浅谈混凝土的温度裂缝与控制

1、    浅谈混凝土的温度裂缝与控制    罗帅谢海龙摘 要：全世界公认我国正在进行世界上最大规模的工程建设。混凝土已经广泛应用于工业与民用建筑之中。有关混凝土的裂缝控制问题是一项国际性的技术难题，而研究该问题主要是关于温度裂缝的问题。只有充分掌握混凝土温度裂缝的形成机理及其力学性能，才能更好的防治裂缝的产生，由于混凝土的离散性和其自身特点，使得目前对裂缝的产生机理认识还不成熟。文章对混凝土的温度裂缝与控制进行探讨分析。关键词：混凝土；温度应力；裂缝；控制这些混凝土结构，由外荷载引起裂缝的可能性较小，而由水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩

2、产生的温度应力和收缩应力是产生裂缝的主要原因，是在混凝土结构施工中要解决的重要问题。1 温度收缩裂缝的基本特点1.1 收缩变形的特性及影响因素一般混凝土最终收缩应变约为（35）×10-4，其特点是早期收缩快，半年内可完成第1年收缩量的80%90%，一年后仍发展但已不明显。其影响因素主要有混凝土强度等级、水泥品种、水灰比、坍落度、掺和料、外加剂品种、养护（保温、保湿）和体表比及环境等因素。1.2 温度变形的特性及影响因素混凝土温度线胀系数一般为1.0×10-5/，其变形随温差升降而变化，一般发生在混凝土浇筑终凝到建筑物使用13年内。其影响因素有季节温差、内外温差和日照昼夜温差

3、。1.3 温度收缩裂缝的基本特点（1）温度裂缝由收缩和温度变形共同产生，其分布一般为收缩和温度两种裂缝的组合，随环境湿度和温度而变化，随时间的延长而发展，裂缝的开裂和危害程度往往较单一的收缩或温度裂缝严重。（2）根据不同工程裂缝出现的时间、发展与变化，以及分布、形状、尺寸等特征，一般可分为以收缩变形为主或以温度变形为主，实际工程中较常见的是以收缩变形为主的温度收缩裂缝，一般发生在混凝土浇筑后半月至数月之内，在一年以后趋于稳定，变形极小。（3）主要影响的部位及构件是底层和顶层，房间的梁板构件以及基础梁、挑檐、栏板等外露构件。2 混凝土结构温度裂缝的控制措施2.1 设置后浇带及控制温度收缩应力的措

4、施2.1.1 设置后浇带。后浇带是列入钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程（jgj3-2002）中，目前设计人员常用的方法是利用混凝土早期收缩量大的特征，其设计思路是“以放为主”。主要作用是释放早期混凝土收缩应力，减小以收缩为主的变形。规程虽然对后浇带的间距、宽度、钢筋处理、浇筑时间有较明确的要求，不少资料对此也有介绍，但是结合多年来对南方地区一些较大型超长工程的设计施工看，深感对后浇带的做法必须予以重视。如设计施工处理不好，不仅达不到预期的效果，还会留下结构隐患。因此就后浇带的具体做法提出几点看法：（1）间距：规程规定为3040m。应根据具体工程结合建筑物长度、气候环境特点综合考虑，一般以控

5、制在30m左右为宜。（2）位置：宜安置在小跨梁开间或受力较小的部位，一般可在梁跨1/3处；平面布置时，要注意梁的布置宜平行于后浇带以免梁截断太多；视具体情况可沿平面非直线宜曲折通过。（3）宽度：规程规定8001000mm。建议预留的宽度要考虑满足钢筋错开搭接的要求。可允许在10002000mm之间。（4）钢筋：目前对后浇带内梁纵向钢筋处理有两种做法。第一种：梁、板钢筋均断开后搭接（规程要求），但由于梁钢筋搭、焊接处理筋多截面小操作困难，质量不易保证，易给结构造成隐患；第二种：板钢筋断开，梁钢筋直通不断。目前工程采用较多，但由于梁主筋不断开处理较多时，钢筋全部不断开会约束混凝土收缩，达不到预期效

