论混凝土施工温度与裂缝的控制
大体积混凝土施工中温度及收缩裂缝控制

大体积混凝土施工中温度及收缩裂缝控制在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛,例如大型基础、桥梁墩台、高层楼房的地下室底板等。
然而,由于大体积混凝土体积大、水泥水化热释放集中、内部温升快等特点,在施工过程中如果控制不当,极易产生温度裂缝和收缩裂缝,这不仅会影响混凝土结构的外观质量,更会严重削弱其承载能力和耐久性。
因此,如何有效地控制大体积混凝土施工中的温度及收缩裂缝,成为了建筑工程领域中一个至关重要的课题。
一、大体积混凝土温度裂缝和收缩裂缝的成因(一)温度裂缝的成因大体积混凝土在浇筑后,水泥水化反应会释放出大量的热量,由于混凝土的导热性能较差,热量在内部积聚,导致内部温度迅速升高。
而混凝土表面与外界环境接触,散热较快,形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。
由于混凝土在早期抗拉强度较低,当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
此外,混凝土在降温阶段也容易产生裂缝。
随着水泥水化反应的逐渐减弱,混凝土内部温度开始下降,由于混凝土的收缩受到基础或结构边界的约束,会产生收缩应力。
当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时,也会导致裂缝的产生。
(二)收缩裂缝的成因混凝土的收缩主要包括塑性收缩、化学收缩、干燥收缩和自收缩等。
在大体积混凝土施工中,干燥收缩和自收缩是导致收缩裂缝的主要原因。
干燥收缩是由于混凝土表面水分蒸发过快,内部水分迁移速度跟不上表面水分蒸发速度,导致混凝土产生不均匀的收缩。
自收缩是指在水泥水化过程中,水泥浆体自身产生的体积收缩,这种收缩与外界湿度无关。
二、大体积混凝土温度及收缩裂缝的控制措施(一)优化混凝土配合比1、选用低水化热的水泥品种,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等,以减少水泥水化热的释放。
2、降低混凝土的水胶比,减少水泥用量,增加粉煤灰、矿渣粉等掺合料的用量,以降低混凝土的绝热温升。
3、选用级配良好的粗、细骨料,控制骨料的含泥量,以提高混凝土的密实度和抗拉强度。
混凝土施工温度控制以及裂缝防治措施

混凝土施工温度控制以及裂缝防治措施混凝土施工温度控制以及裂缝防治措施混凝土工程是建筑工程中重要的组成部分,其质量直接关系着整个建筑工程的安全与质量。
在混凝土施工过程中,裂缝普遍存在,成为工程施工中的难点,尽管在施工中采取了各种有效的措施,但措施依然存在,造成这种现象的原因是由于施工人员对混凝土温度应力变化不够重视,没有从产生裂缝的原因上汲取经验。
为了控制混凝土裂缝,需要充分了解裂缝成因,加强对混凝土施工温度的控制,并科学合理的进行混凝土施工管理与养护管理,提高混凝土工程的施工质量。
1混凝土裂缝成因造成混凝土裂缝的因素很多,主要包括混凝土湿度与温度的变化、结构不合理、不均匀性、原材料质量差、基础发生不均匀沉降、模板变形等等。
在混凝土硬化阶段,由于水泥的水化作用会释放出大量的热量,导致混凝土内部温度上升,引起混凝土表面的拉应力。
随着水化作用的结束,混凝土内部开始不断降温,在降温的过程中,由于基础等造成的约束,会导致其内部产生拉应力。
同时外界温度的降低也会导致混凝土表面产生拉应力,如果拉应力的大小超出了混凝土抗裂能力,混凝土表面就会产生裂缝。
另外,混凝土内部湿度变化较为缓慢,但其表面的湿度会受到外界环境的影响而发生较大的波动。
如果对混凝土养护不合理,混凝土内部湿度就会对其表面的干缩性造成制约,这也是产生混凝土裂缝的原因之一。
2混凝土温度应力分析根据混凝土温度应力产生的过程,能够将温度应力分为以下三个阶段:(1)从混凝土浇筑到内部水泥水化放热结束,通常需要持续30天。
在这一阶段,混凝土主要有两个方面的特征:第一,混凝土内部的水泥由于水化作用会释放大量的热量;第二,这一阶段混凝土弹性模量会剧烈的变化,由于其弹性模量的变化会导致其内部出现残余的应力。
(2)温度应力中期主要是从水化作用结束到混凝土基本冷却结束。
在这一时期,温度应力的产生主要是由于混凝土冷却、外部温度变化引起的,这些应力与第一阶段混凝土内部残留的应力雷击。
谈如何有效控制混凝土施工中的温度裂缝

