时间：2023-03-02 15:07:24
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一、前言
钢筋砼结构出现裂缝是不可避免的，在保证结构安全和耐久性的前提下，裂缝是人们可接受的材料特征。近十多年来，随着钢筋砼结构的长大化和复杂化，以及商品砼的大量推广和砼强度等级的提高，结构裂缝出现机率大大增加，有些已危及结构的安全性和耐久性，有的地下工程裂渗已影响其使用功能。建设部对此十分重视，召开多次学术研讨会，工程界各方专家提出许多技术措施，认为控制裂缝是个系统工程。针对地下工程裂渗比较普遍的现象，我国研制许多新型防水材料，建设部提出今后主要开发应用环保型的中、高档防水材料，刚柔结合，全面提高我国防水工程的质量和耐久性。
本人根据长期的科学研究和大量工程实践，提出钢筋砼结构裂缝控制和防水一些新技术，供工程界参考，不妥之处请指正。
二、结构裂缝产生的原因
结构裂缝产生的原因很复杂，根据国内外的调查资料，引起裂缝有两大类原因，一种由外荷载（如静、动荷载）的直接应力和结构次应力引起的裂缝，其机率约20%；一种是结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝，其机率约80%。裂缝发生与材料、设计、施工和维护有关，现作以下分析。
（一）材料缺陷
在变形裂缝中收缩裂缝占有80%的比例，从砼的性质来说大概有：
1．干燥收缩
研究表明，水泥加水后变成水泥硬化体，其绝对体积减小。每100克水泥水化后的化学减缩值为7～9ml，如砼水泥用量为350kg/m3，则形成孔缝体积约25～30L/m3之巨。这是砼抗拉强度低和极限拉伸变形小的根本原因。研究表明，每100克水泥浆体可蒸发水约6ml，如砼水泥用量为350kg/m3，当砼在干燥条件下，则蒸发水量达21L/m3。毛细孔缝中水逸出产生毛细压力，使砼产生“毛细收缩”。由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1～0.2%；砼的干缩值为0.04～0.06%。而砼的极限拉伸值只有0.01～0.02%，故易引起干缩裂缝。
2．温差收缩
水泥水化是个放热过程，其水化热为165～250焦尔/克，随砼水泥用量提高，其绝热温升可达50～80℃。研究表明，当砼内外温差10℃时，产生的冷缩值εc=T/α=10/110-5=0.01%，如温差为20～30℃时，其冷缩值为0.02～0.03％，当其大于砼的极限拉伸值时，则引起结构开裂。
3．塑性收缩
砼初凝之前出现泌水和水份急剧蒸发，引起失水收缩，此时骨料与水泥之间也产生不均匀的沉缩变形，它发生在砼终凝之前的塑性阶段，故称为塑性收缩。其收缩量可达1％左右。在砼表面上，特别在抹压不及时和养护不良的部位出现龟裂，宽度达1～2mm，属表面裂缝。水灰比过大，水泥用量大，外加剂保水性差，粗骨料少，振捣不良，环境温度高，表面失水大等都能导致砼塑性收缩而发生表面开裂现象。
4．自生收缩
密封的砼内部相对湿度随水泥水化的进展而降低，称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压，因而引起砼的自生收缩。高水灰比的普通砼（OPC）由于毛细孔隙中贮存大量水分，自干燥引起的收缩压力较小，所以自生收缩值较低而不被注意。但是，低水灰比的高性能砼（HPC）则不同，早期强度较高的发展率会使自由水消耗较快，以至使孔体系中的相对湿度低于80%。而HPC结构致密，外界水泥很难渗入补充，在这种条件下开始产生自干收缩。研究表明，龄期2个月水胶比为0.4的HPC，自干收缩率为0.01%，水胶比为0.3的HPC，自干收缩率为0.02%。HPC的总收缩中干缩和自收缩几乎相等，水胶比越小自收缩所占比例越大。由此可知，HPC的收缩性与OPC完全不同，OPC以干缩为主，而HPC以自干收缩为主。问题的要害是：HPC自收缩过程开始于水化速率处于阶段的头几天，湿度梯度首先引发表面裂缝，随后引发内部微裂缝，若砼变形受到约束，则进一步产生收缩裂缝。这是高标号砼容易开裂的主要原因之一。
5．减水剂的影响
人们发现，自八十年代中期推广商品（泵送）砼以来，结构裂缝普遍增多，这是为什么呢？除了与砼的水泥用量和砂率提高有关外，人们忽视了减水剂引起的负面影响。例如过去干硬性及预制砼的收缩变形约为4～6×10-4，而现在泵送砼收缩变形约为6～8×10－4，使得砼裂缝控制的技术难度大大增加。研究表明，在砼配合比相同情况下，掺入减水剂的坍落度可增加100～150mm，但是它与基准砼的收缩值相比，却增加120～130%（见图1）。所以，在《砼减水剂》规范GB138076-97中规定掺减水剂的砼与基准砼的收缩比≤135%。研究表明，掺入不同类型的减水剂砼的收缩比是不相同的，一般是：木钙减水剂>萘磺酸盐减水剂>三聚氰胺减水剂>氨基磺酸减水剂>聚丙烯酸减水剂。这说明商品砼浇筑的结构开裂机率大与减水剂带来负面影响有关。其机理尚不清楚。
以上是从水泥砼物理化学特性分析其各种收缩现象，早期塑性收缩会导致结构出现表面裂缝，砼进入硬化阶段后，砼水化热使结构产生温差收缩和干燥收缩（包括自干收缩），这是诱发裂缝的主要原因。近十年大量使用商品砼开裂增加，除与单方砼水泥和掺合料用量增加外，减水剂增加砼收缩值变形的负面影响也是一个重要因素。
6．砼后期膨胀出现裂缝，主要是：
（1）水泥中游离CaO过高，Ca(OH)2体积膨胀所致；
（2）水泥中MgO过高，Mg(OH)2体积膨胀所致；
（3）水泥和外加剂碱含量过高，与集料中活性硅等发生碱-集料反应所致；
（4）有害离子Cl-、SO4=、Mg++等侵入砼内部，导致钢筋锈蚀或形成二次钙矾石膨胀破坏所致。
7．结构物在任意内应力作用下，除瞬间弹性变形外，其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。砼拉徐变时对抗裂有利，一般可以提高钢筋砼极限拉伸值50％左右。而砼压徐变很小，一般把收缩变形与徐变变形的计算一并加以考虑。砼收缩经验公式很多，但是，实际工程所处条件变化较多。一般采用如下任意时间砼收缩计算公式。
εy(t)=3.2410-4(1-e-0.01t)M1.M2……Mn
式中M1.M2……Mn－为水泥品种、骨料，水灰比、温度、养护和不同配筋率等修正系数。
其中不同配筋率的修正系数见表1。也即限制收缩与自由收缩之比，随配筋率提高而减小。
表1
配筋率（％）0.000.150.200.250.300.400.50
修正系数M1.000.680.610.550.500.430.40
（二）设计问题
钢筋砼结构是由砼和钢筋共同承担极限状态的承载力，结构设计师根据地基情况，静、动荷载、环境因素、结构耐久性等控制荷载裂缝。这里不作讨论。从国内外有关规范可知，对结构变形作用引起的裂缝问题，客观上存在两类学派：
第一类，设计规范规定很灵活，没有验算裂缝的明确规定，设计方法留给设计人员自由处理。基本上采取“裂了就堵、堵不住就排”的实际处理手法。
