现。

2.3.3.6二次抹压。混凝土浇筑完毕，抹压成型。在混凝土初凝前进行二次抹压，消除因混凝土干缩、塑性收缩产生的表面裂缝，以增加表面混凝土密实度。二次抹压对消除以上原因产生的混凝土表面裂缝效果显著。

2.3.4控制温度措施：

2.3.4.1采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

2.3.4.2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； 2.3.4.3热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热； 2.3.4.4在混凝土中埋设冷却水管，通入冷水降温；

2.3.4.5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；

2.3.4.6施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施； 此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要的，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，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，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑砼早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100~200kg／cm2..因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

为保证混凝土施工质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。使用减水剂在实践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，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。

（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使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因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保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）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高混凝土的抗裂性能。

（6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

（7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。（8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免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，表面易抹平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能。2.4 混凝土的表面保护和养护

2.4.1表面保护

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：

2.4.1.1防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。

2.4.1.2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。

2.4.1.3防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。2.4.2早期养护

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。另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。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，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于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。

参考文献 :

【1】陈雅福主编《土木工程材料》--华南理工大学出版社, 2001 【2】张爱勤主编《道路建筑材料》--山东大学出版社,2005 【3】《混凝土设计规范》中华人民共和国行业标准.JGJ 55-2000.普通混凝土配合比设计规程.北京.中国建筑工业出版社.2001

【4】中华人民共和国交通部发布.JTJ 041-2000.公路桥涵施工技术规范.北京.人民交通出版社.2000

第三篇：谈混凝土的施工温度与几种裂缝的技术措施

谈混凝土的施工温度与几种裂缝的技术措施

摘要

裂缝，尤其是非结构裂缝，例如发生于内外墙体抹灰上的龟裂、水平裂、沿柱的竖裂、不同材料间的裂缝等是建筑中经常发生的一种通病，出现这种裂缝究其原因有的是因为技术上的不成熟、材料本身的缺陷、温度的变化、设计以及施工等因素的影响。本文结合我多年来的施工

混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在建筑工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。混凝土产生裂缝的原因有多种，但根本原因是混凝土中的拉应力超过了混凝土的抗拉强度。具体可归结为温度和湿度变化、外荷载产生的变形过大和施工方法不当这3种原因。

但在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，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因温度应力产生混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。

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。

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。

裂缝，尤其是非结构裂缝，例如发生于内外墙体抹灰上的龟裂、水平裂、沿柱的竖裂、不同材料间的裂缝等是建筑中经常发生的一种通病，出现这种裂缝究其原因有的是因为技术上的不成熟、材料本身的缺陷、温度的变化、设计以及施工等因素的影响。本文结合我多年来的施工经验以及相关的理论，对减少这类裂缝的技术措施做进一步的探讨，部分技术措施已用于实践中，取得了明显的效果。

一、裂缝的调查概况

通过对大量砖混结构的民用住宅、框架结构的办公楼等多种建筑的调查发现，多数建筑都存着不同形式的裂缝，这些裂缝一旦出现便很难弥补，但许多裂缝是有规律可循的。我对着些裂缝进行了总结，其调查结果如下：

1、不管是什么结构的建筑，几乎都存在抹灰开裂的现象，大部分是因为温度变化引起的，仅仅是轻重程度的不同而已。

2、抹灰表面龟裂，裂缝多而无规律，裂缝较细但面积较大，严重的引起墙面空鼓，若要返工成本较大。

3、在框架结构中，填充墙体与梁柱接触面间容易出现水平和垂直裂缝，这些裂缝几乎是不可避免的，如果不加以预防，裂缝一旦出现就很难补救。

4、墙体使用新型材料尤其是大块版型材料，例如GRC墙板、钢丝网架聚苯乙烯夹心板，不同板块之间经常出现规则的竖向裂缝。

5、在门、窗洞口出现形状为“八”字形的裂缝，裂缝沿约45度方向开裂，框架结构和砖混和结构均有发生，而砖混结构多发生于顶层两端的房间，而且裂缝一般较宽，这种裂缝不仅仅是抹灰的开裂，而且是砌体的开裂，出现后有时伴有渗漏现象，危害较大，一般是由于温度变化引起的，是较为典型的温度裂缝，较难处理和避免。

二、裂缝对建筑的影响及社会影响分析

1、对建筑物的影响分析:

通常情况下，这些裂缝不会危机到结构的安全，危害性较小，但对建筑物将产生下列影响:

