关于混凝土温度裂缝控制的探讨
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混凝土墙体施工中的温度裂缝控制技术
混凝土墙体施工中的温度裂缝控制技术主要包括以下几个方面:
1. 控制浇注温度:合理控制混凝土的浇注温度,避免温度过高或过低导致混凝土收缩或膨胀,从而减少温度裂缝的产生。
2. 控制混凝土的水灰比:过高的水灰比会导致混凝土收缩较大,增加温度裂缝的风险。
通过合理设计配合比,控制水灰比在合理范围内,减少混凝土的收缩。
3. 使用控制水泥:选择控制水泥来减少混凝土的收缩。
控制水泥中添加一些化学物质,可以延缓水泥的硬化过程,减少收缩现象的发生。
4. 使用控制剂:在混凝土中加入一定比例的控制剂,可以降低混凝土的收缩率,从而减少温度裂缝的产生。
5. 施工分段浇筑:对于大面积的混凝土墙体,可采用分段浇筑的方法,分段施工,等待前一段混凝土充分凝固后再进行下一段的施工,避免温度差引起过大的收缩应力,减少温度裂缝的产生。
6. 使用抗裂纤维:在混凝土中添加一定比例的抗裂纤维,可以提高混凝土的抗裂性能,减少温度裂缝的扩展。
以上是常用的混凝土墙体施工中的温度裂缝控制技术,结合具
体的工程情况和要求,可选择适合的控制措施来减少温度裂缝的发生。
大体积混凝土温度裂缝控制措施
大体积混凝土温度裂缝控制措施主要包括以下几点:
1.合理选择原材料:选用低水化热的水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等,以降低混凝土浇筑温度。
同时,掺加粉煤灰或高效减水剂等外加剂,减少混凝土的用水量,改善混凝土的和易性和可泵性,降低水灰比。
2.优化配合比:通过优化配合比,降低混凝土的收缩,提高混凝土的抗裂性。
例如,采用级配良好的骨料,控制砂率,掺加适量的膨胀剂等。
3.控制混凝土浇筑温度:在高温季节,应采取措施降低混凝土的浇筑温度,如对骨料进行洒水降温,避免在高温时段进行浇筑等。
4.加强混凝土养护:在混凝土浇筑完成后,应及时进行养护,保持适宜的温度和湿度,防止出现温度梯度引起的裂缝。
可以采用覆盖保温材料、洒水、喷雾等方式进行养护。
5.适当增加构造钢筋:在容易出现温度裂缝的部位,适当增加构造钢筋的数量和直径,提高混凝土的抗裂性。
6.施加外力约束:在混凝土表面施加外力约束,如加装钢板约束带、预应力钢筋等,限制混凝土的变形,防止裂缝的产生。
7.加强温度监测:在施工过程中,应加强温度监测,及时掌握混凝土内部的温度变化情况,采取相应的措施进行控制和调整。
综上所述,大体积混凝土温度裂缝控制需要从多个方面入手,包括原材料选择、配合比优化、施工方法、养护方式、构造钢筋增加、外力约束和温度监测等方面。
在实际施工过程中,应根据具体情况采取相应的措施,确保大体积混凝土的施工质量符合要求。
浅谈混凝土的施工温度与裂缝控制混凝土是一种常见的建筑材料,在建筑工程中使用广泛。
混凝土的施工温度是混凝土在浇筑和养护过程中的温度。
混凝土施工温度对混凝土的力学性能、耐久性以及裂缝控制起着重要的作用。
一、混凝土施工温度对混凝土性能的影响混凝土的强度及其它力学性能受施工温度的影响较大。
施工温度过高或过低均会影响混凝土的强度和耐久性。
1.施工温度过高当混凝土浇筑时,由于施工温度过高,混凝土内部的水分蒸发过快,使混凝土失去一定的流动性,使混凝土浇筑成型品质降低,甚至会导致表面龟裂、脱落等现象。
当混凝土在热天时间内浇筑施工时,混凝土表面干燥速度过快,由于混凝土内部空隙温度差异而产生的收缩留下很强的甚至是深层龟裂,好比新鲜的面团刚刚加水和发酵,如果太阳直射整个盆,开裂就是不可避免的。
同时,高温还会降低混凝土的强度和耐久性,减缓和延长混凝土的硬化时间,以及增加混凝土表面和内部的温度差异。
这些问题都会对混凝土的性能造成负面影响。
2.施工温度过低当混凝土浇筑时,如果温度过低,将会延缓混凝土的硬化时间,影响混凝土的强度的形成。
还会影响混凝土的耐久性,导致混凝土易龟裂、渗漏、变形等现象的产生,降低混凝土的使用寿命。
施工温度过高或过低,均会影响混凝土的强度和耐久性,因此,在混凝土的施工中,需要注意施工温度的控制。
二、混凝土的裂缝控制混凝土的裂缝问题一直是一个难解决的问题,在施工中常常因为温度问题而导致混凝土裂缝,这种问题会降低混凝土的强度和水密性。