第二类，设计规范有明确规定，对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制。对于变形裂缝没有计算规定，只按规范留伸缩缝，即留缝就不裂的设计原则。
大量工程实践证明，留缝与否，并不是决定结构变形开裂与否的唯一条件，留缝不一定不裂，不留缝不一定裂，是否开裂与许多因素有关。我们认为，控制裂缝应该防患于未然，首先尽量预防有害裂缝，重点在防。我国结构工程向长大化、复杂化发展，砼设计强度等级向C40～C60发展，设计师多注重结构安全，而对变形裂缝控制考虑不周，这也是结构裂缝发生增多的原因之一。
（三）施工管理问题
砼配合比设计是否科学合理，水泥与外加剂是否相适应，砂石级配及其含泥量是否符合规范要求，砼坍落度控制是否合理，这些都影响到砼的质量及其收缩变形。
砼浇筑震捣不均匀密实，施工缝和细部处理马虎，会带来结构开裂的后患；过震则使浮浆过厚，抹压又不及时，则砼表面出现塑性裂缝，十分难看。
边墙拆摸板过早（1～3d），砼水化热正处于高峰，内外温差最大；砼易“感冒”开裂。
砼养护十分重要，但许多施工单位忽视这一环节，尤其是墙体和柱梁的保温保湿养护不到位，容易产生收缩裂缝。某些露天构筑物尽管当地湿度很大，但由于吹风影响，加速了砼水分蒸发速度，亦即增加干缩速度，容易引起早期表面裂缝，风速对水分蒸发速度的影响见表2。这也许是夏季比秋冬季，南方比北方出现结构裂缝较多的原因。
从已建工程调查中发现，底板养护较好，出现裂缝概率较低，而底板上外墙裂缝概率很高约占80％，这与保温保湿养护不足有很大关系。
除上述技术因素外，施工管理不严，赶进度，偷工减料，工人素质差，施工马虎等也是造成结构裂缝的人为因素。
（四）对维护缺乏认识
我们发现不少结构是在浇筑完3～6个月，甚至在1～2年内出现裂缝。除荷载问题外，主要是环境温度和风速引起的收缩变形所致。有些地下室不及时复土；上部结构不及时做好封闭；出入口长期敞开，屋面防水层破坏不及时修补等。这些与施工和业主对结构维护缺乏认识有关。钢筋砼结构与其他物件一样都存在“热胀冷缩”的特征，尤其超长结构更为明显，所以，应重视已浇结构的保温保湿维护工作。
三、有害裂缝与无害裂缝
裂缝按其形状分为表面的、贯穿的、纵向的和横向的等等。裂缝形状与结构受力状态有直接关系。裂缝分为愈合、闭合、运动、稳定的及不稳定的等。例如宽度0.1～0.2mm裂缝，开始有些渗漏，水通过裂缝同水泥结合，形成氢氧化钙和C-S-H凝胶，经一段时间裂缝自愈不渗了。有的裂缝在压应力作用下闭合了。有的裂缝在周期性温差和周期性反复荷载作用下产生周期性的扩展和闭合，称为裂缝的运动，但这是稳定的运动。有些裂缝产生不稳定的扩展，视其扩展部位，应考虑加固措施。
根据国内外设计规范及有关试验资料，砼最大裂缝宽度的控制标准大致如下：
无侵蚀介质无防渗要求，0.3～0.4mm。
轻微侵蚀，无防渗要求，0.2～0.3mm。
严重侵蚀，有防渗要求，0.1～0.2mm。
近年来地下空间的开发利用逐渐普遍，由于功能要求，地下室往往面积大，体量大，超过设置伸缩缝的最小间距。地下室砼因裂缝导致渗漏水的现象非常严重，有的甚至影响到建筑物的使用功能和安全。
一、开裂情况：
地下室侧壁开裂的情况比较多，裂缝宽度小于0.5mm、间距1—4m、长度有的贯通墙壁全高，侧壁两端附近裂缝较少，中部附近较多。
裂缝往往在砼浇筑的60天之内出现，随着时间的推移裂缝数量增多，部分裂缝加宽。尤其是在进入冬季气温骤变的时候。
二、裂缝原因分析：
1、直接原因：
砼结构裂缝产生的原因比较复杂，概括起来有两类原因，一种由外荷载引起的，因结构承载力不足而发生变形，另一种是结构因温差，收缩徐变，不均匀沉降等因素引起。据统计，在工程实践中，由后者（变形荷载）引起的裂缝约占80-85%，地下室砼裂缝大多数属于后者。
砼在浇筑后，由于水泥的水化作用，释放大量的水化热，因为砼构件表面与构件截面中部温差超过25℃就引起砼内部裂缝，构件表面温度和周围空气温差超过25℃，就引起构件表面裂缝。砼浇筑后温度提高，砼初期体积有微膨胀作用，以后温度下降体积急剧收缩。砼除了温度收缩外，还有较大的化学收缩和干燥收缩，砼早期（10天-15天）极限拉伸很低，这造成砼的早期裂缝。因砼的收缩，较高的弹性模量和早期低徐变，会使砼内部产生较大的拉应力，超过砼的极限拉伸，则是造成砼后期裂缝的主要原因。
砼在浇筑一个月左右，完成收缩40%。60天内完成收缩65%，20年后完砼收缩的98%。砼的收缩变形是一个初期大，以后逐渐减少的过程。
2、间接原因：
边界条件如地基和侧面土对砼构件的变形约束作用，砼构件的刚度差异，使砼变形不协调。
侧壁砼浇捣时地板刚度大，受到地板的刚度约束，早期形成压应力，后期砼温度下降，产生拉应力，当拉应力大于钢筋的抗拉强度时则出现裂缝。
砼变形与限制膨胀条件有关。当气温上升时，地板和底板砼因为温度升高而向外膨胀，侧壁和地板相互约束，在侧壁的外侧形成垂直裂缝，当地板和顶板受冷收缩时，侧壁内侧形成垂直裂缝。由于侧壁在边角部分受到的变形量比中部大，同时纵横侧壁的相互约束，因而侧壁两端附近裂缝小，中部附近裂缝多。
侧壁内有柱时，由于截面突变，刚度有差异，侧壁的变形受到柱的约束，往往产生应力集中，在离柱子1∽2m的墙体上易出现纵向收缩裂缝。
三、控制裂缝的措施
根据《砼规》，现浇钢筋砼地下室墙壁最大间距为20m（室外）、30m（室内或土中），而又同时说明了对下列情况，如有充分依据和可靠措施，伸缩缝最大间距可适当加大；
①砼浇筑采用后浇带分段施工。
②采用专门的预应力措施。
③采取能减少砼温度变化或砼收缩的措施。
当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化和砼收缩对结构的影响。
伸缩缝虽然是根本解决砼收缩裂缝的措施，也有许多缺点，主要是造价高，地下室不能连成整体，影响功能，伸缩缝的防水处理比较麻烦，防水效果并不理想，同时近几年来超长砼结构的无缝设计与施工技术不断实践与发展，且有许多成功的工程应用，取得良好的效益。
采取的主要措施有以下这点：
1、补偿收缩砼
即在砼中渗入UEA、HEA等微膨胀剂。例如用UEA膨胀剂，以10~20%等量取代水泥，拌制成补偿收缩砼，其限制膨胀率ξ2=0.02~0.05%，按公式α=µESξ2，可在砼中建立0.2~0.7MPa的预压应力，从而抵制砼在硬化过程中全部或大部分拉应力，以砼的膨胀值减去砼的最终收缩值的差值大于或等于砼的极限拉伸即可控制裂缝:ξ2–Sm≧ξp,使砼结构不裂。
2、膨胀带
由于砼中膨胀剂的膨胀变形不会与砼的早期收缩变形完全补偿，为了实现砼连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩砼带，根据一些工程实践，一般超过60m设置膨胀加强带。
膨胀带要求设置在砼收缩应力发生最大部位，一般地板和侧墙长度方向的中间位置。对于超过普通砼伸缩缝设置间距的超长砼结构，要进行连续无缝施工可设置多条膨胀加强带。
作用：①膨胀加强带砼的设计强度常比相邻的砼设计强度提高5MPa-10MPa，从而提高膨胀加强带砼的抗拉强度，防止砼在此部位开裂。
②膨胀带内砼的膨胀剂应比带外其它砼掺量高一点，产生较大膨胀，而两侧砼的膨胀率较小，形成中部大两边小的膨胀区，从而补偿相应的收缩曲线，使任意长度可以不设伸缩缝。
