浅析混凝土施工温度与裂缝控制的意义.pdf

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1、2013年9月建材与装饰施工技术浅析混凝土施工温度与裂缝控制的意义张旭（新蒲建设集团有限公司）摘要：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：①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。②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。关键词：混凝土；施工温度；裂缝控制；探讨中图分类号：TU755文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）25-0085-021关于裂缝的原因外界气温变化所引起，这

2、些应力与前两种的残余应力相迭加。混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，根据温度应力引起的原因可分为两类：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（1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。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混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，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温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。上的约束，又会在混

3、凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混（2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能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自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。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、用。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，项比较复杂的工作。在大多数情况下

4、，需要依靠模型试验或数值短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6耀1.0）伊104，长期加荷时的极计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力限位伸变形也只有（1.2耀2.0）伊104。由于原材料不均匀，水灰比不时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。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3对温度的控制和防止裂缝的措施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，混凝件两个方面着手：土只是承受压应力。在素混凝土内或

5、钢筋混凝上的边缘部位如控制温度的措施如下：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（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；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（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筑温度；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（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；构设计和施工极为重要。（4）在混凝土中

6、埋设水管，通入冷水降温；2对温度应力的分析（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：凝土表面发生急剧的温度梯度；（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒30d。这个阶段的两个特征：淤水泥放出大量的水化热；于混凝上冷季节采取保温措施。弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土改善约束条件的措施是：内形成残余应力。（1）合理地分缝分块；（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳（2）避免基础过大起伏；定温度时止，这个

7、时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；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，此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干在此期间混凝上的弹性模量变化不大。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（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是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·85·施工技术建材与装饰2013年9月难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。（9）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少在混凝土的施工

8、中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