淺析混凝土施工溫度與裂縫控制的意義.pdf

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1、2013年9月建材與裝飾施工技術(shù)淺析混凝土施工溫度與裂縫控制的意義張旭（新蒲建設(shè)集團(tuán)有限公司）摘要：在大體積混凝土中，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：①在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。②在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對(duì)施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。關(guān)鍵詞：混凝土；施工溫度；裂縫控制；探討中圖分類號(hào)：TU755文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1673-0038（2013）25-0085-021關(guān)于裂縫的原因外界氣溫變化所引起，這

2、些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加?；炷林挟a(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類：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（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)，如果堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。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，度應(yīng)力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，混凝土冷卻時(shí)表面在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝溫度低，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。上的約束，又會(huì)在混

3、凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混（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自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作較慢，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、用。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、大小是一縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/10左右，項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)情況下

4、，需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有（0.6耀1.0）伊104，長期加荷時(shí)的極計(jì)算?；炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)大的松馳，計(jì)算溫度應(yīng)力限位伸變形也只有（1.2耀2.0）伊104。由于原材料不均勻，水灰比不時(shí)，必須考慮徐變的影響，具體計(jì)算這里就不再細(xì)述。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3對(duì)溫度的控制和防止裂縫的措施拉強(qiáng)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的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝件兩個(gè)方面著手：土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或

5、鋼筋混凝上的邊緣部位如控制溫度的措施如下：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(dān)。一般設(shè)計(jì)中（1）采用改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；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（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內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時(shí)溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所筑溫度；引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)（3）熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。（4）在混凝土中

6、埋設(shè)水管，通入冷水降溫；2對(duì)溫度應(yīng)力的分析（5）規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個(gè)階段：凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；（1）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約（6）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30d。這個(gè)階段的兩個(gè)特征：淤水泥放出大量的水化熱；于混凝上冷季節(jié)采取保溫措施。彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土改善約束條件的措施是：內(nèi)形成殘余應(yīng)力。（1）合理地分縫分塊；（2）中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)（2）避免基礎(chǔ)過大起伏；定溫度時(shí)止，這個(gè)

7、時(shí)期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及（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；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，此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止表面干在此期間混凝上的彈性模量變化不大。縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要，應(yīng)特別注（3）晚期：混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是意避免產(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·85·施工技術(shù)建材與裝飾2013年9月難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。（9）摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少在混凝土的施工

8、中，為了提高模板的周轉(zhuǎn)率，往往要求新澆