做法：膨胀加强带宽2-3m，带的两侧布置中5mm的密孔钢丝网，将带内砼和带外砼分开，为的是不让砼中石子通过，钢丝网垂直布置在上下层（或内外层）钢筋之间，网两端分别绑扎在钢筋上。
膨胀带内增设10%水平温度加强钢筋。与膨胀带方向垂直布置，两端伸出膨胀带2m各与上下层（内外层）钢筋固定，配筋直径减小，间距加密。
由于设置膨胀带主要是为了避免砼早期收缩变形，故膨胀带的保留时间可为10—15天，这比传统后浇带缩短30天的工期。满足工程连续无缝设计施工的要求。
3、后浇带
后浇带作为膨胀加强带一样作为砼早期短时期释放约
束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛任用。
根据文献②：结构长度是影响温度应力的因素之一，但只在一方范围对温度收缩应力较为显著，因此设置后浇带是“先放后抗、以放为主”的主要技术措施。
后浇带的设计做法也各不相同。尤其是带内钢筋是否断开，有的不但钢筋连续，还做加强筋连接。带的宽度具体多少为宜各不相同，笔者认为：
①尽量减少穿越后浇带钢筋的总量，以尽可能释放砼的收缩应力。对于楼板内钢筋和侧壁，由于焊接或搭接施工比较方便均应作断开处理。由于梁钢筋连接焊接等施工比较困难，可以留一部分连续钢筋，尽量切断梁腹纵向钢筋和梁顶纵筋截断，保留梁底钢筋连续贯通。
②后浇带宽度内钢筋抗拉刚度EAs远比后浇带两侧砼的抗拉刚度EA小，拉伸变形将主要由后浇带宽度范围内的钢筋提供，对于钢筋全部截断的后浇带，理论上宽度仅有100mm就可以了，为施工方便常取800-1000mm,但对于钢筋连续的后浇带，尽可能增大后浇带的宽度。
③后浇带保留时间为42~60d，一般为60d，这样早期温差和砼收缩完成30—50%。
④材料：用高一等级的微膨胀砼封闭，并进行不少于15d的砼养护。
⑤位置：设在梁墙内力较小位置，后浇带间距为30~40m。后浇带可做成企口式，在浇砼前，必须凿毛清理干净。
4、提高钢筋砼的抗拉能力
砼的抗裂能力取决于砼的极限拉伸值，根据有关资料：混凝土的极限拉伸值与配筋有关。固此，砼应考虑增加抗变形钢筋，即增强对砼由于长期干缩和气温度化引起的热胀冷缩的抗变形能力。对于侧壁，增加水平温度筋，在砼面层起强化作用。选择冷轧带肋钢筋，冷轧扭钢筋，明显增强砼的抗裂能力。
在墙柱连接处设水平附加筋，附加筋的长度为1500∽2000mm,配筋率提高10%∽15%。
钢筋在保持总面积不变的情况下，根据直经小，钢筋布置间距密的方式选择钢筋，能减少裂缝的最大宽度。同时也要考虑砼易于振捣密实。
《砼规》规定：地下室等与土体直接接触的砼构件最大裂缝宽度充许值为0.2mm。当裂缝宽度为0.1~0.2mm，水进入砼与水泥产生反应，砼具有自愈能力。裂缝若控制在0.1mm以内时，则所配钢筋数量增多而不经济。
侧壁受底板和顶板的约束，砼胀缩不一致，可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力，水平构造筋放在竖筋的外侧，有利于控制墙体裂缝的发生。
5、施工措施
①优化砼配合比设计：通过试验优选合适的外加剂和掺合料，适当降低水灰比和减少水泥用量，选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥，选用优质粉煤灰，砂和石含泥量要小，级配良好。
②砼应严格振捣密实，提高砼密实度。
③落实好砼浇筑后的养护措施，尽量做好保湿保温养护，既可使砼初期获得更高的强度，还可减少砼的温度应力与收缩应力，养护时间在14d以上。
④降低室外温差的影响。夏季施工时应尽量避免在烈日下浇筑楼板砼。降低砼的入模温度。地板垫层上干铺油毡作滑动层。地下室四周土要及时回填，且应分层夯实，既加强地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，又可尽快避免室外温度变化对侧壁的影响。
四、工程实例
广州某住宅小区，地上为10栋6层的住宅，地下由一层地下室连成一个整体，长度150m，宽度95m，相当于大底盘多塔楼结构。
地下室未设伸缩缝，为了有效克服砼的收缩裂缝，在地下室钢筋砼结构中掺10%的HEA膨胀剂（内掺量），做成补偿收缩砼。
长边方向设3条后浇带，宽度方向设2条后浇带，后浇带沿住宅之间的道路位置，地下室底板、顶板和侧壁贯通设置。梁钢筋连续，板和侧壁钢筋断开，后浇带做成弯折线形，避免钢筋在一条直线上断开，保留时间为60天，封闭前把钢筋焊接。后浇带宽度为1.0m。为保险起见，预先在底板和侧壁后浇带设置止水带和多道外防水以加强防水。
顶板在室外道路部分，覆土1米厚，既可铺设设备管道，也作为顶板的保温隔热层。底板采用厚板形式，双层双向配筋。侧壁厚300，C30砼，适当加强了侧壁水平钢筋作为抗拉筋。采用严格的施工措施，加强振捣密实和养护，侧壁外及时回填土并夯实，工程建成后观测，地下室使用情况良好。
参考文献:
1.1温度裂缝温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上，如在门窗洞边的正八字斜裂缝，平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝等。导致平屋顶温度裂缝的原因，是顶板的温度比其下的墙体高得多，而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多，故顶板和墙体间的变形差，在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端大，中间小，顶层大，下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定，不再继续发展。
1.2干缩裂缝烧结粘土砖，其干缩变形很小，且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖，一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀，而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块等砌体，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3～0.45mm/m，它相当于25～40℃的温度变形，可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快，如砌块出窑后放置28d能完成50％左右的干缩变形，以后逐步变慢，几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀，脱水后材料会再次发生干缩变形，但其干缩率有所减小，约为第一次的80％左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝；在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝；在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝，框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝。