在混凝土浇筑时,需要注意以下几点,从而控制混凝土的裂缝。
1. 控制施工温度在混凝土施工中,需要适当控制施工温度。
混凝土的施工温度应该在适宜的范围内,户外施工建议在混凝土浇筑前,首先确定好混凝土温度,以便掌握室内水泥浆料温度。
混凝土表层蒸发记录、养护天数以及养护时段都是需要记录的任务。
2. 减少温度温跃变化在混凝土浇筑时,避免热、冷交替引起的温度温跃变化,可以采用以下几种方式:确保混凝土内温度均匀,使用适当的混凝土配合比例控制水灰比,加有机物超塑剂、熟石灰等减少水泥对混凝土的影响,以减少液体表面张力。
混凝土温度裂缝是指在混凝土结构中由于温度变化引起的裂缝,这些裂缝对混凝土结构的安全性和耐久性都会产生不良影响。
针对混凝土温度裂缝的防治工作变得尤为重要。
在实际工程中,混凝土温度裂缝的防治措施主要包括以下几个方面:1. 合理的混凝土配合比和材料选择混凝土的配合比和材料选择对混凝土的抗裂性能有着重要的影响。
在设计混凝土配合比时,应根据工程的具体要求和环境条件,合理选择水灰比、粉煤灰掺量、矿渣掺量等参数,以提高混凝土的抗裂性能。
在选用混凝土原材料时,要考虑其抗裂性能和变形性能,选择优质的骨料和粉料,以提高混凝土的整体性能。
2. 控制混凝土的温度变化混凝土在养护过程中,由于外界温度变化或混凝土自身的水热反应会导致混凝土温度的变化。
为了控制混凝土的温度变化,可以采取一些措施,如在施工过程中尽量避免在高温或低温天气下进行混凝土的浇筑,避免在太阳直射下进行养护等措施,以减小混凝土温度的变化范围,降低混凝土温度裂缝的发生概率。
3. 使用温度裂缝控制技术在设计混凝土结构时,可以采用一些温度裂缝控制技术,如设置伸缩缝、装设预应力钢筋或设置受控缝等措施,以减小混凝土的收缩变形,控制混凝土的裂缝宽度,从而降低温度裂缝的产生和扩展。
4. 合理的养护措施混凝土养护的质量对混凝土的温度裂缝有着重要的影响。
在养护过程中,要严格按照设计要求进行养护,保持混凝土的表面湿润,避免混凝土过早脱模或过早受力,以减小混凝土的收缩变形,降低温度裂缝的产生。
5. 加强检测和维护在混凝土结构投入使用后,需要加强对混凝土温度裂缝的检测和维护工作。
定期对混凝土结构进行检测,及时发现和修补温度裂缝,以保证混凝土结构的安全和耐久性。
混凝土温度裂缝的防治工作需要综合考虑配合比设计、温度控制、裂缝控制技术、养护质量和检测维护等方面的因素,采取综合的措施,才能有效地减小温度裂缝的产生和发展,保证混凝土结构的安全和耐久性。
6. 使用温度控制剂温度控制剂是一种可以有效减缓混凝土温度升高的添加剂。
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。
浅谈混凝土施工温度对裂缝的控制【摘要】如何防治、控制砼结构裂缝是工程界普遍关注的问题。
通过多年的现场经验,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阐述。
【关键词】裂缝;温度;控制;措施混凝土的裂缝较为普遍,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。
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,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
1砼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,混凝士的脆性和不均匀性,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.o)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.o)×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。
浅谈混凝土的施工技术温度与裂缝控制在混凝土施工过程中,裂缝产生是不可避免的,无论何种裂缝都会给混凝土自身质量造成缺陷,因此避免其产生是至关重要的。
标签混凝土温度应力;裂缝及控制通过多年的工程施工经验,并不断学习有关混凝土内部应力方面的内容,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产生的措施进行认真的分析,现将本人对此方面的认识简要阐述一下。
