商品混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位，一般現(xiàn)澆的連續(xù)墻式結(jié)構(gòu)、地下構(gòu)筑物以及設(shè)備基礎(chǔ)等均容易由溫度收縮應(yīng)力引起裂縫的結(jié)構(gòu)，通稱為“大體積商品混凝土結(jié)構(gòu)”。而今商品混凝土體積越來越巨大，商品混凝土的裂縫較為普遍，裂縫的控制在土木工程中越來越成為工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。人們對(duì)商品混凝土溫度應(yīng)力的變化注意不夠是其中原因之一，因而在大體積商品混凝土中，溫度應(yīng)力及溫度控制具有重要意義。

1.溫度荷載類型

由于自然環(huán)境條件變化而產(chǎn)生的溫度荷載，一般可以劃分為三類，即日照溫度荷載、年溫溫度荷載和驟然降溫溫度荷載。

1.1日照溫度變化

工程結(jié)構(gòu)的日照溫度變化很復(fù)雜，影響因素眾多，工程結(jié)構(gòu)物由于日照溫度變化引起的表面和內(nèi)部溫度變化，是一個(gè)隨機(jī)變化的復(fù)雜函數(shù)，難以直接求得函數(shù)解，只能進(jìn)行近似的數(shù)值解，但從工程應(yīng)用的角度考慮，可以從大量的實(shí)測(cè)資料分析中得出以下結(jié)論：在結(jié)構(gòu)物所在地的地理緯度、方位角，時(shí)間及地形條件確定的情況下，影響結(jié)構(gòu)日照溫度變化的主要因素是太陽(yáng)輻射程度，氣溫變化和風(fēng)速，如從應(yīng)用角度考慮，為求得日最大表面溫度，風(fēng)速這個(gè)因素也可以忽略，因?yàn)楫?dāng)工程結(jié)構(gòu)表面溫度達(dá)到最大時(shí)，風(fēng)速幾乎接近于零。這樣我們從設(shè)計(jì)控制溫度荷載考慮，影響工程結(jié)構(gòu)表面溫度的因素，實(shí)際上可簡(jiǎn)化為只有太陽(yáng)輻射和氣溫變化兩個(gè)因素。

1.2驟然降溫溫度變化

驟然降溫溫度變化分為兩種情況：一是工程結(jié)構(gòu)物在冷空氣侵襲作用下，使結(jié)構(gòu)外表面迅速降溫，結(jié)構(gòu)物中形成內(nèi)高外低的溫度分布狀態(tài)；二是日照降溫，由于日落等因素致使結(jié)構(gòu)物外表面溫度迅速下降，此時(shí)結(jié)構(gòu)物內(nèi)表面溫度幾乎沒有變化，形成較大的內(nèi)高外低的溫差狀態(tài)。這兩種降溫溫度變化，一般只須考慮氣溫變化和風(fēng)速這兩個(gè)因素，可以忽略日輻射影響。這種降溫溫度荷載其變化較日照溫度荷載要緩慢一些，比日照溫度變化作用時(shí)間長(zhǎng)些。

1.3年溫度變化

商品混凝土結(jié)構(gòu)物，由年溫變化引起結(jié)構(gòu)物的溫度變化是長(zhǎng)期的緩慢作用，使結(jié)構(gòu)物整體發(fā)生均勻的溫度變化。所以，在考慮年溫對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響時(shí)，均以結(jié)構(gòu)物的平均溫度為依據(jù)，一般以最高與最低月平均溫度的變化值作為年溫變化幅度。

此外，商品混凝土澆注后，水泥與水結(jié)合發(fā)生水化作用，箱形梁構(gòu)件中形成不同的溫度分布，也會(huì)形成溫度場(chǎng)。很多高層建筑多采用片筏基礎(chǔ)或樁與筏板復(fù)合基礎(chǔ)，其筏板又兼作地下室的基礎(chǔ)。混凝上底板澆筑后，內(nèi)部溫度很高，而板表面溫度較低，時(shí)常內(nèi)部和表面能有幾十度的溫差，如此大的內(nèi)外溫差可能會(huì)導(dǎo)致溫度應(yīng)力大于混凝上的抗拉強(qiáng)度而開裂。