2裂缝的危害和防裂的迫切性
砌体属于脆性材料，裂缝的存在降低了墙体的质量，如整体性、耐久性和抗震性能，同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。它已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构，已成为国家行政主管部门、建筑公司及房屋开发商共同关注的课题。
3现有产生裂缝的原因
3.1设计者重视强度设计而忽略抗裂构造措施设计者一般认为多层砌体房屋比较简单，在强度方面作必要的计算后，针对构造措施，引用标准图集，很少单独提出有关防裂要求和措施。
3.2我国《砌体规范》抗裂措施的局限性我认为这是最为重要的原因。《砌体规范》GBJ3－88的抗裂措施主要有两条，一是第5.3.1条：对钢筋砼屋盖的温度变化和砌体的干缩变形引起的墙体开裂，可采取设置保温层或隔热层；采用有檩屋盖或瓦材屋盖；控制硅酸盐砖和砌块出厂到砌筑的时间和防止雨淋。二是第5.3.2条：防止房屋在正常使用条件下，由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中设置伸缩缝。
由此可见，《砌体规范》的抗裂措施，如温度区段限值，主要是针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的，而对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的砼砌块和硅酸盐砌体房屋，基本是不适用的。因为如果按照砼砌块、硅酸盐块体砌体的干缩率0.2～0.4mm/m，无筋砌体的温度区段不能越过10m；对配筋砌体也不能大于30m。在这方面，国外已有比较成熟的预防和控制墙体开裂的经验，值得借鉴：一是在较长的墙上设置控制缝，这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同，而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形，又能隔声和防风雨，当需要承受平面外水平力时，可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多。二是在砌体中根据材料的干缩性能，配置一定数量的抗裂钢筋，其配筋率各国不尽相同，从0.03％～0.2％或将砌体设计成配筋砌体，如美国配筋砌体的最小含钢率为0.07％，该配筋率又抗裂，又能保证砌体具有一定的延性。
4防止墙体开裂的具体构造措施建议
4.1防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂，宜采取下列措施：
4.1.1屋盖上设置保温层或隔热层；
4.1.2在屋盖的适当部位设置控制缝，控制缝的间距不大于30m；
4.1.3当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时，宜设置分隔缝，分隔缝的宽度不应小于20mm，缝内用弹性油膏嵌缝；
4.1.4建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3－88第5.3.2条的规定外，宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝，控制缝的间距不宜大于30m。
4.2防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一
4.2.1设置控制缝①控制缝的设置位置a在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝；b在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝；c在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝；d在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝；e竖向控制缝，对3层以下的房屋，应沿房屋墙体的全高设置；对大于3层的房屋，可仅在建筑物1－2层和顶层墙体的上述位置设置；f控制缝在楼、屋盖处可不贯通，但在该部位宜作成假缝，以控制可预料的裂缝；g控制缝作成隐式，与墙体的灰缝相一致，控制缝的宽度不大于12mm，控制缝内应用弹性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。②控制缝的间距a对有规则洞口外墙不大于6mm；b对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍；c在转角部位，控制缝至墙转角的距离不大于4.5m。
4.2.2设置灰缝钢筋①在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝，钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm；②在楼盖标高以上，屋盖标高以下的第二或第三道灰缝，和靠近墙顶的部位；③灰缝钢筋的间距不大于600mm；④灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm；⑤灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片，网片的纵向钢筋不小于25，横筋间距不宜大于200mm；⑥对均匀配筋时含钢率不少于0.05％；局部截面配筋，如底、顶层窗洞上下不小于38；⑦灰缝钢筋宜通长设置，当不便通长设置时，允许搭接，搭接长度不应小于300mm；⑧灰缝钢筋两端应锚人相交墙或转角墙中，锚固长度不应小于300mm；⑨灰缝钢筋应埋人砂浆中，灰缝钢筋砂浆保护层，上下不小于3mm，外侧小于15mm，灰缝钢筋宜进行防腐处理；⑩当利用灰缝钢筋作砌体抗剪钢筋时，其配筋量应按计算确定，其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm；不配筋的外叶墙应设控制缝，控制缝间距不宜大于6m；设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。
