身份证号：5101831983****0054 四川成都 610000
摘要：由于大体积混凝土施工时间长、受环境影响大，且大体积混凝土在固化过程释放大量的水化热，导致混凝土“内热外冷”，形成较大温度场梯，因此在大体积混凝土结构浇筑完成后在混凝土结构的表面很容易形成表面裂缝，进而形成贯穿裂缝。混凝土结构裂缝产生后就会破坏结构的防水，使结构的防水变差，从而使结构的耐久性得不到保障，影响其使用功能而成为建筑结构的隐患。本文分析了详细而又系统地分析了温度裂缝形成原因及其机理，及特点，从混凝土的性能、混凝土的原材料、混凝土的施工管理等方面讨论了影响温度裂缝的主要影响因素。
关键词：大体积混凝土；温度裂缝；机理；原因；
1引言
目前，在工程界，关于对大体积混凝土温度裂缝的分析与研究相对来说还是不够全面深入，相关规范中关于混凝土结构温度裂缝控制的相关条款也还不够具体完善，施工单位在进行大体积混凝土施工时往往以往的工程实践经验，依据工程特点采取不同措施，还缺乏一定的理论依据。因此只有真正弄清楚了混凝土温度场以及温度应力的相应变化规律和相应的特点，搞清温度裂缝的形成原因、特点和裂缝形成的机理，才能在进行大型建筑结构设计、施工的时候，针对混凝土结构采取相应的针对性的温度裂缝的预防控制措施及对策，尽量避免温度裂缝的出现与发展，把温度裂缝控制在相关标准规范允许的范围内，确保混凝土结构的质量安全。因此，加强大体积混凝土温度裂缝的分析与研究既急迫又重要。
2大体积混凝土温度裂缝的成因及特点
2.1 大体积混凝土温度裂缝的形成原因分析
造成大体积混凝土在施工阶段产生温度裂缝的原因是复杂的、综合性的，是由多方面的因素引起的。主要分为两个方面：一是在混凝土浇筑完成后由于温度变化，导致混凝土内部形成温度梯度而引起温度应力的大小，二是在混凝土内部产生的温度应力大小是否超过了此时混凝土抗拉强度一定限值，变形是否超过了混凝土的变形能力。简而言之，就是当混凝土的抗拉强度不足以抵抗由于温度变化而产生的拉应力时，就会在刚浇筑不久后的混凝土的表面产生裂缝。
大体积混凝土工程的特点一般是水泥用量比较多、混凝土结构的断面尺寸比较大。其中，混凝土浇筑完成后水泥的水化热集聚在混凝土内部会造成混凝土内部温升变化是造成混凝土开裂的主要温度影响因素。在混凝土浇筑完成后，在短时间内水泥水化产生的水化热集聚在混凝土内部，从而使混凝土内部的温度骤然提高，而混凝土导热性能差，且结构尺寸又过于庞大，增加了混凝土内水化热的散热路径，这就使得混凝土内的水化热量不断慢慢积聚而又有不能轻易的散发出去，导致混凝土内部大量水化热量的积聚，而在混凝土表面与大气相接处，混凝土内的水化热相对来说散失的比较容易，这样就造成了在混凝土结构中形成了温度梯度等级，形成温度应力，这个过程一般分为升温和降温两个阶段。
2.2 大体积混凝土温度裂缝的主要特点
大体积混凝土温度裂缝是由于混凝土体积变化引起的，这类温度裂缝不同于由于外部荷载引起的裂缝，具有两个比较显著的特点：
（1）大体积混凝土结构产生的温度裂缝区别于外荷载作用产生的裂缝的主要之处在于温度裂缝会产生松弛变形现象。虽然混凝土是一种脆性材料，在拉应力的作用下比较容易开裂，但是可以通过改善混凝土的配合比设计，以达到增加混凝土的密实度的目的，当混凝土的密实度达到一定范围时，就能够在一定程度上增强其抗变形的能力。因此，通过提高混凝土的密实度可以达到控制和预防混凝土开裂的发生。
（2）一般外荷载作用下，结构构件形成结构内力、出现裂缝、裂缝扩展的过程一般是在一瞬间完成的。
