混凝土施工温度与裂缝论文
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混凝土施工中的温度与裂缝控制摘要:温度控制及温度应力对于大体积混凝土而言极为重要。
在施工过程中,不可避免就会出现混凝土裂缝问题。
但是我们可以通过多种措施,将温度裂缝控制在可控范围内,不会出现较为严重的危害。
该文首先阐述了混凝土的温度裂缝及其危害,其次,分析了温度应力,同时,就温度控制和防止裂缝的措施进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。
关键词:温度控制裂缝控制混凝土施工温度控制及温度应力对于大体积混凝土而言极为重要。
原因主要有两个方面,第一,混凝土结构的应力状态会受到温度变化的影响;第二,混凝土在施工过程中会出现温度裂缝,对于结构的耐久性和整体性都会造成影响。
本文就混凝土施工中的温度与裂缝控制进行探讨。
1 混凝土的温度裂缝及其危害在施工过程中,不可避免就会出现混凝土裂缝问题。
但是我们可以通过多种措施,将温度裂缝控制在可控范围内,不会出现较为严重的危害。
混凝土的温度裂缝可分为宏观裂缝、微观裂缝。
宏观裂缝是受到外力的作用而产生的裂缝,微观裂缝是肉眼不易看见、也不受任何外力影响的裂缝。
微观的裂缝包括32种,一种裂缝存在于骨料上面,另外一种裂缝是存在于水泥粘合面,还有一种是水泥石自身的裂缝。
宏观裂缝主要是由于外来力量作用而产生的,此外收缩、温度等因素也会使之变形,尤其是混凝土的浇灌初期,水泥的热量很大,就很容易会造成混凝土出现裂缝问题。
混凝土属于典型的脆性材料,抗压强度是抗拉强度的10倍。
极限拉伸变形在长期加荷时为(1.2-2.0)×104,短期加荷时为(0.6-1.0)×104。
再加上浇筑、运输中出现离析、水灰比不稳定、原材料不均匀等原因,很容易使得混凝土的抗拉能力较差,很容易就会出现裂缝薄弱部位。
钢筋混凝土中,混凝土通常只会承受压应力,而由钢筋来承担拉应力。
而在钢筋混凝土的边缘部位或者素混凝土内,通常需要由混凝土来独自承担拉应力。
混凝土在施工过程中,由于温度变化较大,就很容易出现较大的拉应力。
施工中大体积混凝土的温度裂缝控制探摘要:大体积混凝土结构是一种十分重要的建筑结构形式。
它荷载繁重,对施工技术的要求较高,所以,对于大体积混凝土的裂缝,我们必须高度重视。
关键词:大体混凝土;温度:裂缝;测温大体积混凝土结构在工业建筑中多为设备基础,在高层建筑中多为厚大的桩基承台、基础底板或转换层等,其上有巨大的荷载,整体性要求较高。
若其产生裂缝,将对安全造成严重威胁。
因此,其施工方法要求特别严格。
下面从大体积混凝土浇筑产生裂缝的原因入手,结合工程实例,逐步探讨防止大体积混凝土温度裂缝的方法。
1大体积混凝土浇筑产生裂缝的原因水泥在浇筑后,水化热量大,加上体积大,水化热聚积在内部不易散发,混凝土内部温度便显著升高。
与此同时,表面散热较快。
由此便形成较大的内外温差,使内部产生压应力,表面产生拉应力。
当温差过大时,对于混凝土表面而言,则易于产生裂纹;对于混凝土内部,逐渐散热冷却产生收缩时,由于受到已浇筑混凝土的约束,接触处将产生很大的拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,与约束接触处会产生裂缝,甚至会贯穿整个混凝土块体。
因此,浇筑大体积混凝土结构时,应设法防止产生上述两种裂缝。
2结合实例介绍混凝土测温技术测温技术和保温方法是防止大体积混凝土出现温度裂缝的重要施工办法,也是大体积混凝土质量检控的重要措施。
某工程其中五楼是面积为2560m2的长方形转换层,面板厚为500mm,主梁最大截面尺寸为2600mmx2000mm。
该转换层混凝土用量约为3200m3,钢筋用量约为610t,属大体积混凝土施工。
为了掌握混凝土内温度动态,使混凝土内外温差控制在25ºc以内,防止混凝土产生温差应力和裂缝,该项目采用了测温技术和保温方法。
2.1测温设备的选用(1)混凝土内部温度监测设备。
选用上海生产的xdd302自动记录仪一台(能同时测六点温厦),xmza一112型数字显示仪一台,xlviza一102型数字显示仪四台 (xmza型每台每次只能测一点)。
混凝土的施工温度与裂缝范文混凝土作为一种常见的建筑材料,广泛应用于各种建筑工程中。
在混凝土的施工过程中,温度是一个重要的因素,对混凝土的性能和质量有着关键性的影响。
不同的施工温度可能导致混凝土产生裂缝,从而影响到工程的安全和可靠性。
因此,混凝土的施工温度与裂缝问题一直备受关注。
混凝土的施工温度指的是混凝土在浇注过程中的温度,这个温度受到环境温度、混凝土配合比、水胶比、外加剂等多个因素的影响。
在混凝土浇注过程中,温度的控制非常重要。
过高或过低的温度都会导致混凝土出现问题,如开裂、变形等。
首先,混凝土在过高温度下施工容易出现开裂。
当环境温度过高时,混凝土的凝结过程会加快,使得水分迅速蒸发,而混凝土的内部仍未充分凝结。
这种失衡的凝结过程会导致混凝土表面与内部温度差异较大,进而引发开裂现象。
此外,高温施工还会引起混凝土的体积变化,从而导致混凝土变形,并可能对工程结构的整体稳定性产生负面影响。
其次,在低温下施工混凝土同样容易出现裂缝。
当环境温度较低时,混凝土的凝结过程会受到影响,凝结时间会延长。
此时,混凝土的强度发展缓慢,容易受到外界的影响而产生变形。
另外,在低温下,混凝土中的水分容易冻结,形成冰晶,导致混凝土膨胀,从而引发裂缝问题。
此外,温度的变化还会影响到混凝土的整体性能。
在施工过程中,混凝土内部会产生热量,而外界环境温度的变化会导致混凝土内部温度的变化。
