针对混凝土施工温度及裂缝探析

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1、针对混凝土施工温度及裂缝探析【摘　要】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，在钢筋混凝土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。【关键词】裂缝;荷载;弹性模量在大体积混凝土中，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

2、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。6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土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，气温的降低也会在混凝土的表面很大的拉应力，当这些拉应力超过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

3、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。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，存在着施工抗拉能力很低，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，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

4、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2.1根据应力的形成过程可分为以下三个阶段早期：自浇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。6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

5、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。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叠加。2.2根据温度应力引起引起的原因可分两类（1）自生应力：世界上没有任何结束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分部的，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）结束应力：结构的全部可部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引进的应力

6、。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使用，要引导根据已知的温度准确分析温度应力的分布、大小不一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弛，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。63.温度控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝，减轻温度应力，可以控制温度和改善约束条件两个方面着手。（1）控制温度的措施如下：a、采用改善骨料级配，用于干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或产塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量

7、。b、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。c、热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。d、在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。e、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。f、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。（2）改善约束条件的措施是：a、合理地分缝分块。b、避免基础过大起伏。c、合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。6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于防止

8、裂缝是十分重要的，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。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。例如使用或减少防裂剂，我们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