混凝土施工溫度裂縫的控制措施

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1、混凝土施工溫度裂縫的控制措施摘要:本文闡述了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及混凝土施工中溫度應(yīng)力的分析,提出了施工過程溫度的控制和防止裂縫的措施?！　￡P(guān)鍵詞:混凝土裂縫;溫度應(yīng)力;控制;措施　　在混凝土過程中,溫度應(yīng)力及溫度控制具有重要意義,這主要是由于兩方面的原因混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫,影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次,在使用過程中的應(yīng)力狀態(tài)具有不容忽視的影響。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫。　　對混凝土裂縫的成因和處理措施如下:　　1、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,混凝土的脆性和骨

2、料不均勻以及結(jié)構(gòu)不合理、原材料缺陷性問題(如堿骨料反應(yīng)),模板變形,基礎(chǔ)使用過程不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應(yīng)力,后期在降溫過程中由于受到基礎(chǔ)或原混凝土的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí),即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周,時(shí)干時(shí)濕,表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導(dǎo)致裂縫。混凝土是一種脆性材料,抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/10

3、左右,短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有(～)×104,長期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有(～)×104。由于原材料的不均勻,水灰比不穩(wěn)定,及運(yùn)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(qiáng)度又不是不均勻的,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砼中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)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。但在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有

4、時(shí)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(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要?！　?、溫度應(yīng)力的分析　　根據(jù)施工過程中溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下階段:　?、僭缙?自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束,一般約30天。這個階段的兩個特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝土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(nèi)形成殘余應(yīng)力?！　、谥衅?自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止,這個時(shí)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

5、殘余應(yīng)力相疊加在此期間混凝土的彈性模量變化不大?！　「鶕?jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類:　　(1)自生應(yīng)力:邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu),如果內(nèi)部溫度是非線性分布的,由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)溫度應(yīng)力。　　(2)約束應(yīng)力:結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土。這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作?；炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)?shù)乃沙?這里不再細(xì)述。　　3、施工過程溫度的控制和防止裂縫的

6、措施　　為了防止裂縫,減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。　　控制溫度的措施如下:　　(1)采用改善骨料級配,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?xí)r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?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;　　(4)規(guī)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。　　(5)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;改善約束條件的措施是:A:合理地分縫分塊;

7、　　B:合理的安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),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(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的,因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主;正確的使用減水、防裂外加劑也是減少開裂的有效措施?！　≡诨炷恋氖┕ぶ?往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模,當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)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,在表面上引起很大的拉應(yīng)力,出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝

8、土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā),表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)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,必須引起溫度梯度,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(dá)到很大的數(shù)值,就有導(dǎo)致裂縫的危險(xiǎn),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、海棉等,對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力,具有顯著的效果?！　:為保證混凝土工程