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1、淺談混凝土的施工溫度與裂縫【摘要】通過現(xiàn)場觀察，論述混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因、現(xiàn)場混凝土溫度的控制和預(yù)防裂縫的措施等進行闡述?！娟P(guān)鍵詞】混凝土施工溫度應(yīng)力裂縫中圖分類號：tu37文獻標識碼：a文章編號：隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，建筑技術(shù)和機械化施工水平的不斷提高?；炷良夹g(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工程項目中，但混凝土的裂縫較為普遍，在建筑工程中裂縫幾乎無所不在。盡管我們在施工中采取各種措施，但裂縫仍然時有出現(xiàn)。究其原因，我們對混凝土溫度應(yīng)力的變化注意不夠是其中之一。本文僅對施工中混凝土溫度裂縫的成因和處理措施做一探討
2、。一、混凝土溫度裂縫的原因1、混凝土裂縫的原因混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，有混凝土的收縮、溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)）等?；炷猎诳諝庵杏步Y(jié)時體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮?；炷猎诓皇芡饬Φ那闆r下的這種自發(fā)變形，受到外部約束時（支承條件、鋼筋等），將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，當這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫，引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮等三種。混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1／10左右，短期加荷時的極限拉伸變
3、形只有（0.6～1.0）×104，長期加荷時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(wěn)定，及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設(shè)計中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當
4、大的拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工極為重要。2、氣溫的變化對混凝土裂縫的影響混凝土內(nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系，外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也就會愈高；如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內(nèi)外溫度梯度。如果外界溫度的下降過快，會造成很大的溫度應(yīng)力，極其容易引發(fā)混凝土的開裂。另外外界的濕度對混凝土的裂縫也有很大的影響，外界的濕度降低會加速混凝土的干縮
5、，也會導致混凝土裂縫的產(chǎn)生。混凝土施工包括混凝土的生產(chǎn)、運輸、澆筑和溫度及表面保護，是保護混凝土溫度裂縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而熱應(yīng)力的控制手段主要是控制混凝土的內(nèi)外溫差△t：△t＝tp＋tr－tf式中：tp—起始澆筑溫度；tr—水泥水化溫升；tf—天然或人工冷卻后澆筑塊的穩(wěn)定溫度。在溫度較高的情況下進行施工，我們一定要注意降低混凝土澆筑時的溫度?；炷帘砻鎽?yīng)該覆蓋一些織物進行保溫、保濕養(yǎng)護，這樣不但可以降低混凝土內(nèi)外溫差，防止表面產(chǎn)生裂縫，還可以防止混凝土驟然降溫產(chǎn)生貫穿裂縫，并且還可以使水泥順利水化，防止產(chǎn)生濕度裂縫
6、。3、溫度應(yīng)力的分析根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個階段：早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，這個階段的兩個特征：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，這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，這個時期中，溫度應(yīng)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(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘
7、余應(yīng)力相迭加。二、溫度的控制和防止裂縫的措施1、控制溫度和改善約束條件控制溫度的措施：一是采用改善骨料級配，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；二是拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；三是熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；四是在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；五是規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；六是施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施；在混凝土的施工中，為了提高模板
8、的周轉(zhuǎn)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應(yīng)適當考慮拆模時間，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(yīng)力，出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)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(yīng)力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達到很大
