論混凝土施工溫度與裂縫的控制

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1、論混凝土施工溫度與裂縫的控制　　摘要：建筑工程溫度裂縫的預(yù)防和治理，涉及到多個方面，與結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工質(zhì)量管理、原材料等各個環(huán)節(jié)都密不可分，但只要精心設(shè)計、規(guī)范施工、嚴(yán)格監(jiān)督管理程序，就可以最大地避免裂縫產(chǎn)生?！　￡P(guān)鍵詞：混凝土；溫度應(yīng)力；裂縫控制　　混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中有重要的地位。而在今天，混凝土的裂縫較為普遍，盡管我們在施工中采取各種措施，小心謹(jǐn)慎，但裂縫仍然時有出現(xiàn)。因此僅對施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和處理措施進一步探討?！　∫?、裂縫的原因　　混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是○1混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化或水泥化熱使混凝土溫度發(fā)生

2、變化時，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生溫度變形。眾所周知，建筑工地物中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件往往受到各種約束，在溫度變形和約束的共同作用下，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土的抗裂強度時，就產(chǎn)生裂縫?！?鋼筋混凝土受熱后，物理力學(xué)性能惡化，軸心抗壓，彎曲抗壓或抗拉強度隨受熱溫度的提高而下降?；炷潦軣岷螅蛴坞x水蒸發(fā)和水泥結(jié)石脫水收縮而形成裂縫，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力也隨之下降，這種現(xiàn)象在光圓鋼筋中尤為明顯。　　二、溫度應(yīng)力的分析　　1、根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個階段4　　（1）早期：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

3、的水化熱，二是混凝土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，在此期間混凝土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)力與前兩種的殘余應(yīng)力相加。　　2、根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類　　（1）自生應(yīng)力：邊界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)的溫度

4、應(yīng)力?；炷晾鋮s時表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)的溫度應(yīng)力?；炷晾鋮s時表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力?！　。?）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)力共同作用。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度的應(yīng)力的分布、大小是一項比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)情況下，需要依靠模型試驗或數(shù)值計算?；炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)大的松馳，計算溫度應(yīng)力時，必須考慮徐變的影響，具體計算這里就不再細(xì)述?！　∪囟鹊目刂坪头乐沽芽p的措施　　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4

5、　　控制溫度的措施如下：（1）采用改善集料級配，摻用摻合料，外加劑和降低混凝土坍落度等綜合措施，合理的減少單位水泥用量，并盡量選用水化熱低的水泥；（2）混凝土拌合時，可采用低溫水、加冰等降溫；（3）粗集料預(yù)冷可采用風(fēng)冷法、浸水法、噴灑冷水法；（4）在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；（5）降低混凝土澆筑溫度，減少水化熱溫升；（6）加強混凝土原材料、澆筑溫度及內(nèi)務(wù)部溫度的監(jiān)測?！　?、改善約束條件　　改善約束條件的措施是：（1）混凝土澆筑的分段、分縫、分塊高度及澆筑間歇時間；（2）基礎(chǔ)過大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露；　　為保證混

6、凝土工程質(zhì)量，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑等。（1）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。（2）減水防裂劑可以發(fā)送水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。（3）提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高混凝土抗裂性能。（4）混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能。（5）摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。（6）摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平

7、，形成微膜，減少水分蒸發(fā)，減少干燥收縮。　　四、混凝土的早期養(yǎng)護4　　實踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數(shù)是不同嘗試的表面裂縫，其主要原因是溫度造成寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。從溫度應(yīng)力觀點出發(fā)，保溫應(yīng)達到下述要求：（1）防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面，防止表面裂縫；（2）防止混凝土超冷，應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度；（3）防止混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束?！　』炷恋脑缙陴B(yǎng)護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形

8、的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順