混凝土温度裂缝成因和处理措施

《混凝土温度裂缝成因和处理措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、混凝土温度裂缝成因和处理措施　　摘要：本文分析了混凝土施工过程中出现温度裂缝的原因，提出了一系列的处理措施如改善集料，调整水泥品种，分层浇筑，覆盖养生，通水冷却等，此外通过改善约束条件，正确使用各种外加剂，重视混凝土的早期养护等途径来有效的控制和减少混凝土施工中的温度裂缝。关键词：混凝土施工；温度裂缝；原因；控制温度；约束条件；外加剂；早期养护中图分类号：TU74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

2、措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。究其原因，我认为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，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裂缝的种类1.1按裂缝产生的原因分类71.1.1混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化、收缩、膨胀、混凝

3、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。1.1.2由外荷载（静、动荷载）直接应力和次应力引起的裂缝。据国内外调查资料表明，工程结构产生属于变形变化（温湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降）引起的裂缝约占80%，属于荷载引起的裂缝约占20%。1.2裂缝形状分裂缝按形状分为表面的、深入的、贯穿的、断续的、纵向的、横向的、斜向的、对角线的、上宽下窄、上窄下宽等等。2裂缝的原因2.1温度裂缝产生的原因和特征7水泥水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出502J的热量，如果

4、以水泥用量350~550kg/m3来计算的话，每m3混凝土将放出17500~27500J的热量，从而使砼内部温度升高，通常在升高35℃左右。内部热量不断上升、积存，又由于砼内部与外部散热条件的不同，所以砼中心温度高，与外部形成温度梯度，造成温度应力和温度拉力，在表面就引起拉应力。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。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，由于原

5、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

6、结构设计和施工极为重要。2.2湿度裂缝产生的原因和特征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。37温度应力的分析3.1根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：3.1.1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。3.1.2中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝

7、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。3.1.3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。3.2根据温度应力引起的原因可分为两类：3.2.1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

8、拉应力，在中间出现压应力。3.2.2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。4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。4.1控制温度的措施如下4.1.1采用改善骨料级配，降低水灰比，掺混合料，掺加外加剂等方法来减少混凝土中的水泥用量；74.1.2