温度变形对结构物的影响及降低方法

混凝土在凝结硬化过程中伴随着温度变化而产生的体积变化叫做温度变形。水泥的水化反应是放热反应。混凝土是热的不良导体，导热系数为1.8W/（m·K）。当混凝土构件的截面尺寸较小时，水化所产生的热量能够较快地散发；而当构件尺寸较大时，水化热难以及时排出，构件内部的温度最高可达到50～70°C，而构件边缘部位的热量容易散发，温度较内部低很多。因此，大体积混凝土结构物的中心部位和边缘部位形成温度差，由此而产生内部膨胀、边缘限制膨胀、由内向外的膨胀压力。当膨胀压力达到混凝土的抗拉强度时，则构件表面开裂。

水泥凝胶体的热膨胀系数α（或叫做温度变形系数）通常在（10～20）×10－6/°C的范围，影响混凝土温度变形量的主要因素有骨料种类和配合比。单方混凝土中水泥用量越多，水化放热量越大，混凝土的温度变形越大。采用石英岩、石英砂或花岗岩为骨料时，热膨胀系数较大；而采用石灰岩类骨料时热膨胀系数较小。现代建筑物、结构物随着混凝土强度越来越高，水泥用量也日趋增多，不仅仅对于大型基础、水库大坝等大体积混凝土要考虑温度变形问题，包括高强混凝土柱等构件，温度变形造成的开裂影响也不得不重视。(www.xing528.com)

为了减少温度变形对结构物的影响，在配比方面应尽量少用水泥，采用低热水泥，或掺入磨细矿渣、粉煤灰等矿物质掺合料可以有效地降低水化热；夏季施工外气温很高时，应对原材料进行降温处理，例如我国著名的三峡大坝工程所采用的混凝土，严格控制原材料和混凝土的温度，在气温超过30°C的酷暑，将混凝土的出机温度控制在7°C，有效地抑制了温度变形；大体积混凝土实行分层浇注，待浇注的混凝土热量大致放出后，再浇注下一层。对于较长的混凝土路面、面积较大的地面等，为防止由于温度变形引起的龟裂，还可以采取每隔一段距离设置一道伸缩缝，或者在结构中设置钢筋，增加抗拉能力，分层浇注，人工降温等施工方法，有效地抑制温度裂缝。