(1)贯穿墙体的裂缝影响建筑的使用寿命及抗震性能，尤其砖混结构的建筑为甚。

(2)发生与外墙的裂缝，当开裂较为严重时，往往造成墙面的渗漏并且给内装饰带来污染和损伤，影响外观和使用。

（3）当裂缝尤其是温度裂缝到达一定程度时，会造成窗口变形，影响正常使用。

（4）外抹灰开裂后，不仅影响外观和使用寿命，一旦外抹灰进水，冬季冻胀致使外抹灰层脱落，将影响到周围行人的安全。

2．社会影响分析

随着国家对工程质量的越来越重视和人们质量意识的提高，特别是住房体制的改革，住宅建设资金将有个人出资，因此人们对工程的质量问题的关心程度将会越来越高。这也对工程的建设者们提出了越来越高的要求，这就要求我们必须认真对待并力求克服建筑通病的发生。由于人们对建筑结构还不太了解，所以用户对裂缝引起了较为强烈的反响，主要反映在以下几个方面：

（1）影响观感:墙体的裂缝人的观感影响很大，给人的感觉造成较大冲击，使人感到极不舒服，影响情绪，同时给工程的交工带来极大麻烦。（2）不安全感：尽管这些裂缝一般不会危机到结构安全，但是由于多数人对结构情况不了解，而担心是否安全，造成心里上的不安全感，同时外墙抹灰层的开裂脱落也的确存在着不安全因素，因此对用户的工作很难做好。

（3）影响使用：裂缝严重时将会造成渗漏、门窗变形等，不仅影响到使用，而且也会造成一定的经济损失。

三、原因分析及技术措施

1、墙面抹灰龟裂

墙体抹灰完成后有时墙面会出现大面积细而密的呈龟状的裂纹，这种裂纹细而深度浅时危害不大，可不做处理，但开裂较深而形成裂缝时往往伴随有空鼓、脱落现象的发生，一旦出现大面积空鼓、脱落，唯一的办法是返工重做，但返工重做部分就像在墙面打了一块补丁，很难恢复原貌，易在返工面周围出现收缩裂缝，返工的效果既不经济也不美观，分析原因主要有以下几种:

（1）抹灰砂浆配比不合适，水泥用量过大致使水化热大，干缩严重从而造成龟裂。

（2）基层处理不干净或处理不当，从而导致抹灰砂浆失水过快而引发龟裂的发生。

（3）基层表面平整度达不到要求，尤其是垂直度超标，造成抹灰层厚薄不均，从而造成表面龟裂的发生，这也是引发龟裂现象较常出现的原因之一。

（4）中高级抹灰应该分层施工，有时施工时为了赶进度或为了省工图方便，从而抹灰基层、中层、面层分层不当，分层厚度不当，压不密实，从而引发龟裂。

（5）用户急于入住新楼，盲目要求加快施工速度，入住后使用不当也可引发龟裂现象。

以上是导致龟裂现象发生的主要原因，处理这种裂缝应该侧重于“防”而非“治”，即防患于未然，如处理得当，施工方法科学合理，这种裂缝是完全可以杜绝的。分析出原因之后，预防的方法便不难找出：

1、严格按配比拌制砂浆，尤其要控制水泥用量，水的用量也要控制，拌制砂浆前要进行试配，使砂浆的和易性与保水性达到最佳。搅制设备要用专用的砂浆搅拌机，杜绝使用混凝土搅拌机（滚筒式）拌制砂浆。

2、抹灰的基层要处理，方法的当。对于砖砌体来讲，一定提前1-2天用清水浇透，至表面出现水光，然后阴干，手摸时有潮湿感时再进行抹灰。加气混凝土砌块与粉煤灰砌块则不需要用水浇透，只要在砌体上适当浇水，然后阴干半天左右再进行抹灰。

3、在砌体施工时要严把砌体质量关，控制好砌体表面的平整度，尤其要控制好砌体的垂直度，这样便能有效控制抹灰的厚度，杜绝出现抹灰厚度不均匀，这样可以大大减少龟裂情况的发生。

4、抹灰应分层进行，严格控制抹灰的总厚度和分层的厚度，中级抹灰平均总厚度宜控制在20mm内，高级抹灰宜控制在25mm内，外墙抹灰宜控制在20mm内，分层应该合理，一般情况下中级抹灰分工层较合理。无论混合砂浆还是水泥砂浆，厚度以13mm为宜，面层5mm为宜，抹完底子灰后待六至七成干，表面发白，手压有坚实感，但能留下手纹时即可以进行面层抹灰。

5、用户使用不当也是出现干裂的原因之一，我单位施工的一栋办公楼，业主急于国庆入住而盲目摧工期，入住后将空调温度调至最高，结果在一周内墙面出现了较多的龟裂现象，所以在施工中我们不应该强调工期的提前，应该按照合理的工期计划有组织的进行施工，避免裂缝的发生。