4.2.3在建筑物墙体中设置配筋带①在楼盖处和屋盖处；②墙体的顶部；③窗台的下部；④配筋带的间距不应大于2400mm，也不宜小于800mm；⑤配筋带的钢筋，对190mm厚墙，不应小于2Φ12，对250～300mm厚墙不应小于2Φ16，当配筋带作为过梁时，其配筋应按计算确定；⑥配筋带钢筋宜通长设置，当不能通长设置时，允许搭接，搭接长度不应小于45d和600mm；⑦配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固，锚固长度不应小于35d和400mm；⑧当钢筋带仅用于控制墙体裂缝时，宜在控制缝处断开，当设计考虑需要通过控制缝时，宜在该处的配筋带表面作成虚缝，以控制可预料的裂缝位置；⑨对地震设防裂度≥7度的地区，配筋带的截面不应小于190mm×200mm，配筋不应小于410；⑩设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m；
随着我国经济的快速发展，建设工程方面也得到一定的进步。为了满足结构上的需要，大体积砼施工越来越广泛的得以应用。但是在施工中会因为温度问题导致出现裂缝，砼的裂缝不仅影响着砼的外观质量，更影响着砼的耐久性以及结构的安全，因此，清楚砼裂缝产生的原因并制定出防治措施具有十分重要意义。
一、大体积砼结构特点
大体积砼结构体积较大，其内部水泥水化热散发比较困难，在外部环境影响以及砼结构内部影响下，很容易产生温度裂缝。大体积砼结构的特点如下：
（一）脆性较强：砼结构所使用的砼材料是脆性材料，其有着较大的抗压强度，但抗拉强度较弱，能够拉伸产生的变形很小，因此一旦受到内部应力产生拉伸时，其很难通过拉伸来缓解应力，从而产生裂缝。
（二）产生的应力较大：大体积砼结构断面的尺寸一般较大，在砼结构浇筑后，其内部会产生大量的水化热，致使内部温度上升，产生的拉应力较大。
（三）受环境影响较大：大体积砼结构长期暴露在外部环境中，环境温度的变化也会导致砼结构内部产生拉应力。
二、大体积砼温度裂缝产生的原因
砼会因为温度的升高和降低而产生相应的体积变化，而当砼的收缩受到了限制和约束时，则会出现一定的拉力。这种拉力一旦超过了砼本身的承受能力，那么将会导致砼出现裂缝问题。大体积砼温度裂缝产生的主要原因包含了以下几点。
（一）水泥的水化热
大体积砼由于水泥水化时会放出大量的水化热，而砼自身体积较厚，表面直接和空气接触，散热条件较好，热量可以向大气中散发，表面温度上升较少。砼自身导热性较差，水泥水化热积聚在砼内部不易散发，温度会上升较多这样就会形成外低内高的温差，产生温度应力，若温度应力超过砼的抗拉强度，砼就会产生裂缝。
（二）内外约束条件
基础砼一般与地基整体浇筑在一起，当温度变化时，由于外部约束和内部约束的存在，砼不能自由变形。砼浇筑之后早期温度上升时，产生的膨胀变形受到地基土约束面产生压应力，此时砼的弹性模量很小，徐变和应力松弛却较大，与基层连接也不太牢固，从而压应力较小。砼表面温度下降较快，受温差产生的温度应力和内部约束的影响，砼表面会产生很大的拉应力。因此，降低砼内外温差和改善约束条件，是防止砼产生裂缝的重要措施。
（三）外界气温引起的变化
砼在浇筑过程中产生的温度与外界气温的变化有着直接的关系，浇筑产生的温度同时也影响砼内部温度。当大体积砼遭受到温度的快速变化时，会给砼内部造成较为明显的影响。例如在冬季，过早的拆模，那么一旦遭遇到了严寒的侵袭，就会导致砼的表面温度发生快速变化，收缩十分明显。这种情况下砼会受到很大的拉应力，如果砼不能抵抗这种拉应力，就会形成裂缝。但这种裂缝的出现通常只在表面较浅的位置上，因此，不会对结构造成严重的影响。
三、大体积砼施工的温度裂缝控制措施
（一）科学选用材料，适当使用外加剂
1、科学选用水泥。优先选择中低水化热硅酸盐水泥或低水化热矿渣硅酸盐水泥，如复合水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、火山灰质硅酸盐水泥等优质水泥，有利于降低砼温度梯度。
2、骨料控制。细骨料宜采用细度模数大于2.3的中砂，含泥量不应大于3%。粗骨料宜选用连续级配，粒径5～31.5mm，含泥量不应大于1%。一方面应尽量使用高强度骨料，另一方面砂率和坍落度应尽量选用较小数值，以减小孔隙率，避免裂缝产生[2]。
3、掺合料与外加剂。第一，可适当的在砼中加入能降低水化热的粉煤灰，粉煤灰除了能改善砼性能外，还能减少水泥用量，节省成本。第二，添加UEA。在水泥硬化过程中，UEA能补偿冷缩与干缩，从而降低裂缝发生的可能性。
（二）确定砼的施工工艺
大体积砼的浇筑可以根据结构特点的不同采用不同的浇筑方法，如全断面分层浇筑、分段分层浇筑、和斜面分层浇筑。砼采用分段分层浇筑时，每段浇筑高度应根据结构特点、钢筋疏密程度决定，砼浇注层厚度应根据所选用振捣器的作用深度及砼的和易性确定。一般为振捣器作用半径的1.25倍，但厚度不宜大于500mm。在前层砼初凝之前将次层砼浇筑完毕。每浇筑一层砼都应及时均匀振捣，保证砼的密实[3]。预埋冷水管，用循环水降低大体积砼的温度，进行人工导热，降低温差。大体积砼浇筑过程中，应采取防止钢筋、埋件等的位移和变形措施，并应及时清除砼表面的泌水，在砼初凝前进行二次抹压处理，减少干缩裂缝的出现。
（三）加强养护
对大体积砼进行养护工作是工程中的一项重要内容。应保持大体积砼的温度和湿度适宜，并控制温差的产生，是一项比较复杂的工作。当大体积砼浇筑两个小时以后，应使用塑料膜来对表面进行覆盖，以便于能提升其表面的温度，减少内外温差。同时，可以进行带水养护工作，养护的时间控制在14天以上。这种方式比较适合夏季使用。冬季的时候，应在结构外露的部分进行保温材料覆盖，以便于减缓散热的过程，使砼的强度能得到提。此外，要想对大体积砼进行温度上的有效控制，还应对此进行科学方式检测。对此，应设置出相应的测温点，这样一来就能及时掌握温度变化数据，提升控制的准确性。
四、结语
大体积砼的温度裂缝通过严谨、周密、科学可行的措施是可以避免的。相信大体积砼的温度裂缝也会随着科学技术的进步、建筑施工水平的提高、建筑工人素质的改善而变得更加容易解决。
参考文献：
关键词:混凝土；温度裂缝；温度应力；控制措施；养护
Abstract: the concrete in the construction process, temperature crack is common quality problems is also facing a construction crew of the technical problems. The cracking of the temperature will influence the structure performance, serious when still can affect the safety of the structure is used. Therefore, this paper expounds the cause of cracking of concrete temperature, analyzes the temperature stress related problems, this paper puts forward the control of the temperature cracks measures aimed at reducing the cracking of the temperature, ensure the quality of concrete.
