裝配式建筑具有質(zhì)量好、效率高、施工快等優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統建筑生產(chǎn)效率低、施工速度慢、建設周期長(cháng)、勞動(dòng)強度大、材料消耗多等缺點(diǎn)。因此，裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法越來(lái)越受到人們的重視。環(huán)球網(wǎng)校為大家帶來(lái)建筑工程知識分享系列。

一、裂縫的原因

混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格(如堿骨料反應)，模板變形，基礎不均勻沉降等。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎或老混凝上的約束，又會(huì )在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會(huì )在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì )出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養護不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫。混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10左右，短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有(0.6～1.0)×104，長(cháng)期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有(1.2～2.0)×104.由于原材料不均勻，水灰比不穩定，及運輸和澆筑過(guò)程中的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著(zhù)許多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最.高溫度冷卻到運轉時(shí)期的穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時(shí)溫度應力可超過(guò)其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規律對于進(jìn)行合理的結構設計和施工極為重要。

二、溫度應力的分析

根據溫度應力的形成過(guò)程可分為以下三個(gè)階段：

(1)早期：自澆筑混凝土開(kāi)始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內形成殘余應力。

(2)中期：自水泥放熱作用基本結束時(shí)起至混凝土冷卻到穩定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)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，在此期間混凝土上的彈性模量變化不大。

(3)晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉時(shí)期。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。

三、溫度的控制和防止裂縫的措施

為了防止裂縫，減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著(zhù)手。控制溫度的措施如下：

(1)采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;

(2)拌合混凝土時(shí)加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;

(3)熱天澆筑混凝土時(shí)減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;

(4)在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫;

(5)規定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;

(6)施工中長(cháng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施;

改善約束條件的措施是：(1)合理地分縫分塊;(2)避免基礎過(guò)大起伏;(3)合理的安排施工工序，避免過(guò)大的高差和側面長(cháng)期暴露.

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要，應特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的，因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。

在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當混凝土溫度高于氣溫時(shí)應適當考慮拆模時(shí)間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現“溫度沖擊”現象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當大的拉應力，此時(shí)表面溫度亦較氣溫為高，此時(shí)拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海綿等，對于防止混凝土表面產(chǎn)生過(guò)大的拉應力，具有顯著(zhù)的效果。加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小，因為大體積混凝土的含筋率極低。只是對一般鋼筋混凝土有影響。

在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩定的，而與應力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無(wú)關(guān)。鋼的線(xiàn)脹系數與混凝土線(xiàn)脹系數相差很小，在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內應力。因此，在混凝土中想要利用鋼筋來(lái)防止細小裂縫的出現很困難。但加筋后結構內的裂縫一般就變得數目多、間距小、寬度與深度較小了。

四、混凝土的早期養護

實(shí)踐證明，混凝土常見(jiàn)的裂縫，大多數是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說(shuō)混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。從溫度應力觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，保溫應達到下述要求：

(1)防止混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。

(2)防止混凝土超冷，應該盡量設法使混凝土的施工期最.低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。

(3)防止老混凝土過(guò)冷，以減少新老混凝土間的約束。

混凝土的早期養護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個(gè)方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行，以期達到設計的強度和抗裂能力。

適宜的溫濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的。混凝上的保溫措施常常也有保濕的效果。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養護的關(guān)鍵時(shí)期，在施工中應切實(shí)重視起來(lái)。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優(yōu)點(diǎn)都是傳統建筑無(wú)法比擬的。