这种温度变化会导致混凝土的体积变化,进而引发拉应力和压应力的变化,最终导致混凝土开裂。
此外,温度变化还会影响到混凝土的强度和硬度。
当温度较高时,混凝土的强度较低,而当温度较低时,混凝土的硬度较低。
因此,在混凝土的施工过程中,合理控制温度对于保证混凝土的性能和质量至关重要。
为了解决混凝土施工温度引发的裂缝问题,可以采取以下措施:一、合理选择施工时间。
在环境温度较高的季节,应尽量在清晨或傍晚施工,避免在中午或下午太阳较为猛烈的时候施工。
这样可以尽量减少混凝土受热的时间,降低混凝土的温度。
大体积混凝土的施工温度与裂缝处理探析【摘要】本文对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行阐述,以供同行参考。
【关键词】混凝土;温度应力;裂缝;控制1 温度裂缝产生的原因1.1 水泥水化热水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的7d左右,大量的水泥水华热使混凝土内部升高,在表面引起拉应力;后期在降温过程中,由于受到基础或表面已经凝固的混凝土的约束,因降温收缩的砼又会在混凝土内部引起拉应力,尤其对于大体积混凝土来讲,混凝土内部和表面的散热条件不同,内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化,这种内外温差巨大的现象更加严重,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
1.2 混凝土的收缩混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。
混凝土在不受外力的情况下这种自发变形不会产生应力,但在受到外部约束时(支承条件、钢筋等),变形受限,在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。
引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。
在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
1.3 外界气温湿度变化的影响浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。
如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。
另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。
2 温度的控制和防止裂缝的措施2.1 从设计方面,对大体积砼进行设计优化2.1.1 改善约束条件,减少由于砼自身原因引起的裂缝,在工程结构设计中要特别注意降低大体积结构的约束度。
例如:合理地分缝分块;避免基础过大起伏等;2.1.2 裂缝易发生部位加强构造措施:如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。
建筑施工中大体积混凝土温度裂缝成因及控制措施【摘要】随着经济建设的迅猛发展,国内外出现大量的高层建筑、高耸结构物和大型设备基础,因此大体积混凝土也被广泛应用。
然而,大体积混凝土结构的温度裂缝日益成为建筑工程技术人员面临的技术难题。
本文通过分析大体积混凝土温度裂缝的形成机理,寻求出其产生的原因,并理论结合实践提出控制大体积混凝土温度裂缝的几种有效地措施。
【关键词】大体积混凝土;温度裂缝控制措施目前对“大体积混凝土”尚无统一的定义,美国混凝土学会有过规定,日本建筑学会标准都给过定义,但都比较具体,不是很严谨。
比较认同的定义为:现场浇筑混凝土结构的几何尺寸较大,其必须采取技术措施解决水泥水化热及随之引起的体积变形问题,以最大的限度减少开裂,这类结构称之为大体积混凝土。
大体积混凝土的特点除体积较大外,更主要是出于混凝土的水泥水化热不易散发,在外界环境或混凝土内力的约束下,极易产生收缩裂缝。
1.大体积混凝土温度裂缝产生的机理及原因混凝土随着温度的变化而发生热胀冷缩,称为温度变形。
在混凝土结构中引起的裂缝有表面裂缝和贯穿裂两种。
这两种裂缝在不同程度上都属于有害裂缝。
对于大体积砼施工阶段来讲,由于温度变形而引起的裂缝,可称为“初始裂缝”或“早期裂缝”。
大体积砼施工阶段所产生的温度裂缝,是由其内部矛盾发展的结果。
一方面由于内外温差和收缩而产生应力和应变,另一方面是结构物的外部砼各质点间的约束,阻止这种应变,一旦温度拉应力超过砼能承受的抗拉强度时,即出现裂缝。
大体积混凝土由于截面大,水泥用量大,水泥水化释放的水化热会产生较大的温度变化,由此形成的温度应力是导致产生裂缝的主要原因。
这种裂缝分两种:(1)表面裂缝砼浇筑初期,水泥水化产生大量水化热,使混凝土温度快速上升,但由于其表面散热条件好,热量可向大气中散发,故温度上升较少。
而混凝土内部由于散热条件较差,热量散发少,因而温度上升较多,内外形成温度梯度,形成内约束。
高层建筑防止混凝土温度裂缝的施工工艺研究【摘要】随着时代的发展,人们生活水平的提高,越来越多的高层建筑呈现在人们的视野之中。
人们在享受高层建筑带来便利的同时也正受着由于建筑出现裂缝而造成的困扰。
基于此,在高层建筑施工工程中应注重防止裂缝的出现。
本文主要就高层建筑出现的温度裂缝原因进行分析,并提出了防止出现混凝土温度裂缝的施工措施。
旨在与同行交流,不断提高高层建筑施工工程质量。
【关键词】高层建筑;混凝土温度裂缝;施工措施近年来,随着我国经济的快速发展,土地资源的日益稀缺,高层建筑顺应时代发展的要求应运而生。