() 2 中期: 自水泥放热作用基本结束时起到混凝土冷却到温
度 稳 定 时 ,这 期 间 温度 应 力 主 要 是 由于 混凝 土 的 冷 却及 外 界 气
成的非均匀物质脆性材料。 混凝土建筑产生裂缝有多种原因, 主 要是受温度和湿度的变化、 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
只有 (. 20 × 0。由于原材料的不均匀、 1 . l4 2 ) 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 土 的边 缘 部位 如 果结 构 内 出现 了 拉应 力 , 须依 靠 混 凝土 自身 承 担 。 则 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
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 Leabharlann 须考 虑 徐 变 的影 响 。 必
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 :
路桥・ 航运 ・ 交通
建 材 与 装饰 2 1 年 0 00 8月
论混凝土施工温度与裂缝的控制

薄壁结构 , 寒 冷季节采取保温措施 。 在 改 善 约 束 条 件 的 措 施 有 :) 理 的 分 缝 分 块 : ) 理 的 1合 2合 安排施工工序 , 免过大的高差和侧面长期暴露 。 避 此外 , 善混凝土 的性能 , 高抗 裂能力 , 强 养护 , 改 提 加 防
止 表 面 干 缩 ,特 别 是 保 证 混 凝 土 的 质 量 对 防 止 裂 缝 十 分 重 要 , 特 别 注 意 避 免 产 生 贯 通 裂 缝 。在 混 凝 土 的施 工 中 , 应 为
期: 自浇 筑 混 凝 土 开 始 至 水 泥 放 热 基 本 结 束 , 般 约 3 一 0天 。
这 个 阶 段 的 两 个 特 征 : 是 水 泥 放 出 大 量 的 水 化 热 , 是 混 一 一 - 凝 土 弹性 模 量 的 急 剧 变 化 。由于 弹 性 模 量 的变 化 , 一 时 期 这
没有 任何 约束 或 完 全 静 止 的 结 构 , 果 内 部 温 度 是 非 线 性 分 如
布的 , 由于 结 构 本 身 互 相 约束 而 出 现 的 温 度 应 力 。 ) 束 应 2约
力 : 构 的 全 部 或 部 分 边 界 受 到 外 界 的 约 束 , 能 自 由 变 形 结 不 而 引 起 的应 力 。这 两 种 温 度 应 力 往 往 和 混 凝 土 的干 缩 所 引
表 面 裂 缝 ; ) 止 混 凝 土 超 冷 , 该 尽 量 设 法 使 混 凝 土 的施 2防 应 工 工期 最 低 温度 不 低于 混凝 土使 用期 的稳定 温 度 ;) 止 老混 3防 凝 土过 冷. 以 少 新 老 混 凝 土 间 的 约束 。 凝 土 的 早 期 养 护 , 混
在现 代 工 程 建 设 中, 凝 土 的 裂 缝 较 为 普 遍 。尽 管 我 们 混 在 施 工 中采 取 各 种 措 施 , 心 谨 慎 , 裂 缝 仍 然 时 有 出现 。 小 但
混凝土的施工温度与裂缝控制探讨

混凝土的施工温度浅析与裂缝控制探讨摘要:本文从混凝土施工中出现裂缝的原因入手,具体分析混凝土的温度应力,并且总结出了对混凝土实现温度控制并且防止混凝土产生裂缝的具体措施与手段。
从而切实提高混凝土的施工质量,保证建筑施工质量。
关键词:混凝土施工;温度控制;防止裂缝现象中图分类号: tv543 文献标识码: a 文章编号:目前我国建筑行业发展迅速,绝大多数的建筑施工工程都是混凝土结构,而采用混凝土施工往往会出现裂缝现象。
虽然目前我国施工技术已愈加的先进,但是在施工过程中也难以避免裂缝的出现。
在实际施工过程中,有许多原因会导致混凝土建筑出现裂缝,而温度就是其中一个重要的影响环节。
在工程施工中,如果由于温度原因导致混凝土出现裂缝会影响建筑的质量安全与耐久性。
那么,在建筑施工中,对温度应力的变化加以控制对避免墙体出现裂缝有重要的意义。
一、出现裂缝的原因导致混凝土在施工建设中出现裂缝的原因多种多样,最主要的就是环境温度与湿度的变化以及混凝土的自身的特性所导致的。
混凝土内部结构不合理、建筑材料质量不过关、模板变形等等都是导致混凝土出现裂缝的原因。
混凝土在硬化过程中,混凝土的配制成分水泥会释放出大量热能,从而使得混凝土内部温度加剧上升,此时在混凝土表面就形成拉应力。
在混凝土后期降温中,混凝土的内部优又会出现拉应力。
当混凝土由于各种情况而出现拉应力,而混凝土的抗裂能力小于拉应力时就会在混凝土表明或内部出现裂缝。
有一部分混凝土的内部湿度变化不明显、外部湿度变化较大,两者出现较大差异性时也会导致混凝土出现裂缝,例如养护措施不完善、墙面湿度不稳定等。
混凝土作为一种脆性建筑材料,抗拉强度远远低于抗压强度,大概只有其1/10左右[1]。
当混凝土的原材料比配不均匀、运输或浇筑过程中出现离析现象就会导致混凝土的抗拉强度分布不均匀,在混凝土某些部位会出现抗拉能力十分薄弱。
在钢筋混凝土的建筑结构中,钢筋的作用主要是承受拉应力,混凝土的作用主要是承受压应力。
混凝土的施工温度控制与裂缝防止探讨

