摘要：由于溫度效應(主要有溫度應力和溫度變形)引起的裂縫并造成危害等現象在混凝土結構物中廣泛存在，本文在分析溫控的目的及內容和混凝土出現裂縫的判斷依據基礎上，重點分析了控制溫度應力、防止裂縫的技術措施，提出了永久保溫可有效降低外界溫度變化對壩體溫度的影響，有效控制表面裂縫出現。
　　關鍵詞：大體積混凝土，表面裂縫，溫控，防裂
　　
　　溫度變化是引起大體積混凝土開裂的一個重要因素，人們對溫度裂縫問題的認識是隨著科技水平的發展而發展的。混凝土壩裂縫問題之所以長期得不到解決，主要是人們在認識上還存在誤區。過去人們比較重視基礎溫差的控制，而對表面保溫的認識不夠深入，往往只注重早期混凝土的保護，而忽略了后期混凝土的保護，導致混凝土壩出現了不少裂縫[1]。本文主要就大體積混凝土溫控與防裂技術進行相關分析。
　　1溫控的目的及內容
　　水工大體積混凝土溫度控制的目的：(1)防止由于混凝土溫度的不利分布而產生各種裂縫，包括防止最高溫度過高引起溫降總量過大，內外溫差過大及寒潮襲擊(氣溫驟降)產生的不同情況的各種裂縫。(2)為了進行接縫(縱、橫縫等)灌漿，使壩體滿足結構受力要求，采用人工冷卻措施，降低壩體溫度至預定溫度(如穩定溫度或年平均氣溫等)。(3)為了簡化施工程序，提高機械化施工程度和工效、要求盡可能地大塊澆筑，這就對溫度控制提出了更嚴格的要求。
　　為了達到上述目的，大體積混凝土閘、壩溫度控制的內容應該包括下述3方面：(1)降低混凝土內產生的最高溫升，即減少混凝土最高溫度與將來預定溫度(如穩定溫度等)間的差值。(2)使各點溫度盡量均勻，不致形成混凝土承受不了的溫度梯度。(3)使壩體按照規定要求達到它的預定溫度值(如穩定溫度、準穩定溫度、年平均溫度等)，以便進行灌漿處理，也解除了以后再產生較大溫度應力的威脅。
　　2混凝土出現裂縫的判斷依據
　　由于混凝土結構物在溫度應力和溫度變形的作用下，混凝土結構中會產生溫度應力和溫度應變。因此，當混凝土結構物內溫度應力達到一定數值并超過混凝土的抗拉強度或結構物的溫度應變達到一定數值并超過混凝土的最大拉應變時，混凝土結構物中就會產生裂縫。
　　如果混凝土塊體因溫度變化受到約束產生的應力大于混凝土允許抗拉強度將導致發生裂縫，反之當產生的應力明顯小于混凝土允許抗拉強度，則會發生裂縫。
　　同理，也可以從應變角度來判別，即如果混凝土塊體因溫度變化受到約束產生的應變大于混凝土極限拉伸值將導致發生裂縫，反之當產生的應變明顯小于混凝土極限拉伸值則不發生裂縫。
　　3控制溫度應力、防止裂縫的技術措施
　　在大體積混凝土結構內一旦出現大的裂縫，要通過修補以恢復結構的整體性實際上是很困難的。因此，對于大體積混凝土結構的裂縫，應以預防為主。由于裂縫問題牽涉的因素較多，施工周期較長，經驗表明，要完全防止大體積混凝土結構的裂縫，既有可能，又很不容易，需要精心設計、精心施工。防止大體積混凝土結構的裂縫，應從以下幾方面著手[2]。
　　3.1選擇合理的結構形式和分縫分塊
　　在設計階段應充分重視結構形式對溫度應力和裂縫問題的影響，特別是在寒冷地區，應盡量少用對溫度變化很敏感的薄壁結構。在實體重力壩與寬縫重力壩的對比中，應重視寬縫重力壩暴露面積大，比實體重力壩易于出現裂縫這一特點，盡量少用寬縫重力壩，尤其是在寒冷地區。
　　澆筑塊尺寸對溫度應力有重要影響，澆筑塊越大，溫度應力也越大，越容易產生裂縫，因此，合理的分縫分塊對防止裂縫有重要意義。當澆筑塊尺寸控制在15mX15m左右時，溫度應力已經比較小，基礎約束高度也只有3~4m左右。在氣候溫和地區，裂縫的可能性較小，但在寒冷地區，由于溫差過大，這種尺寸的澆筑塊仍然難免出現大量裂縫，需要嚴格的保溫措施。
　　3.2選擇混凝土原材料、優化混凝土配合比
　　選擇混凝土原材料、優化混凝土配合比的目的是使混凝土具有較大的抗裂能力，就是要求混凝土的絕熱溫升較小、抗拉強度較大、極限拉伸變形能力較大、熱強比較小、線性膨脹系數較小、自生體積變形最好是微膨脹，至少是低收縮。