Keywords: concrete; Temperature crack; Temperature stress; Control measures; maintenance
目前，混凝土依然是工程建设中应用最为广泛的建筑材料。但在混凝土浇筑完后，经常还会发现有很多的裂缝出现，可以说混凝土的裂缝问题一直是其应用中的质量通病。在这些裂缝当中，我们遇到的主要是在施工中出现的裂缝。引起裂缝的原因是多方面的，比如混凝土的脆性和不均匀性、配合比不合理、施工不规范等等，而其中最主要的还是由于温度和湿度的变化，在大体积混凝土中，温度应力及温度控制是影响温度裂缝形成的关键，只有控制这个过程，才能有效的防治有害温度裂缝的出现。所以必须从根本上分析温度裂缝，来保证混凝土的质量。为此，本文对混凝土温度裂缝产生的过程和控制措施进行了阐述。
1 混凝土温度裂缝的成因
混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性(安定性),以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。
2 温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30d。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。
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。
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迭加。
根据温度应力引起的原因可分为两类:
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。例如,轧线基础底板,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。
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。如箱梁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。
3 温度裂缝控制措施
为了防止裂缝,减轻温度应力可以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)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；
3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热；
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；
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。
改善约束条件的措施是:
1)合理地分缝分块；
2)避免基础过大起伏；
3)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露；
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,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。
为保证混凝土工程质量,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。例如使用减水防裂剂,笔者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。这个表面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,提高的混凝土抗裂性能。
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,表面易摸平,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,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。
4 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,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:
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)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。
3)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,最好是用塑料薄膜进行包裹养护,如果进入冬季施工,塑料薄膜上表面还应该加盖保温被。
5 结束语
总之，通过控制温度和改善约束条件，并在材料选择、施工工艺、以及后期的养护过程中能够充分考虑各种因素的影响，采取相应的技术措施，混凝土温度裂缝还是可以有效控制的。笔者相信，随着工程技术的不断发展，新的施工工艺、新材料的不断出现,一定会有更加先进的温度裂缝控制措施出现。
1.前言
随着建筑技术的不断发展，泵送混凝土施工技术得到普及和应用。泵送混凝土不仅能改善混凝土的施工性能，对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工，具有提高抗渗性、改善耐久性特点。同时，泵送混凝土骨料级配的限制，胶凝材料的大量使用，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，现就温度裂缝产生机理及如何有效控制裂缝的出现和发展，谈几点粗浅的认识。
2．温度裂缝产生机理及特征
混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。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，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，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。
3.影响因素和防治措施
混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚，水泥用量越大，水化热越高的水泥，其内部温度越高，形成温度应力越大，产生裂缝的可能性越大。
对于大体积混凝土，其形成的温度应力与其结构尺寸相关，在一定尺寸范围内，混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，因而引起裂缝的危险性也越大，这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。
3．1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，减少水泥用量。大体积钢筋混凝土引起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。再有，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。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。
(2)掺加掺合料大量试验研究和工程实践表明，混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应，起到作用，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。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。
3．2施工工艺流程改进
(1)改善搅拌工艺采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大，从而提高混凝土强度10％或节约水泥5％，并进一步减少水化热和裂缝。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。
(2)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。在高温季节泵送，宜用温草袋覆盖管道进行降温，以降低入模温度。
(3)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，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。
4.温度裂缝的处理方法
混凝土裂缝的修补措施主要有采取以下一些方法：如表面修补法，嵌缝法，结构加固法，混凝土置换法等。
4．1表面修补法
表面修补法主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
4．2嵌缝法
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。
4．3结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4.4混凝土置换法
(1)现浇钢筋混凝土楼板温度裂缝和结构裂缝
现浇钢筋混凝土楼板温度裂缝和结构裂缝是两种常见的裂缝形态。现浇钢筋混凝土楼板是指钻孔、模板制立安装、配胶、灌胶、插筋钢筋制作绑扎、浇灌混凝土。从这之中我们可以看到混凝土对于楼板的重要性，但是正是由于混凝土的存在，这种建筑结构也比较容易出现裂缝问题。在建筑结构施工的过程中，由于现浇钢筋混凝土都是在户外施工，所以它受到温差的影响比较大，于是就会出现温差裂缝，温差裂缝不仅出现在施工当中，当建筑物构建好以后也会显现出来。太阳直射东西方向，所以在建筑物的东西方向和楼层顶部由于早晚温差的关系，出现了混凝土人力不可抗拒的热胀冷缩物理变化，裂缝就自然而然的存在了。建筑结构选择现浇钢筋混凝土楼板的一个重要原因就是它的承载能力好，可以节约一些建筑资金，对于消费者来说也降低了购买建筑物的成本，但是由于现浇混凝土在预制的时候绝大多数为孔板，在它改为现浇板后，墙体刚性硬度则相对增大，与之相对应的就是楼板刚性硬度相对减弱，这样就很容易在一些地方出现截面处突变，产生了结构裂缝。
(2)现浇钢筋混凝土楼板的其它裂缝形态
