【正文】 度下降，又增加混凝土的降溫幅度，特別是氣溫驟降，會大大增加外界混凝土與內(nèi)部混凝土的溫度梯度，這對大體積混凝土是極為不利的。混凝土的澆筑溫度越高，它的熱峰值也必然越高。 大體積混凝土在施工階段，外界氣溫的變化對大體積混凝土開裂有重大影響。 混凝土的導熱性能較差，澆筑初期，混凝土的彈性模量 和強度都很低，對水化熱急劇溫升引起的變形約束不大，溫度應力較小?；炷恋膶嵯禂?shù)越大，熱量傳遞率就越大，則其與外界熱交換的效率也越高，從而使混凝上內(nèi)最高溫升降低。因此降溫收縮產(chǎn)生的拉應力較大，易在混凝土中心部位形成較高拉應力區(qū)，若此時的混凝土拉應力大于混凝土此齡期的抗拉強度，則大體積混凝土產(chǎn)生貫穿裂縫。 隨著水泥水化反應的結束及混凝土的不斷散熱，大體積混凝土由升溫階段過渡 11 到降溫階段。當溫度梯度大到一定程度時，表面拉應力超過混凝土大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生原因的極限抗拉強度時，混凝土表面產(chǎn)生裂縫。根據(jù)熱脹冷縮的原理，中心部分混凝土膨脹速率要比表 面混凝土大。內(nèi)部水化熱不易散失，外部混凝土散熱較快，水化熱溫升隨壁板厚度增加而加大，混凝土形成一定的溫度梯度。混凝土在硬結過程中，由于水泥的水化作用，在初始幾天產(chǎn)生大量的水化熱，使混凝土溫度升高。由于混凝土溫度變化產(chǎn)生變形受到混凝土內(nèi)部和外部的約束影響，產(chǎn)生 較大應力，尤其是拉應力，是導致混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因?；炷岭S著溫度變化而發(fā)生膨脹收縮，稱為溫度變形?；炷恋男熳兪箿囟葢τ邢喈敶蟮乃沙?， 計算溫度應力時， 必須考慮徐變的影響。要想根據(jù)已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土 。例如，橋梁墩身，結構尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應力， 在中間出現(xiàn)壓應力。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。中期自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止， 在這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊 加， 在此期間混凝上的彈性模量變化不大。這個階段的兩個特 10 征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。裂縫的形成和發(fā)展與混凝土的齡期和溫差有直接關系。在升溫過程中，在骨料中產(chǎn)生徑向和環(huán)向壓應力；在降溫過程中，在水泥砂漿中產(chǎn)生徑向壓應力和環(huán)向拉應力。在以后的降溫過程中界面裂紋與水泥砂漿中的微裂紋繼續(xù)發(fā)展，以致發(fā)展成宏觀裂縫，并可能導致混凝土結構發(fā)生斷裂破壞，由于損傷是不可恢復的，故在以后的降溫過程中，所形成的界面裂縫不會消失，而且降溫過程中不僅原有的微裂紋會發(fā)展，同時也會產(chǎn)生新的微裂紋。 混凝土材料是由水泥砂漿與粗骨料混合而成的混合物，由于其特有的水化性質(zhì)使得混凝土結構在施工期就經(jīng)歷了升溫和降溫兩個過程。如此反復交替，宏觀裂縫必將沿著一條最薄弱的路徑逐漸擴展，最后使混凝土完全斷開而破壞。若外界因素繼續(xù)作用，混凝土體中的微裂紋經(jīng)過匯集、貫通的過程而形成宏觀裂縫?，F(xiàn)在國內(nèi)外學者普遍認為是混凝土在澆筑、形成過程中不可避免存在著毛細孔、空隙及材料的裂隙缺陷，在外界因素作用下，這些缺陷部位將產(chǎn)生高度的應力集中，并逐漸擴展發(fā)展，形成混凝土體中的微裂紋。大于等于 ，它是微觀裂 縫擴展的結果?；炷廖⒂^裂縫產(chǎn)生的原因可按其構造理論加以解釋，即把混凝土看做是由骨料、水 泥石、氣體、水份等組成的非均質(zhì)材料，在溫度、濕度和其他條件變化下，混凝土逐步 9 硬化，同時產(chǎn)生體積變形，這種變形是不均勻的，水泥石收縮較大，骨料收縮很小，水泥石熱膨脹系數(shù)較大，骨料熱膨脹系數(shù)較小，他們之間的相互變形引起約束應力。骨料裂縫：指骨料本身的裂縫。 通過彈性理論計算，從理論上證明了變形約束力可能導致三種類型微觀裂縫： 粘著裂縫：指骨料與水泥石粘接面上的裂縫，主要沿骨料周圍出現(xiàn)。這里的變形變化也可以等效看作是作用于結構的變形荷載 。 由外荷載作用，結構次應力引起的裂縫。 大體積混凝土溫度變形的作用，從變形的產(chǎn)生到溫度變形應力的形成，裂縫的出現(xiàn)、擴展都不是在同一時間瞬時完成的 ,它有一個“時 間過程”，即為“傳遞過程”，是一個多次產(chǎn)生和發(fā)展的過程，這是溫度裂縫的第二個特點?；炷灵_裂后 ,變形得到滿足或部分滿足，應力就發(fā)生松弛現(xiàn)象。 3 大體積混凝土溫度裂縫 積混凝土溫度裂縫的特點 混凝土結構在施工及使用過程中，大體積混凝土溫度裂縫屬于變形荷載引起的裂縫，此類裂縫具有兩個較為顯著的特點。 混凝土作為結構材料 ,其在水化硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用 ,由此來抵抗收縮變形 8 時產(chǎn)生的拉應力 ,從而防止混凝土開裂。值得提出的是 , 實際工程中的結構往往受到多方面的作用 , 除收縮外 , 最常見的還有溫度、荷載等多種因素的作用 , 使得結構的受力更加復雜 , 也更易產(chǎn)生裂縫。 ⑦ 混凝土的養(yǎng)護 混凝土養(yǎng)護的時間長 ,濕度、溫度適宜 , 可以大大減少混凝土內(nèi)水分的蒸發(fā) , 從而減少混凝土干縮。 ⑥ 施工工序 建筑施工總是按照一定的程序進行 ,較常見的是墻、柱與上層梁板同期澆筑 , 因此時梁、墻柱對梁板的約束相對小些。 ④ 配筋率 規(guī)范中對各種混凝土構件規(guī)定了最小配筋率 , 其目的主要是防止構件發(fā)生脆性破壞 , 并規(guī)定當收縮對結構產(chǎn)生影響時應適當增加構件的最小配筋率 , 但并未規(guī)定具體數(shù)值 ,設計時因缺乏可靠的依據(jù) , 只能參考以往 的經(jīng)驗。 ③ 鋼筋 對混凝土收縮的影響 鋼筋在抵抗混凝土收縮中發(fā)揮著積極作用 , 可使混凝土中的收縮趨于均勻 , 在 7 構件中產(chǎn)生微觀裂縫 , 釋放收縮應力 , 從而避免或減少產(chǎn)生宏觀