　　(1)選擇水泥。內部混凝土主要考慮抗裂性能好、兼顧低熱和高強兩方面的要求，一般采用低熱礦渣水泥、中熱硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥摻入一定量的粉煤灰。外部混凝土除了要求抗裂性能外，還要求抗凍融性、耐磨性、抗蝕性、強度較高及干縮較小，因此一般采用較高標號的中熱硅酸鹽水泥。當環境水具有硫酸鹽侵蝕性時，應采用抗硫酸鹽水泥。(2)摻用混合材料。摻用混合材料的目的在于降低混凝土的絕熱溫升、提高混凝土抗裂能力。混合材料包括礦渣、粉煤灰、燒粘土等。目前粉煤灰采用較多。(3)摻用外加劑。外加劑由減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑等多種類型。減水劑是最常用、最重要的外加劑，它具有減水和增塑的作用，在保持混凝土坍落度及強度不變的條件下，可減少用水量，節約水泥、降低絕熱溫升。引氣劑的作用是在混凝土中產生大量微小氣泡以提高混凝土的抗凍融性。緩凝劑用于夏季施工，早強劑則用于冬季施工。(4)優化混凝土配合比。在保證混凝土強度及流動度條件下，盡量節省水泥，降低混凝土絕熱溫升。
　　3.3嚴格控制混凝土溫度、減小基礎溫差、內外溫差及表面溫度驟降
　　嚴格控制混凝土溫度是防止裂縫的最重要措施。(1)降低混凝土澆筑溫度，通過冷卻拌和水、加冰拌和、預冷骨料等辦法降低混凝土出機口溫度，采用加大混凝土澆筑強度、倉面保溫等方法減少澆筑過程
　　中的溫度回升。(2)水管冷卻。在混凝土內埋設水管，通低溫水以降低混凝土溫度。(3)表面保溫。在混凝土表面覆蓋保溫材料，以減小內外溫差、降低混凝土表面溫度梯度。
　　3.4重視施工前期準備工作
　　我國不少工程施工單位在施工前期，只重視混凝土制備和澆筑方面的準備工作，而不重視混凝土溫度控制方面的準備工作。到了開始澆筑混凝土時，由于制冷廠不能投入運用等原因，混凝土溫度控制不能滿足設計要求，而早期澆筑的基礎部分混凝土正是在溫度控制方面最重要的混凝土，其結果是，花錢買了設備，但卻沒有發揮應有的作用。在施工前期，一定要重視混凝土溫度控制方面的準備工作，如制冷廠、制冰機的安裝調試，冷卻水管及保溫材料的準備等等。
　　3.5加強施工管理
　　(1)提高混凝土施工質量。為了防止裂縫，除了嚴格控制混凝土溫度外，還需要加強施工管理、提高混凝土施工質量。顯然，在一個混凝土澆筑塊中，混凝土的強度不是均勻的，裂縫總是從強度最低的薄弱處開始。當混凝土質量控制不嚴、混凝土強度離差系數G大時，裂縫就多。因此，為了防止裂縫，一定要加強施工管理，提高混凝土施工質量。(2)薄層、短間歇、均勻上升。在混凝土澆筑進度安排上，盡量做到薄層、短間歇(5~1Od)、均勻上升，避免突擊澆筑一塊混凝土，然后長期停歇；避免相鄰壩塊之間過大的高差及側面的長期暴露；尤應避免“薄塊、長間歇”，即在基巖或老混凝土上澆筑一薄塊而后長期停歇，經驗表明，這種情況極易產生裂縫。(3)盡量利用低溫季節澆筑基礎部分混凝土。(4)加強養護。(5)嚴格控制溫度，這也是施工管理中的一個重要方面。
　　4永久保溫對混凝土壩防裂的影響
　　在大體積混凝土結構中，溫度變化不但可能引起裂縫，對結構的應力狀態也具有重要影響，有時溫度應力在數值上可能超過其他外荷載引起的應力。因此，必須對壩體進行嚴格的溫度控制以防止壩體出現裂縫。大壩施工期間適當控制混凝土最高溫度、調整接縫灌漿溫度，可以使運行期表面拉應力有所降低，但降幅有限，防止運行期混凝土壩出現裂縫的最有效措施是用保溫板對壩面進行永久保溫。在運行期，混凝土建筑物表面與外界空氣和水接觸，水溫和氣溫的周期性變化對混凝土表面溫度影響非常大，對混凝土內部的溫度也有一定的影響。永久保溫可降低外界溫度變化對混凝土表面的影響，保持混凝土的整體穩定。
　　對壩體進行永久保溫，可有效降低外界溫度變化對壩體溫度的影響；對壩體進行永久保溫，可大大減小壩體表面拉應力，有效控制了表面裂縫的出現，對大壩的安全運行提供保證。
　　5結語
　　在大體積混凝土結構內一旦出現裂縫，要通過修補以恢復結構的整體性實際上是很困難的。因此，對于大體積混凝土結構的裂縫，應以預防為主。本文主要針對溫度裂縫問題以及溫控防裂問題進行闡述。論述了永久保溫對混凝土壩防裂的影響。永久保溫可有效降低外界溫度變化對壩體溫度的影響；大大減小壩體表面拉應力，有效控制了表面裂縫的出現，對大壩的安全運行提供保證。
　　
　　參考文獻：
　　[1]湯建龍.淺析大體積混凝土裂縫的原因、修補及防治措施[J].科技創業月刊,2009,01.
　　[2]李軍政,胡照星.橋梁工程中大體積混凝土裂縫的原因與控制[J].科技信息,2009,05.          論文