6、果。处理措施：梁上部钢筋、腰筋及板墙钢筋应断开后错开搭接或必要时先搭接后补焊。梁下部钢筋不断开，可适当加大配筋率。这样既可大大减小梁钢筋全部不断开对混凝土收缩形成的约束，又可避免梁钢筋全部断开后造成的钢筋搭、焊接困难，这种处理方法多年来已在一些工程中得到较好地使用。（5）浇筑时间：jgj3-2002规程要求，宜在两个月后且补浇筑后浇带混凝土时的温度宜低于主体混凝土浇筑时的温度。由于混凝土早期收缩量最大，相对1年的收缩量，半月约占30%40%；1个月约占45%55%；2个月约占65%75%；半年约占80%90%，故应按规范执行，一般应保证两个月后浇筑；当两个月后主体施工未完，可延后浇筑后浇带混凝

7、土。（6）后浇混凝土：采用无收缩或微膨胀混凝土，强度较主体混凝土提高一级，施工图设计要特别注明施工单位应注意的问题：后浇带两侧宜设钢筋网片，防止主体混凝土流入后浇带；在浇筑后浇带混凝土前应清理凿毛两侧，浇筑时要振捣密实，并精心养护；后浇带两侧支撑应保证稳定可靠，后浇带混凝土达到设计强度时方可拆除竖向及底模。2.1.2 有针对性地控制温度收缩应力的措施。（1）加强屋面保温隔热措施，采用高效保温材料，严格满足建筑节能65%设计标准。（2）屋面板、外廊板、阳台板等外露现浇板（含施工期间主体暴露时间较长的室内现浇板）以及板跨大于4m且采用泵送混凝土的双向连续板等温度收缩应力较大的板，均应在板面（即板的

8、受压区）配置不小于8200的双向钢筋网片，或支座钢筋隔一全跨贯通，但间距不宜大于200mm，配筋率不宜小于0.2%。以上板在有受力钢筋处，实配钢筋应考虑温度收缩应力影响予以适当增大。（3）框架梁及所有现浇梁凡高度600mm（外露梁高度500mm）者均设置不小于214腰筋。腰筋宜细而密，间距不应大于200mm，每侧腰筋配筋率不宜小于0.1%。（4）檐口板、外露栏板应双面双向配筋，上下端头各配212温度抵抗筋，并每隔1520m设置一道20mm温度伸缩缝。要控制现浇板混凝土强度等级不宜高于c35。后浇带列入现行规程中已在许多工程中广泛得到使用。其主要作用是减小混凝土早期以收缩为主的变形。因此，超长混

9、凝土结构温度收缩裂缝的预防不能仅靠设置后浇带来解决，必须采取上述“放”、“防”、“抗”相结合的综合措施。在南方地区一些较大型的超长建筑中，根据具体工程各自的特点多次采用了上述综合措施，实践证明比较有效。防止和减轻南方地区超长混凝土结构温度收缩裂缝，目前应首先采用设置后浇带以及控制和抵抗温度收缩应力的综合预控措施。考虑目前建筑工程中混凝土温度收缩裂缝趋于增多以及超长混凝土结构的抗震性能偏低的现实，建议采用上述综合措施，房屋总长宜控制在120m以内。2.2 采用预应力混凝土结构预应力混凝土可加强梁板刚度，梁板中所产生的预压应力可抵消由于混凝土温度变化和收缩产生的轴向拉应力，从而达到扩大温度伸缩缝间距不设后浇带的目的。经对某工程介绍了解到：梁板在采用无粘结预应力混凝土后，平面尺寸为84m×48m，未设后浇带，建筑物各功能使用良好。在满足建筑层高要求而采用该技术时，可考虑在采用必要的控制和抵抗温度应力的具体措施后，增大温度伸缩缝的间距，应结合工程状况具体分析应用。3 结语以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了初步探讨，虽然同行业专家对于混凝土裂缝的成因有不同的看法，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，混凝土的裂缝是可以