但是大体积混凝土从浇筑后水化热开始放热，到温度变形作用的产生，再到形成温度应力，直至出现裂缝，最后到裂缝不断变化、累计、扩展等，是有一个“时间过程”，不可能是在同一时间并瞬时完成的，即这其中存在变形应力作用的“传递过程”，是一个多次产生、多次发展的过程。
3. 大体积混凝土温度裂缝的主要影响因素
3.1 混凝土原材料的影响
不同品种的水泥，其发生水化反应所产生的最终水化热也不同，采用不同水泥配比的混凝土，其水泥用量不同，使得混凝土总发热量也不一样。目前我国的建筑工程结构一般都采用高强度混凝土，然而混凝土强度的提高必然导致水泥用量的大幅增加，这样就加剧了大体积混凝土的温度收缩作用。在进行混凝土的配合比设计时，为了满足水泥水化作用的需要以及混凝土搅拌、混凝土运输以及混凝土施工浇筑时具有一定的和易性，混凝土中通常要加大量的水，这些水的用量大大地超过了满足水泥水化的需求，这样就导致混凝土水化凝固后会有大量多余的游离水，这些游离水在混凝土凝固的过程中会慢慢地蒸发掉，从而导致混凝土产生了体积收缩，增大了混凝土结构的拉应力，从而加剧了混凝土裂缝的产生和发展。
3.2 混凝土收缩的影响
“湿胀干缩”的性质对控制混凝土裂缝极为重要。混凝土浇筑完成后，混凝土结构中会存在很多的空隙，由于混凝土中存在大量的游离水，这些游离水会填充在这些孔隙中，它的活动就会影响着混凝土的性质。混凝土中大约只有20%的水分是在水泥的水化硬化中所必须的，其余大量水分的蒸发就会引起混凝土产生体积变形，称为“自生体积变形”，该变形取决于混凝土中采用胶凝材料的性质，一般多数造成收缩变形，极少数为膨胀变形。如果在混凝土浇筑过程中，有意识地控制这种混凝土的自生体积变形，就能一定程度补偿混凝土的收缩变形，就可大大提高混凝土的抗裂性。
3.3 施工因素的影响
大体积混凝土结构体的长度对裂缝有很大影响，因为温度应力的大小与浇筑时混凝土块的长度有关，如果结构越长，就越容易产生裂缝。结构体的长度过长、过厚，一般都采取分块、分层的浇筑方法，这样可以减少温度应力，控制裂缝的开展。入模温度也称为混凝土的浇筑施工时的浇筑温度，是混凝土产生水化热量开始进行温度升高时的基础，因此，入模温度越高，混凝土的温度热峰值就必然越高。在工程实践中，如在高温季节，进行大体积混凝土浇筑常采用骨料预冷的方法和加冰拌和等措施，目的就在于降低浇筑温度，从而控制混凝土最高温升。混凝土浇筑完成后如果不对混凝土不进行养护，存在于混凝土外表面中的水分就会因为水泥水化作用以及蒸发作用而明显的快速减少，水分的减少会进一步地影响水泥的水化作用，进而影响到混凝土强度的发展，如果极度缺水，还会引起混凝土的表面发生干缩裂缝。如果混凝土浇筑完成后，采取一定的措施加强混凝土的早期养护，如通过洒水后覆盖塑料薄膜、洒水后满铺麻袋或者草袋等使混凝土的表面保持湿润状态，确保混凝土的表面不会因水份的蒸发缺水而导致水化作用的停止而达不到设计所要求的强度。
4.结束语
本文详细而又系统地分析了温度裂缝形成原因及其机理及特点，从混凝土的性能、混凝土的原材料、混凝土的施工管理等方面讨论了影响温度裂缝的主要影响因素，这就给混凝土温度裂缝的预防与控制研究提供了充分的理论依据和途径。
参考文献：
[1]沈冰.赣龙铁路梅江特大桥三线桥墩混凝土水化热效应研究[D].中南大学，2012.
[2]张明雷，李进辉，刘可心.大体积混凝土现场温控措施比较分析[J].施工技术，2013，1（S1）：168-171.
[3]李虹燕，丁铸，邢锋，陈波.粉煤灰、矿渣对水泥水化热的影响[J].混凝土，2008（10）：54-57.