混凝土温度裂缝简介

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混凝土浇筑后，初凝过程中因水化热得不到及时散发，导致混凝土内部温度较高，内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起的裂缝。

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特点

1）温度裂缝在结构中较多见，有表面的、深层的和贯穿的。

2）表层温度裂缝走向无一定规律，常纵横交错呈龟纹状，且多发生在施工期间。

3）深层和贯穿的温度裂缝一般与结构或构件短边方向平行或接近于平行，裂缝沿全长分段出现，多发生在混凝土浇筑后2～3个月或更长的时间，且冬季缝宽，夏季缝窄。

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典型实例

图1：表层温度裂缝

图2：深层（贯穿）温度裂缝

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原因分析

1）表层温度裂缝多数是由于温差较大而引起的。混凝土结构构件，特别是大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大。当产生非均匀的降温时，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力。而混凝土早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。但这种温差在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此，裂缝只在接近表面较浅的范围内出现，表层以下结构仍保持完整。

2）深层和贯穿的温度裂缝多由于结构温差较大，受到外界的约束而引起。当大体积混凝土基础、墙体浇筑在坚硬地基或厚大的老混凝土垫层上时，没有采取隔离层等放松约束的措施，如果混凝土浇筑时温度很高，加上水泥水化热的温升很大，使混凝土的温度很高，当混凝土降温收缩，全部或部分受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束，将会在混凝土内部出现很大的拉应力，产生降温收缩裂缝。这类裂缝较深，有时是贯穿性的，将破坏结构的整体性。基础工程长期不回填，受风吹日晒或寒潮袭击等作用，框架结构的梁、墙板、基础梁，由于与刚度较大的柱、基础约束，或预制构件浇筑在台座或台座伸缩缝处，因温度变形受到约束，降温时也常出现这类裂缝。

3）采用蒸汽养护的预制构件，混凝土降温控制不严，降温过速，或养护窑坑急速揭盖，使混凝土表面急速降温，而受到肋部或胎膜的约束，常导致构件表面或肋部出现裂缝。

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预防措施

1）防止表面温度裂缝关键在于控制混凝土内外的温差。混凝土浇筑后要及时覆盖洒水养护，冬季要采取保温措施，不要过早拆模与保温层。拆模时要控制混凝土内外温差在25℃以内。地下结构拆模后要及时回填。

2）防止深层和贯穿裂缝，要尽量选用水化热低的水泥，或掺入适量的粉煤灰。

3）选用级配良好的骨料，控制砂石含泥量和水灰比，充分振捣，提高混凝土的密实度和抗拉强度。

4）降低混凝土浇筑温度，如浇筑时避开炎热天气，用冰水拌合混凝土等。

5）分层、分块间隔浇筑大体积混凝土，间隔时间5～7天，以利于散热和减少约束。

6）每隔30m留一条后浇带，待40天后再浇筑，以减小温度收缩应力。

7）在岩石等坚硬地基上浇筑长、大混凝土基础时，可先用沥青等铺设隔离层，以减轻约束力。

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混凝土工程裂缝及预防：温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热，（当水泥用量在350～550kg/m3，每立方米混凝土将释放出17500～27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高）。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的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（实践证明当混凝土本身温差达到25℃～26℃时，混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力）。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，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。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，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

主要预防措施：一是尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺，降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，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。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。十三是加强混凝土养护，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，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。