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,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。
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:2.1 早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。
大体积混凝土裂缝控制措施探讨混凝土是目前最常用的建筑材料之一,它具有强度高、耐久度好等优点,但在使用过程中也会存在一些问题,其中最常见的问题就是混凝土表面裂缝的产生。
这对建筑质量和安全造成了极大的威胁。
在大体积混凝土结构中,裂缝的产生更是不容忽视。
本文将从多方面探讨大体积混凝土裂缝控制措施,以期提高建筑结构的质量和安全性。
1. 裂缝的成因混凝土裂缝是由于混凝土体积变化而引起的,主要有以下几个因素:1.施工工艺不当。
例如在混凝土浇筑时振捣不充分、流动性不好等原因。
2.混凝土配合比不合理。
例如水灰比过大、粉煤灰掺量过多等原因。
3.混凝土强度不足。
例如混凝土强度达不到设计要求等原因。
4.温度与湿度变化。
例如气温、材料温度、湿度等变化会引起混凝土体积的变化。
2. 怎样预防?大体积混凝土结构中裂缝的防治需要从多个方面考虑。
以下是控制混凝土裂缝的一些常用方案:2.1 优化施工工艺优化混凝土浇筑工艺,保证不同部位的混凝土密实性更加稳定。
具体措施包括:1.控制混凝土的流动性,减少混凝土内部的空隙,让混凝土更加密实。
2.控制混凝土的泌水量,避免由于水分含量过多而导致混凝土收缩。
3.合理布置震工的数量和方位,使得混凝土在振捣中受力均匀,从而提高混凝土的密实性。
2.2 控制混凝土收缩混凝土收缩是混凝土裂缝的一个主要原因,控制混凝土收缩可以有效避免混凝土裂缝的产生。
具体措施包括:1.控制混凝土的水灰比,减少水泥用量。
2.增加细集料的掺量,增加混凝土的内部骨架,提高混凝土内部的抗压性。
3.掺加高强度抗裂胶材料,可以填充混凝土内部细小裂缝,防止细小裂缝扩大。
2.3 使用预应力技术使用预应力技术是控制混凝土裂缝的有效方法之一。
利用预应力技术可以提高混凝土的初始紧密度,从而改善混凝土的力学性能,防止开裂。
常见的预应力技术有以下几种:1.预应力张拉法2.孔隙压浆法3.微型钢束预应力法2.4 采用温度控制技术控制温度和湿度是防止混凝土开裂的重要实践之一。
混凝土施工中的温度与裂缝控制摘要:随着建设水平的提高,为了满足人们日益增长的物质需求,各种建筑物就越来越普遍,混凝土在不同程度上都存在不能避免的局限性,本文将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阐述。
关键词:混凝土施工;温度;裂缝;控制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,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。
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,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
1、裂缝产生的原因1.1混凝土中产生裂缝的原因很多,主要是温度和湿度的变化、原材料不合格、结构不均匀沉降等原因.混凝土硬化期间水泥产生大量水化热,内部温度不断上升,内部温度大于表面温度,在表面产生拉应力。
后期在降温过程中,由于受到外部约束,混凝土内部出现拉应力。
当拉应力超过混凝土的抗裂能力时,即会产生裂缝。
混凝土内部湿度变化较小或较慢,但表面湿度可能变化较大,如果养护不到位,表面干缩变形受到内部混凝土的约束,往往会导致裂缝。
混凝土是脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加载时极限拉伸变形为(O.S 一1.0)x10’4,长期加载时极限拉伸变形为(1.1一2.0)x 10-4,均较小。