在高层建筑施工中,混凝土逐渐成为大型基础设施的重要组成部分,而混凝土裂缝问题是具有普遍的技术难题,一旦裂缝,特别在重要的结构部位出现基础贯穿裂缝,会产生极大的危害,即会削弱构件的承载力,降低结构的耐久性,也会不同程度的危害到建筑物的安全,从而威胁到住户的生命财产安全。
由此可见,就高层建筑防止混凝土温度裂缝的施工工艺研究具有重要的意义。
基于此,笔者做出以下几点探讨。
1 高层建筑出现混凝土温度裂缝原因分析1.1 混凝土裂缝形成的原因混凝土裂缝形成的原因一类是由非受力变形变化引起的材料型裂缝,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。
另一类是由外荷载引起的结构型裂缝。
1.1.1 温度应力引起的裂缝温差是产生温度裂缝的主要原因。
温差分为三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。
1.1.2 温度应力的分析温度应力的形成过程可分为以下3个阶段:(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30d。
混凝土的施工温度与裂缝混凝土是一种常用的建筑材料,用于各种建筑工程中,包括房屋、桥梁、路面等。
在混凝土施工过程中,温度是一个重要的因素,它对混凝土的性能和质量有着直接的影响。
特别是在高温或低温环境中施工,容易出现裂缝问题。
本文将从混凝土施工温度的影响、裂缝的形成机制和预防措施等方面进行详细介绍。
首先,混凝土施工温度对混凝土的性能有着直接的影响。
在混凝土浇筑后,水泥水化反应会产生热量,这将导致混凝土的温度升高。
当施工温度过高时,水泥的水化反应速度加快,混凝土的凝固和硬化过程加快,浇筑后的混凝土容易出现开裂的问题。
而当施工温度过低时,水泥的水化反应速度减慢,混凝土的凝固和硬化时间延长,容易导致混凝土的强度不够,造成混凝土强度不达标的问题。
其次,混凝土施工温度对裂缝的形成有着重要的影响。
温度变化会导致混凝土的体积发生变化,当温度升高时,混凝土膨胀,当温度降低时,混凝土收缩。
而由于混凝土的强度和刚度有限,当温度变化较大时,混凝土与支撑结构之间的约束会造成应力的集中,从而导致混凝土表面产生裂缝。
此外,混凝土的收缩和膨胀还会导致内部产生应力,这些应力也可能引起混凝土的裂缝。
那么,如何预防混凝土在施工过程中出现裂缝呢?首先,在施工前要进行充分的设计和计算,确定混凝土的配合比和施工方案。
根据具体环境温度和材料特性,合理控制施工温度,选择合适的水泥和控制混凝土的浇筑温度。
其次,在施工过程中要进行良好的施工管理和控制。
尽量减少混凝土的温度变化,避免突然的温度变化对混凝土的影响。
合理安排施工时间,尽量避免在高温或低温时段进行混凝土施工,减少温度差异的产生。
此外,可以采取一些技术措施,如混凝土表面覆盖保护、预应力等,来减少混凝土裂缝的产生和扩展。
在施工结束后,及时进行保养和养护,控制混凝土的干燥速度和温度变化,避免混凝土出现表面开裂。
总的来说,混凝土施工温度与裂缝是密切相关的。
合理控制施工温度,进行施工方案设计和施工管理,采取适当的技术措施,可以有效预防混凝土裂缝的产生。
浅析大体积混凝土施工的温度裂缝控制及措施摘要:温度裂缝是大体积混凝土施工中最主要的有害裂缝,而收缩应力及温度应力是大体积混凝土产生裂缝的主要原因.本文重点对大体积混凝土的温度裂缝控制及施工措施进行了探讨.关键词:大体积混凝土裂缝温度abstract: the temperature cracks of concrete construction is the most harmful cracks, and shrinkage stress and temperature stress of concrete are the causes of cracks. this article focus on the mass concrete temperature crack control and construction measures are discussed.keywords: mass concrete temperature crack中图分类号: tv544文献标识码:a 文章编号:随着大体积混凝土结构在现代工程建设项目中越来越广泛的应用,对大体积混凝土的研究就显得尤为重要。
大体积混凝土中由于温度效应引起裂缝并造成危害的现象广泛存在,而建筑物的破坏和渗漏又往往始于混凝土的有害裂缝,所以在大体积混凝土施工的过程中控制有害裂缝就成了重中之重,多年来,通过大量试验研究,己经证实:大体积混凝土的裂缝主要是温度裂缝,因此研究控制温度裂缝的方法和预防措施就成了保证建筑物经久耐用的关键所在。
1.温度裂缝及其成因1.1温度裂缝及其种类混凝土随着温度的变化而发生膨胀、收缩,从而引起的裂缝称为温度裂缝。
贯穿裂缝将结构断面切断,可能破坏结构整体性、耐久性和防水性,影响正常使用,危害严重。
由于大体积混凝土水化热产生的温度应力引起的裂缝主要有以下四种:(1)混凝土浇筑初期升温阶段,水泥水化产生大量水化热,混凝土表面散热迅速,而内部较慢,内外的温差产生内约束,结果就是内部产生压应力,面层为拉应力,当此拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就是产生裂缝。
大体积混凝土温控防裂施工技术论文【摘要】本文在探讨了如何防止大体积混凝土的防裂综合技术以后,在以后的建筑施工过程中我们要注意一些问题,避免由于温度的影响而对工程造成一些不必要的损失,而且还还可延长使用寿命。
以后要注意这一点,这些措施不是孤立的,而是相互联系,相互制约的,所以说要考虑各方面的因素,防止这类产生裂缝现象的发生。
