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1.4 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。

  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。

  

1.5 化学反应引起的裂缝及预防

  碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的

由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某
些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、
膨胀开裂。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥
和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。由于混凝土浇
筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈
蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋
的位置出现。三、裂缝处理裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引
起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。