土的脆性 和不 均匀性 . 以及结 构不合理 . 原材 料不合格 f 碱骨料反 如 改善约束条件的措施是 : f) 1合理地分缝分块 应) , 模板变形 , 基础不均匀沉降等。混凝土硬化期问水 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 f) 2避免基础过大起伏 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 ( 合理的安排施工工序 , 3 ) 避免过大的高差和侧 面长期暴露。 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 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 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 用外加剂也是减少开裂的措施之 一 例如使用减水防裂剂 . 笔者在实 变化 较 慢 . 表 面 湿度 可 能 变 化 较 大 或发 生 剧 烈 变 化 如养 护不 周 、 但 时 践 中总结出其主要作用为 : ( 凝 土 中存在 大量 毛细 孔道 . 蒸发 后 毛细 管 中产生 毛 细管 张力 , 1 水 于时湿 , 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 但会使混凝土 土是 一 种 脆 性 材 料 , 拉 强 度 是 抗 压 强度 的 1 0左 右 . 期 加 荷 时 的 使混凝土干缩变形 增大毛细孔径可降低毛细管表面张力. 抗 /1 短 极限拉伸变形 只有f. 1 )l4 长期加荷 时的极 限位伸变形也只有 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。 06 . x 0 , ~O (.~ )l4由 于原 材料不均匀 , 】2 2Ox 0 . 水灰 比不稳定 , 及运输 和浇筑过程 () 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 中的离析现象 , 同一块 混凝土 巾其抗拉强度 又是不 均匀的 . 在 存在着 凝土用水量减少 2 % 5 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 f) 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 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 凝土在保持混凝土强度的条件下 可减 少 1%的水泥用量 . 5 其体积用增 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 加 骨 料 朋 量来 补 充 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 f) 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 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 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。 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 f) 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 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 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 . 幅 提 高混 凝 土 的 抗 裂性 能 大 2温 度 应 力 的 分析 . f) 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 根据温度应力 的形成过程可分 为以下三 个阶段 减少碳化 收缩 () 1早期 : 自浇筑混凝 土开始至水泥放热基本结束 . 一般约 3 0天 化性 . f) 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 这 个 阶段 的 两 个 特 征 , 是水 泥 放 出 大 量 的 水 化 热 . 是 混凝 上 弹 性 一 二 避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加 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 化放热基 础上 . () 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 余应力 。 减 () 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 发 . 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 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 问混凝上 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。 的弹性模量变化不大 f 晚期 : 3 ) 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 , 于 结构 本 身 互 相 约 束 而 出 现 的 温 度应 力 例 南 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 . 在表面出现挣应力 . 中间出现压应力 在 () 束应力 : 2e q 结构的全部或部分边 界受到外界的约束 . 能 自由 不 变 形 而 引起 的应 力 如 箱梁 项 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 。 大多数情况下 , 在 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, 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 。
混凝土施工中的温度与裂缝控制

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。
混凝土的施工温度与裂缝范文(二篇)

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。
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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。
混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现的温度应力。
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共同作用。
要想根据已知的温度准确分析出温度的应力的分布、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。
三、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。
1、控制温度
控制温度的措施如下:(1)采用改善集料级配,掺用掺合料,外加剂和降低混凝土坍落度等综合措施,合理的减少单位水泥用量,并尽量选用水化热低的水泥;(2)混凝土拌合时,可采用低温水、加冰等降温;(3)粗集料预冷可采用风冷法、浸水法、喷洒冷水法;(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;(5)降低混凝土浇筑温度,减少水化热温升;(6)加强混凝土原材料、浇筑温度及内务部温度的监测。
2、改善约束条件
改善约束条件的措施是:(1)混凝土浇筑的分段、分缝、分块高度及浇筑间歇时间;(2)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;
为保证混凝土工程质量,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等。
(1)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%。
(2)减水防裂剂可以发送水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。
(3)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高混凝土抗裂性能。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
四、混凝土的早期养护
实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同尝试的表面裂缝,其主要原因是温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,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使用期的稳定温度;(3)防止混凝土过冷,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。
混凝土的保温措施常常也有保湿的效果人。
从理论上分析,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。
五、结语
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,同时在实践中应用效果也是比较好的,具体施工要靠我们多观察,出现问题后多分析、多总结,结合多预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。
作者简介:张家华,桂林新城建设监理有限公司,工程师。