由于原材料不均匀、水灰比变化大、运输和浇注混凝土过程中产生离析等原因,混凝土中各部分抗拉强度也是不均匀的,存在易于出现裂缝的薄弱部位。
1.2施工过程中环境产生的影响混凝土的裂缝与环境条件(施工期和施工后)有很大关系。
施工过程中应注意气温和湿度的变化,采取有效措施控制高温、低温冲击和激烈干燥冲击,此时,应力状态接近弹性应力状态,混凝土应力松弛效应无法发挥出来,特别注意浇筑后经过一定时期养护的混凝土仍然需要保护(维护),不宜长期裸露。
论混凝土施工温度与裂缝的控制摘要:建筑工程温度裂缝的预防和治理,涉及到多个方面,与结构设计、施工质量管理、原材料等各个环节都密不可分,但只要精心设计、规范施工、严格监督管理程序,就可以最大地避免裂缝产生。
关键词:混凝土;温度应力;裂缝控制混凝土在现代工程建设中有重要的地位。
而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,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。
因此仅对施工中混凝土裂缝产生的原因和处理措施进一步探讨。
一、裂缝的原因混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是○1混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化或水泥化热使混凝土温度发生变化时,钢筋混凝土结构就会产生温度变形。
众所周知,建筑工地物中的结构构件往往受到各种约束,在温度变形和约束的共同作用下,产生温度应力,当这种应力超过混凝土的抗裂强度时,就产生裂缝。
○2钢筋混凝土受热后,物理力学性能恶化,轴心抗压,弯曲抗压或抗拉强度随受热温度的提高而下降。
混凝土受热后,因游离水蒸发和水泥结石脱水收缩而形成裂缝,钢筋与混凝土的粘结力也随之下降,这种现象在光圆钢筋中尤为明显。
二、温度应力的分析1、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,二是混凝土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,在此期间混凝土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加。
2、根据温度应力引起的原因可分为两类(1)自生应力:边界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。
建筑工程混凝土温度裂缝及控制措施目录一、内容概览 (2)二、建筑工程混凝土温度裂缝概述 (2)1. 温度裂缝的定义 (3)2. 温度裂缝的形成原因 (4)3. 温度裂缝的类型 (4)三、混凝土温度裂缝的影响 (6)1. 对结构安全性的影响 (7)2. 对建筑使用功能的影响 (8)3. 对建筑美观性的影响 (9)四、混凝土温度裂缝的控制措施 (10)1. 设计与施工前期准备 (11)1.1 充分考虑施工现场环境及气候条件 (12)1.2 优化混凝土配合比设计 (13)1.3 施工前的技术准备 (14)2. 混凝土浇筑与养护过程控制 (15)3. 温度裂缝的预防措施 (17)3.1 优化混凝土材料选择 (18)3.2 采用合理的施工方法与技术措施 (19)3.3 加强施工现场温度监测与管理 (20)4. 已有温度裂缝的处理措施 (21)4.1 表面处理法 (22)4.2 填充法修补裂缝 (24)4.3 结构性加固处理 (25)五、混凝土温度裂缝的监测与评估 (27)1. 监测方法与技术手段 (28)2. 评估标准与流程 (29)六、案例分析 (31)1. 工程概况与特点 (31)2. 温度裂缝产生原因分析 (32)3. 控制措施的实施与效果评估 (33)七、结论与展望 (34)1. 研究成果总结 (35)2. 对未来研究的建议与展望 (36)一、内容概览本文档旨在深入探讨建筑工程混凝土温度裂缝的产生原因及其控制措施,为混凝土结构的设计、施工及维护提供科学依据和技术支持。
首先,我们将详细介绍混凝土温度裂缝的基本概念和分类,包括收缩裂缝、温度裂缝及其他类型裂缝。
随后,分析引起混凝土温度裂缝的主要因素,如混凝土配合比、环境温度、施工工艺等。