现浇钢筋混凝土除了有温度裂缝和结构裂缝两种最常见的裂缝形态外，还有其他的裂缝形态，这些裂缝形态也颇让人感到头疼。构造裂缝是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂(以下简称PVC)管在混凝土厚度不一的情况下产生的。简而言之就是混凝土在形成构造作用力大小不一的情况下发生了变化导致墙体会出现构造裂缝。与构造裂缝相对应的就是收缩裂缝。风化、热胀、冷缩、压实、失水等因素作用下形成的裂缝叫非构造裂缝，即为收缩裂缝，现浇钢筋混凝土在塑性、硬化、碳水和失水收缩的过程中就很容易形成收缩裂缝。人们通常情况下不太理解构造裂缝和非构造裂缝的收缩裂缝，但是消费者在验收建筑物的时候会注意到一些特别形状的物理裂缝。在楼板的缝隙中间和东西方向的墙角会出现类似于四十五度角的倾斜裂缝。在楼道的中间和PVC的填埋处会出现纵横交错的裂缝。不仅这样，在建筑物中还会发现一些不规则的裂缝，这种裂缝类似于蜘蛛网的形状。
2控制裂缝的分措施
现浇钢筋混凝土之所以会出现以上的裂缝，是由于多种原因所造成的，这其中不仅有无法避免的自然物理现象，也有原材料的问题，当然和施工设计也有着重大的关联，我们要控制裂缝，就要从这些方面去入手分析，寻找解决措施，给予消费者一个良好的建筑物。
(1)控制现浇钢筋混凝土的温度裂缝和结构裂缝
正如前文所说，现浇钢筋混凝土之所以会出现温度裂缝和结构裂缝和热胀冷缩的物理现象有着密切的关联。但是我们依然可以控制温度裂缝和结构裂缝，热胀冷缩和物质的比热容以及质量和体积还有温度存在关系。解决现浇钢筋混凝土的比热容问题是非常简单的，只需要运用好的原材料加上合理的材料配制，调制出比热容比较小的混凝土。根据科学研究的钢筋混凝土比热容配方，接着再根据当地的温度差制造小比热容的钢筋混凝土，就可以缩小温度裂缝差。在进行建筑构造时，要充分认识到墙体和楼板之间的关联性，尽量减少结构裂缝带来的不利影响。在进行建筑时应该选用好的原材料，用电子计算机科学的计算墙体和楼板之间承受力的差值，在施工时，先在施工附近种植绿色植物，减少温差的影响，把裂缝的缝隙控制在一定的标准范围内。所以，通过以上的办法就可以解决大的温度裂缝的结构裂缝问题。
(2)控制现浇钢筋混凝土的其它裂缝问题
对于现浇钢筋混凝土所出现的其它裂缝问题，例如构造裂缝、收缩裂缝、倾斜裂缝、纵横裂缝和不规则裂缝。只有解决和减少这些裂缝，人们才能感觉到建筑物的安全。要解决构造裂缝和收缩裂缝首先要预留一定的后浇带，设置隔热保温措施。“后浇带”是在现浇钢筋混凝土形成物理裂缝时，进行第二次浇灌，达到补充的作用，但是有了隔热保温措施，他们在温差变化不大的情况下下不会产生大面积的收缩裂缝。建筑师和建筑工人在建造建筑物时应该有良好的职业道德，对于施工工艺还要有一个控制措施。在PVC的安装和短钢筋网的铺设过程中要小心翼翼，寻找楼道和墙体以及楼板的最合适处，加强施工技巧的使用，使他们的受力方向保持一个协调性和安全性，这样就可以很好的解决屋面出现的纵横裂缝、倾斜裂缝和不规则裂缝问题。
近年来，随着科技水平的不断提升，我国建筑工程质量总体水平有了较大提高，但存在的问题仍然不少。在施工中由于各种因素的影响，经常会出现这样或那样的质量问题，甚至造成质量事故，产生严重的后果。而在众多的质量事故中，温度变化引起的裂缝是一种典型的质量问题。因此，探讨质量控制措施与如何防治温变裂缝的产生，对于保证建筑工程建筑物的质量有着重要意义。
一、建筑结构件工程中温度变化引起裂缝的主要原因
1、建筑结构件随着温度的变化而产生变形，即通常所说的热胀冷缩。当变形受到约束时，便产生了裂缝，约束的程度越大，裂缝就越宽。
2、水泥和水所引起化学反应引起裂缝。大体积混凝土开列的主要原因之一，是由于混凝土在硬化过程中，水泥和水起化学反应，产生大量的水化热引起混凝土的温度上升，如果热量不能很快散失，内部和外部温差过大，就将产生温度应力，使结构内部受压，外部受拉。混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉强度，如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时，混凝土就要产生裂缝。
3、构件硬化成型后，在使用中，如果温度较大，构件内部温度梯度就极大，也会引起构件开裂。
4、建筑结构件浇筑、养护及拆模过程中采用不当的施工方法，从而加剧温度变化产生裂缝。
二、建筑结构件工程质量控制的一般措施
1、组织措施
组建项目监理机构，配置满足工作需要的监理人员，并在约定的时间内，总监理工程师及其他监理人员派驻工地。建立现代企业制度，建立和健全质量控制体系，加强内部管理，对监理人员进行技术管理培训，建立考核奖惩制度。确定监理机构各部门职责分工及各级监理人员权限，并报送发包人和通知承包人。组织第一次工地会议，监理例会、监理专题会议和编写会议记录分发与会各方，保障工程质量，要求或建议承包人组织一定数量高素质的民工参与建设，督促承包人做好生活后勤工作，保障工地人员健康专注地投入施工。建议或要求必包人提供便利的施工条件，确保控制工程质量。
2、管理措施
健全技术文件审核、审批制度。根据施工合同约定，由双方提交的施工技术图纸以及由承包人提交的施工组织设计及施工计划、施工进度计划等文件应经过监理机构核查、审核、审批。督促承包商严格按照设计图纸、施工规范、验收标准，工作的各种商洽必须经有关监理工程师签字后方可实施。审查主要材料、设备的质量和核定其性能，参加工程验收工作，参与工程质量事故的处理。
3、经济措施和合同措施
严格质量检验和验收，严格按照双方的合同实行严格公平、公正的奖惩措施。对经验收不合格的工场部位拒付工程款。
三、建筑结构件工程中温变裂缝质量控制的主要技术措施
1、预防热胀冷缩的措施：（1）撤去约束，允许自由的产生变形；（2）设置伸缩缝。
2、防止化学反应引起裂缝产生的措施是：（1）尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水泥；（2）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在450kg/m2以下；（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；（4）改善骨科级配，掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量，降低水化热；（5）改善混凝土的搅拌工艺，采用”二次风冷“新工艺降低混凝土的浇筑温度；（6）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，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水热化，推迟热峰出现的时间；（7）合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；（8）在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水或冷气冷却，减小混凝土的内部温差；（9）加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施；(10)、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，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表现缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土两面必须采取保温措施，以防寒潮袭击。
3、预防产生比类裂缝的措施是：采用隔热(或保温)措施，尽量减少构件内部温度梯度，在配筋时应考虑温度力的影响。
4、预防结构件浇筑及养护过程产生裂缝的措施：
(1)针对建筑结构件伸缩较大的特点,浇筑混凝土时每隔30m左右设置后浇带。(2)浇筑中,下落高度不超过1.5m,混凝土不得成堆,及时出料、及时成活,以免产生离析现象,使得现浇板配料不均;严格按照操作规程进行施工,选择熟练的混凝土振捣工人,掌握好振捣时间,以保证混凝土振捣均匀、密实,避免漏振、欠振,并做好混凝土施工记录。(3) 建筑结构件混凝土浇筑成型后,应及时覆盖塑料薄膜,避免水分蒸发;浇筑1h~2h后对混凝土二次振捣,以消除收缩裂纹及表面泌水,2h~3h后进行二次压面,并适时用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4) 建筑结构件混凝土养护时间不得少于7d,对有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14d;留置混凝土同条件试块,并设专人检测混凝土强度增长情况,在其强度未达到1.2Mpa时,不得在其上踩踏或安装模板及支架。(5)严格按照GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范中的强度要求确定模板拆除时间,拆模时要轻拿轻放,不得对楼层形成冲击荷载,拆除的模板和支架要分散堆放并及时清运。
四、建筑结构件工程质量控制的保证措施
1、质量的事前控制
审核由发包人提供的各种工程资料。检查场内道路、供水、供电等施工辅助设施的准备。审核承包人中标后的施工组织设计、施工措施计划等技术文件。明确质量要求，掌握和熟悉质量控制的技术依据。参与承包人对发包人提供的测量基准点复核情况，并督促承包人在此基础上完成施工测量控制网的布设及施工区原地形图的测绘。严格审核工程开工应具备的各项条件，并审批开工申请。
2、质量的事中控制
施工工艺过程质量控制，采用现场检查、查阅施工记录以及材料和构配件、监督试验、见证取样，按照旁站方案进行旁站、及时对承包人可能影响工程质量的施工方法以及各种违章作业行为发出调整、制止、整顿直至停止施工批示。发现承包人使用的材料、构配件、工程设备等原因可能导致工程质量不合格或千万事故时，要求承包人采取措施纠正。发现施工环境可能影响工程质量时，应批示承包人采取有效的防范措施。坚持上道工序不检查不准进行下道工序的原则。上道工序完成后，先由施工单位进行自检、专职检，认为合格后再通知现场监理工程师或其他代表到现场会同检验。检验合格后签署认可，方能进行下道工序。隐蔽工程检查验收，隐蔽工程完成后，先由施工单位自检、专职检，初难合格后填报隐蔽工程验收单，报告现场监理工程师检查验收。分项、分部工程验收。应对施工过程中出现的质量问题，以及处理措施或遗漏问题进行详细的记录和拍照，保存好照片等相差资料。工程质量事故处理，质量事故原因、责任的分析--质量事故处理措施的研究确定及处理效果的检查。
3、质量的事后控制
事后严肃把关，对于质量控制要点、要害部位或质量有疑问的部位进行事后复检。严格按照质量评判标准对单元、分部、单位工程组织验收认证。实行质量保证金制度，让“制造”者跟踪一段时间的质量保证，完善其缺陷服务责任。在一定的时间内，尽量让工程在设计负载条件下运行后，再对整个工程组织验收。
为了确保建筑结构件工程质量，工程管理者应讲究质量控制的措施，实行事前控制与事后控制。而典型质量问题――温变裂缝则应采取具体的控制措施，以防治因裂缝产生质量事故的发生。
参考文献:
[1]高等学校试用教材.建筑材料,1985.
