大体积混凝土温度应力与裂缝分析

大体积混凝土浇筑时的温度取决于它本身所储备的热能，在绝热条件下，混凝土内部的最高温度是浇筑温度与水泥水化热温度的总和。但在实际情况下，由于混凝土的温度与外界环境有温差存在，而结构物四周又不可能做到完全绝热，因此，在新浇筑的混凝土与其四周环境之间就会发生热能的交换。模板、外界气候（包括温度、湿度和风速）和养护条件等因素，都会不断改变混凝土所储备的热能，并促使混凝土的温度逐渐发生变动。因此，混凝土内部的最高温度，实际上由浇筑温度、水泥水化热引起的绝对温升和混凝土浇筑后的散热温度三部分组成。

由于混凝土结构的热传导性能差，其周围环境气温以及日辐射等作用将使其表面温度迅速上升（或降低），但结构的内部温度仍处于原来状态，所以在混凝土结构中会形成较大的温度梯度，从而使混凝土结构各部分处于不同的温度状态，由此产生了温度变形。当变形被结构的内、外约束阻碍时，会产生相当大的温度应力。混凝土结构的温度应力，实际上是一种约束应力，与一般荷载应力不同，温度应力与应变不再符合简单的胡克定律关系，而是出现应变小而应力大、应变大而应力小的情况（由于混凝土结构的温度荷载沿板壁厚度方向呈非线性分布，混凝土结构截面上的温度应力分布具有明显的非线性特征）。另外，混凝土结构中的温度应力具有明显的时间性，是瞬时变化的。(www.xing528.com)

建筑工程大体积混凝土结构的尺寸没有水利工程大体积混凝土结构那样厚大，因此，裂缝的出现不仅受水泥水化热和外界气温的影响，而且还显著受到收缩的影响。建筑工程结构多为钢筋混凝土结构，一般不存在承载力的问题，因此在施工阶段，结构产生的表面裂缝危害性较小，主要应防止贯穿性裂缝出现。而外约束不仅是导致裂缝的主要因素，同时也是决定伸缩缝间距（或裂缝间距）的主要条件。