在此基础上,提出一系列切实可行的控制措施,包括优化混凝土配合比设计、降低混凝土内部温升、加强施工过程监控以及采用先进的裂缝监测技术等。
此外,还将结合具体工程案例,对控制措施的实施效果进行评估,以期为提高建筑工程质量提供有益参考。
关于混凝土温度裂缝控制的探讨
【摘要】: 作为当今建筑物的主要结构形式,钢筋混凝土的裂
缝问题越来越受到关注和重视。在多种多样的裂缝原因中,温度变
化引起的拉引力占有极大地比重,对温度变化的控制也因此变得刻
不容缓。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进行等进行阐述。
【关键词】: 混凝土;裂缝;温度应力;防护
当今建筑物的主要结构形式是钢筋混凝土结构,即用配有钢筋
增强的混凝土制成的结构,建筑物的结构安全与混凝土构件的质量
有着密不可分的关系。在众多影响混凝土构件质量的因数中,裂缝
是影响混凝土构件承载力和耐久性的主要因数。
对混凝土温度应力变化的忽视是工程中出现裂缝的主要原因之
一,尤其是在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。
如若控制失当,一方面施工中产生的温度裂缝将会影响到结构的整
体性和耐久性,另一方面运转过程中的温度变化也会显著影响结构
的应力状态。其中,施工中的温度裂缝是最常见的事故,应予以重
点防范。因此,本文即对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做了
详细的说明介绍。
1、裂缝的原因
混凝土中产生裂缝多种多样,主要是有混凝土的脆性和不均匀
性,原材料不合格,模板变形,基础不均匀沉降,温度和湿度控制
不当等。混凝土的温度变化主要在两方面:一是混凝土硬化期间过
程中,水泥会产生大量水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致
内部温度急速上升,形成内外的较大温差,从而造成内部与外部热
胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力;二是混凝土
受到寒潮的袭击时,混凝土表面温度急剧下降而产生收缩,表面收
缩的混凝土受内部混凝土的约束,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拉强度极限时,混凝士表面就
会产生裂缝。 混凝土结构成型后,如没有及时覆盖、养护不周、
时干时湿,表面水分快速散失,体积收缩大,而混凝土内部湿度变
化小,使其表面干缩形变而受到内部混凝土的约束,也会出现拉应
力,引起混凝土表面的收缩,导致裂缝。水灰比不稳定,原材料不
均匀以及运输和浇筑过程中的离析现象等因素,通常会使同一块混
凝土中的抗拉强度分布不均匀;而且混凝土是一种脆性材料,抗拉
强度很小,只是抗压强度的1/10左右,于是,许多抗拉能力很低
薄弱部位极易出现裂缝。
在钢筋混凝土中,混凝土只是承受压应,拉应力则主要由钢筋
承担力。但素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现的
拉应力只能依靠混凝土来承担。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,但以上温度、湿度、原材料等一系列原因
均会使混凝土内部引起相当大的拉应力。温度应力在其中占有相当
大的比重,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
根据引起的原因,温度应力可分为自生应力和约束应力:
(1)自生应力:由于结构内部温度非线性分布,使结构本身互
相约束而出现的温度应力,其不依靠外界任何约束。例如桥梁墩身,
其结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面和内部的温差使得内部与
外部热胀冷缩的程度不同,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,使其
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,受
到边界的约束,只能沿着特定的方向产生应变。
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,需要依靠模型试验或数值计算等方法,具体计算