关键词：混凝土；温度应力；裂缝；控制
混凝土是结构主要材料。而混凝土的裂缝较为普通，在各种结构中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，但裂缝仍然存在。
1裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。
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。后期在降温过程中，由于受到基础的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的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。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，由于原材料不均匀，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又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时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。
2温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：
（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。
（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，在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。
（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迭加。
根据温度应力引起的原因可分为两类：
（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。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
（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。如箱梁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。
3温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝，减轻温度应力可以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） 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；
（3） 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；
（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；
（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，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。
为保证混凝土工程质量，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。例如使用减水防裂剂，笔者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。这个表面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因素，使用减水防裂剂可使用混凝土用水量减少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） 减少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，提高的混凝土抗裂性能。
（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。减水防裂剂可有效地提高混凝土抗拉强度，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，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加有效经济。
4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：
（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） 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。
（3） 防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。
1 裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格，模板变形，基础不均匀沉降等。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。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时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。
2 应力的分析
（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。
（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。
（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迭加。
3 根据温度应力引起的原因可分为两类：
（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。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
（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。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
4 温度的控制和防止裂缝的措施
（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）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。
（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。
（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。
（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。
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。
5 使用外加剂也是减少开裂的措施之一
（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。这个表面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，提高的混凝土抗裂性能。
（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，表面易摸平，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，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。
6 混凝土的早期养护
从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：
（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。
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
随着我国国民经济的发展，我国建筑业施工技术取得了巨大的进步，建筑规模不断的扩大，大型的现代化施工实施、大型建筑物，以及重载的大工程与日俱增，大体积混凝土结构因其本身的刚度大、承载性强、施工方便等特点成为了建筑公司的主要建筑材料，大体积混凝土是大型工程项目的主要设施和构筑物的主体，对于混凝土在浇筑的过程中，由于受热不均，水化热的现象等，造成混凝土的体积变形，出现裂缝，裂缝的出现对于建筑物的美观、耐久性和整体性以及结构的承载力等都有较大的影响，因此，在建筑施工中大体积混凝土的温控和裂缝的控制是人们倍加关注的问题。
一、 大体积混凝土的概述
1、 大体积混凝土的定义
到目前为止，建筑行业尚没有为大体积混凝土提出明确的定义，大体积混凝土顾名思义是尺寸较大的混凝土，美国的混凝土学会给大体积混凝土下了定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂硬性的。
2、 大体积混凝土的特点
大体积混凝土的特点是结构厚实，混凝土量大，工程的条件较为复杂，一般采用的是地下现浇钢筋混凝土结构，施工技术要求较高，水泥水化热释放比较集中，内部升温比较快，混凝土的温差较大时，使得混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。
大体积混凝土是融合了钢筋混凝土和预应力混凝土的优点，所以在我国大型的土建工程中大体积混凝土得到了普遍的使用，尽管其最大限度的减少了开裂现象，但是它的开裂问题依然存在，因此要对大体积混凝土采用有效的措施。
二、 大体积混凝土的裂缝的分类
大体积混凝土出现的裂缝的主要的原因就是温差引起的，裂缝按照深度的不同可以分为贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝三种。其中贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝，它切断了结构的断面，对于机构的整体性和稳定性有一定的破坏作用，危害较为严重；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也会产生一定的危害；表面裂缝一般的危害是比较小的。大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝
三、 大体积混凝土裂缝产生的最主要的原因
大体积混凝土的开裂主要是由于温差造成的。首先，在混凝土浇筑的初期，会产生大量的水化热现象，由于混凝土本身是热的不良导体，水化热现象的发生会聚集在混凝土的内部而不会轻易的散发出来，混凝土内部的温度会逐渐的升高，而在混凝土的外表的温度就是正常的大气温度，这样就形成了混凝土内外的温度差，而在混凝土凝结的初期抗压力比较弱，而温差在混凝土内部引起的拉应力较强，从而导致了大体积混凝土裂缝的出现；其次，在混凝土完全的凝结以后，要把外面固定混凝土的模具拆除，在拆模的前后表面的温度会出现骤降的情况，这样会出现温度差，造成混凝土的开裂；最后在混凝土内部温度达到最高时，由于外部还是标准的大气温度，因此温度会随着时间的推移而逐渐的散发而达到最低的温度，这样和以前的最高温度相比，在混凝土的内部就形成了一个温度差，造成混凝土出现裂缝。
四、 建筑施工中大体积混凝土的主要温控技术
1、 合理的控制水泥水化热温度
合理的控制水泥水化热的温度是对混凝土实施温控的一个重要技术，在水泥的选用上要尽量使用低热或是中热的水泥配制混凝土；在水泥中渗加粉煤灰等渗和料或是渗加减水剂等用来改善水泥的和易性、降低水泥的水灰比，从而控制水泥的塌落度，降低水化热的现象；此外，在水泥和混凝土配置的过程中，预埋一个冷却水管，通入循环冷却水，从而降低配置好的混凝土的水化热温度，而在一些厚大的混凝土中，要掺入百分二十以下的块石进行吸热，从而达到节省混凝土的目的。
2、降低混凝土浇筑入模的温度
对大体积混凝土进行浇注入模的过程中，要尽量的避开夏季等温度较高的天气，而是选择温度较低的季节里进行浇注混凝土，对于浇筑量不大的块体，最好安排在下午三点以后或是夜间进行；如果由于工期的限制混凝土的浇筑在夏季，要选用低温水或是使用冰水配制混凝土，对骨料通过喷冷水经行降温，在运输中要加盖遮阳，从而降低混凝土拌合物的温度。
五、 建筑施工中大体积混凝土的主要裂缝控制措施
1、 原材料选择的控制
在原材料的购置上采用由预制混凝土供应商为主，项目部为辅的控制方式；混凝土搅拌单位应该和项目部签订合同，严格的执行相关的规范，混凝土搅拌单位应该根据混凝土性能决定用于制造工程中混凝土的原材料，保证工程所用的一切材料、设备、设施和技术复核所规定的种类标准。
2、 加入适量的添加剂
在混凝土中加入外加剂能够减少其收缩开裂的次数，其中减水剂能够起到改善混凝土的和易性、降低水灰比、提高混凝土的强度等作用，在混凝土中加入减水剂能够有效的防止其开裂的机会；引气剂在混凝土中的主要作用是改善混凝土的和易性、可泵性，提高混凝土的耐久性，因此在混凝土中加入引气剂能够防止混凝土裂缝在较短时间内出现。
3、 混凝土的浇筑控制措施
对于建筑物底板的大体积混凝土采用的是斜面式分层浇筑，利用自然流淌形成的斜坡，由远到近，自上而下的逐层沿着混凝土的流淌方向进行连续的浇筑，并且采用减小浇筑层的厚度和采用合理的浇筑顺序，来加快混凝土在凝结初期的水泥水化热的散失，进而有效的降低混凝土中心温度。避免混凝土因为受热不均或是温度下降过快而出现裂缝。
六、 总结
在建筑施工中，大体积混凝土的使用尽管最大限度的降低了裂缝的出现，但是由于混凝土的本身的特性，裂缝的出现依旧是无法避免的，只有对大体积混凝土在原材料的配置，浇筑，搅拌的过程中进行合理的温度控制，才能做到有效的降低裂缝的出现，从而提高建筑结构的安全性，实现建筑物的使用功能。
参考文献：