2.溫度應(yīng)力

溫度應(yīng)力嚴(yán)格來講是由于結(jié)構(gòu)的溫度變化引起的應(yīng)力。當(dāng)結(jié)構(gòu)的溫差分布為線性，且不受任何外界約束時(shí)，結(jié)構(gòu)作自由的熱變形，并不產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力；當(dāng)結(jié)構(gòu)物發(fā)生溫度變化而又受到外界位移約束，或溫度變化為非線性狀態(tài)時(shí)，由于受到外界的限制或內(nèi)部纖維間的相互制約而不能實(shí)現(xiàn)自由的熱變形，結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。

工程上一般將溫度應(yīng)力分為兩類：一是由截面的非線性溫度分布引起的溫度自應(yīng)力；二是由于結(jié)構(gòu)超靜定產(chǎn)生多余的外界約束而引起的溫度次內(nèi)力。

3.溫度應(yīng)力及裂縫控制

為了防止產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力和危害性的裂縫，必須采取一系列技術(shù)措施，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，嚴(yán)格控制商品混凝土溫度，選擇合理的分縫分塊和結(jié)構(gòu)形式。

3.1控制水泥水化熱溫度

控制水泥水化熱溫度可以從以下幾個(gè)方面著手：選用低熱或中熱水泥配制商品混凝土；使用粗骨料（例如加粉煤灰等、或加減水劑）改善和易性，降低水灰比，控制塌落度，減少水泥用量，降低水化熱量；利用商品混凝土后期（90天、180天）強(qiáng)度，降低水泥用量，在基礎(chǔ)內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，通入循環(huán)冷卻水，降低商品混凝土水化熱溫度；在厚大無筋或稀筋的厚大商品混凝土中，摻加20%以下的塊石吸熱，并節(jié)省商品混凝土。

3.2降低商品混凝土澆灌入模溫度

可以從以下幾個(gè)方面降低商品混凝土澆灌入模溫度：避開熱天選擇較低溫季節(jié)澆筑商品混凝土，對(duì)現(xiàn)澆量小大的塊體，安排在下午3點(diǎn)以后或夜間澆筑；夏季采用低溫水或冰水拌制商品混凝土，對(duì)骨料噴冷水霧或冷氣進(jìn)行預(yù)冷，或?qū)橇线M(jìn)行護(hù)蓋或設(shè)置遮陽(yáng)裝置，降低商品混凝土拌和物溫度；摻加緩凝型減水劑，采取薄層澆灌，利用澆筑面散熱；在基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)通風(fēng)和加強(qiáng)通風(fēng)加速熱量散發(fā)；對(duì)商品混凝土用量大的原材料一一粗骨料采取兩次預(yù)冷，即在進(jìn)拌和樓前，在料倉(cāng)內(nèi)吹冷風(fēng)進(jìn)行一次風(fēng)冷，進(jìn)拌和樓后，又在貯罐內(nèi)進(jìn)行一次風(fēng)冷，使各級(jí)骨料溫度得到有效降低，拌和時(shí)，加冷制水摻片冰拌和，用以控制商品混凝土的澆筑溫度；在大體積商品混凝土內(nèi)散布安裝冷卻水管，商品混凝土澆筑后即開始通冷卻水，用以控制大體積商品混凝土最高溫度，并使大體積商品混凝土提前達(dá)到穩(wěn)定溫度。

3.3提高商品混凝土極限拉伸強(qiáng)度

提高商品混凝土極限拉伸強(qiáng)度的措施有：選擇良好級(jí)配的粗骨料，嚴(yán)格控制其含泥量，加強(qiáng)商品混凝土振搗，提高商品混凝土的密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，減少收縮，保證施工質(zhì)量；采取二次投料法，二次振搗法，澆筑后及時(shí)排除表面泌水，以提高商品混凝土強(qiáng)度；在基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置必要的溫度配筋，在基礎(chǔ)突然變化、轉(zhuǎn)折部位，底板與墻轉(zhuǎn)折處、孔洞轉(zhuǎn)角及周邊部位，增加斜向構(gòu)造配筋，以改善應(yīng)力集中；在基礎(chǔ)與墻、地坑等接縫部位，適當(dāng)增大配筋率，設(shè)暗梁，以減輕邊緣效應(yīng)，提高抗拉伸強(qiáng)度，控制商品混凝土裂縫開展；加強(qiáng)商品混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，提高早期相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量。

4.結(jié)束語(yǔ)

由于商品混凝土本身的特性，大體積混凝土溫度應(yīng)力和溫度裂縫是不可避免的，但是，有害的裂縫是可以控制的，只要在施工過程中采取相應(yīng)的措施，從各個(gè)方面入手進(jìn)行有效的控制，就能減少溫度裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展，提高大體積商品混凝土的質(zhì)量。

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