这里就不再细述。需要注意的是,在应力维持不变时,混凝土的应
变会随时间而增长(即混凝土徐变),因而温度应力有着相当大的
松驰,计算温度应力时,不能忽略徐变的影响,须保证计算结果的
正确性。
3 、温度的控制和防止裂缝的措施
可从控制温度、改善约束条件进行裂缝防止,减轻温度应力:
(1)控制温度
①减少混凝土中的水泥用量,如选用干硬性混凝土,改善骨料
级配,掺粉煤灰,加入引气剂或塑化剂等。
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在混凝土中埋设水管,通入冷水降低混凝土的内部温度。
④热天应减少混凝土的浇筑厚度,利用浇筑层面散热。
⑤规定合理的拆模时间,气温骤降时对施工中长期暴露的混凝
土浇筑块表面或薄壁结构应采取保温措施,防止混凝土表面因温度
下降收缩而产生拉应力。
(2)改善约束条件
合理的进行分缝分块、安排施工工序,避免过大的起伏、高差
和侧面的长期暴露。
此外,还要重视对混凝土性能的改善和养护,提高其抗裂能力,
防止表面干缩产生裂缝,特别是要以预防贯穿裂缝的发生为主,因
为贯穿裂缝出现后,要恢复工程结构的整体性十分困难。
在混凝土的施工中,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模,以提
高模板的周转率;当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,
以免发生“温度冲击”现象,引起混凝土表面的早期裂缝。在混凝
土浇筑初期,由于水化热的散发会使混凝土内部温度急剧升高,使
表面引起相当大的拉应力;此时,表面温度亦较气温为高,拆除模
板必会引起表面温度骤降,产生温度梯度是表面收缩,从而在表面
附加一拉应力。两个拉应力迭加,再加上湿度变化引起的混凝土干
缩,表面的拉应力达到极大,就有导致裂缝的危险。所以,在拆除
模板后,应及时在表面覆盖一轻型保温材料(如泡沫海棉等),避
免表面温度骤降,防止混凝土表面产生过大的拉应力而导致裂缝。
使用外加剂(如减水防裂剂)也是保证混凝土工程质量,防止
开裂,提高混凝土的耐久性的重要措施之一。许多外加剂都有缓凝、
增加和易性、改善塑性的功能,通常能够达到一剂多效,比单纯的
靠改善外部条件,可能更加简捷、经济,因此,我们在工程实践中
应多进行这方面的实验对比和研究,注重外加剂技术的开发。
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,
其主要原因是寒冷地区的温度骤降温度梯度造成容易形成裂缝。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)防止老混凝土过冷,减少新老混凝土间的约束,减小拉应
力。
(2)防止混凝土超冷,尽量设法使混凝土的施工期最低温度不
低于混凝土使用期的稳定温度,保证混凝土的质量。
(3)防止混凝土内外温度差及混凝土表面温度梯度,以免造成
内部与外部热胀冷缩的程度不同,使表面发生裂缝。
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:一是使水泥水化作用顺利进行,以期混凝土的
强度和抗裂能力满足要求。理论上,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;但实际上,水泥的水化常会因为水
分蒸发损失等因素而推迟或防碍,尤其是表面混凝土最容易而且直
接受到这种不利影响。因此,必须重视混凝土在浇筑后的最初几天
的养护工作,保证水泥水化的正常进行。二是合理控制混凝土的温
度和湿度变化,防止有害的冷缩和干缩,产生裂缝。保温措施通常
有益于湿度的控制;反之适当的湿度条件也有助于温度的控制。
5、 结束语
混凝土的施工温度对裂缝的影响主要是由于混凝土表面与内部
的温差产生温度梯度,使表面收缩而发生。本文对混凝土的施工温
度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,并提出了温
度的控制与裂缝的预防措施。在具体施工中我们要多观察、多比较、
多分析、多总结,积累经验,开发新技术,完善管理工作,将多种
预防处理措施结合应用,避免混凝土裂缝是完全可以的。