一、前言在施工过程中如果遇到混凝土产生裂缝,将会是一件很苦恼的事情,特别是温度对混凝土的影响,在大体积混凝土施工过程中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝,将会对工程上造成一些不必要的麻烦,下面让我们来探讨一下如何防止由于温度对混凝土造成裂缝的有效措施。
二、大体积混凝土裂缝产生的原因大体积混凝土产生裂缝的主要原因是:由于结构断面大、水泥用量大,水泥化时释放水化热会产生较大温度变化和收缩作用。
由此形成较为复杂的膨胀或收缩应力,导致混凝土产生裂缝。
所产生的裂缝主要有两类。
1、表面裂缝混凝土浇筑后,水泥水化热较大,使混凝土温度上升。
当聚积在混凝土内部的水泥水化热不易散发时,混凝土内部温度将明显升高。
而混凝土表面通常散热较快,形成内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就会产生表面裂缝。
此外,当混凝土的坍落度较大时,混凝土表面水分蒸发引起的体积收缩也会使混凝土产生表面裂缝。
2、贯穿裂缝大体积混凝土降温时,由于温度降低引起混凝土体积收缩,同时混凝土多余水分的蒸发也会引起体积收缩变形。
但受到地基和结构边界条件约束,结构内部便会产生巨大收缩应力(拉应力)。
当拉应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面会产生贯穿裂缝,或称为结构性裂缝,给工程带来很大危害。
水泥水化热是大体积混凝土中主要温度因素。
1121混凝土在硬结过程中,由于水泥的水化作用,在初始几天产生大量的水化热,混凝土温度升高。
由于混凝土导热不良,体积较大,相对散热较小,因此形成热量的积聚。
浅谈混凝土的施工温度与裂缝【摘要】通过多年的现场观察和查阅有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行简单阐述。
关键词混凝土温度应力裂缝控制中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:混凝土在现代工程建设中占有重要地位。
而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。
尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。
究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。
在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。
这主要是由于两方面的原因。
首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。
其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。
我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,下面我就自己多年的施工经验对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一浅要探讨。
1、裂缝的原因混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。
后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。
当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。
如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。
混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。
在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。
在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。
一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。
但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。
有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
2、温度应力的分析根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。
这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。
由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。
(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。
温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。
根据温度应力引起的原因可分为两类:(1)自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。
例如,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。
(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。
如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。
在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。
混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。
3、温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
控制温度的措施如下:(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;改善约束条件的措施是:(1)合理的分缝分块;(2)避免基础过大起伏;(3)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。
当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。
新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。
在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。
只是对一般钢筋混凝土有影响。
在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。
钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。
由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200kg/cm2..因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。
但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。
而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。
混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。
虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。
例如使用减水防裂剂,我在实践中总结出其主要作用为:(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。
增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。
这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。
(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。
(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。
(4)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。
(5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。
(6)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。
减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。
(7)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。
(8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
(9)掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩.许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。
4、混凝土的早期养护实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。
因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。
2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土温度。
3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。
一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
适宜的温湿度条件是相互关联的。
混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。
从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。
但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。
因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。
5、结束语以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。