第四篇：控制混凝土温度裂缝的施工技术措施

口口葛华辉（福建联美建设集团有限公司，福建福州３５０

摘要：从控制混凝土温升、提高混凝土极限拉伸值、改善边 界约束和构造设计等方面，对建筑工程混凝土施工过程中控 制温度裂缝的施工技术措施进行了探讨。关键词：温度裂缝；施工；温差；收缩 中图分类号：ＴＵ ５２８．０７ 文献标识码： 引言 在建筑工程混凝土施工过程中，温度裂缝控制 是施工质量控制的一项重要内容，尤其是对体积较 大的混凝土，如较大规模的地下室底板、大截面的转 换梁等，由于水泥水化热引起混凝土内部温度和温 度应力的剧烈变化，是导致混凝土发生裂缝的主要 原因。因此，在施工过程中应采取有效的技术措施，减少和防止混凝土温度裂缝的产生。本文结合笔者 从事工程施工管理的实践经验，从控制混凝土温升、提高混凝土极限拉伸值、改善边界约束和构造设计 等方面，对建筑工程混凝土施工过程中控制温度裂 缝的施工技术措施进行探讨。１控制混凝土温升 混凝土结构在降温阶段产生温度应力的原因在 于降温和水分蒸发等导致的收缩，而外在约束使其 不能自由变形。因此，对水泥水化热导致的温升进 行控制，可以减小降温温差，从而降低温度应力，防 止温度裂缝。控制水泥水化热产生的温升可以采取 下列措施：（１）选用中低热的水泥品种。混凝土升温的热 源是水泥水化热，在施工中应选用水化热较低的水 泥，并尽量降低单位水泥用量。为此，施工大体积混 凝土结构多使用Ｐ・Ｓ ３２．５和Ｐ・Ｓ ４２．５水泥。（２）利用混凝土的后期强度。试验结果表明，每ｍ 的混凝土中水泥用量每增加或减少１０ ｋｇ，混 凝土温度会相应地升高或降低１℃。因此，为控制 混凝土温升，减小温度应力，降低温度裂缝产生的可 能性，可根据结构实际的荷载状况，用 √＇酏或 替 代，２８作为混凝土设计强度。这样可使混凝土中水泥用量减少４０—７０ ｋｇ／ｍ，混凝土的水化热温升也 相应减少４—７℃。但利用混凝土后期强度时，要专 门进行混凝土配合比设计，并通过试验证明２８ ｄ之 后混凝土强度能继续增长。（３）掺加外加剂。为了满足送到现场的混凝土 具有一定的坍落度，若单纯增加单位水泥用量，不仅 多用水泥，加剧混凝土收缩，而且会使水化热增大，容易引起开裂。因此，应掺用适当的外加剂。木质 素磺酸钙属阴离子表面活性剂，对水泥颗粒有明显 的分散作用，并能使水的表面张力降低而引起加气 作用。在混凝土中按水泥质量的０．２５％掺人木质 素磺酸钙减水剂，不仅能使混凝土的和易性明显改 善，同时减少１０％左右的拌和水，节约１０％左右的 水泥，降低了水化热。近年来出现了许多新型外加 剂（如ＵＥＡ、ＡＥＡ等），掺用后可使混凝土空隙中水 分表面张力下降，从而减少收缩４０％一６０％。但 能否有效地控制收缩裂缝，还应注重其应用条件和 后期收缩。（４）掺加粉煤灰外掺料。粉煤灰具有一定的活 性，不但可以替代部分水泥，而且粉煤灰颗粒呈球 形，具有“滚珠效应”，可起到润滑作用，能改善混凝 土的粘塑性，并可使泵送混凝土要求的０．３１５ ｍｍ 以下细粒含量增加，改善混凝土的可泵性，降低混凝 土的水化热。大体积混凝土的初期强度增长较快，而到后期则增长缓慢，其原因是混凝土在初期处于 高温条件下，水化作用迅速，随着混凝土龄期的增 长，水化作用慢慢停止。掺加粉煤灰可改善混凝土 的后期强度，但会使其早期抗拉强度和早期极限拉 伸值少量降低。因此，对早期抗裂要求较高的工程，粉煤灰掺入量应少一些，否则表面易出现细微裂缝。（５）控制混凝土的出机温度和浇注温度。混凝 土原材料中石子的比热较小，但其在每ｍ 混凝土 中所占的比例较大；水的比热最大，但在每ｍ 混凝 土中只占小部分。因此，对混凝土出机温度影响最 大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度 影响很小。为了降低混凝土的出机温度，最有效的

第五篇：大体积混凝土温度裂缝控制措施

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（%）；C1、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。