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1、浅谈混凝土施工温度与裂缝 (内蒙古交通建设监理咨询有限责任公司,内蒙古呼伦贝尔021008)
摘要:文章根据现场观察资料及有关专著,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的措施等进行了阐述。
关键词:混凝土;温度计;裂缝隙;控制
中图分类号:TU375文献标识码:A文章编号:1007—6921(XX)07—0218—02
混凝土在现代工程建设中占有重要的地位,在今天混凝土的裂缝较为普通,工程中更随处可见。尽管在施工中采用各种措施,仍不能消除裂缝的产生。众观产生裂缝
2、的原因实在太多,有原材料、施工、环境、温度、养护等等,特别是大体积混凝土中控制温度应力及温度具有重要意义。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。
1裂缝的原因
浅谈混凝土施工温度与裂缝 (内蒙古交通建设监理咨询有限责任公司,内蒙古呼伦贝尔021008)
摘要:文章根据现场观察资料及有关专著,
3、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的措施等进行了阐述。
关键词:混凝土;温度计;裂缝隙;控制
中图分类号:TU375文献标识码:A文章编号:1007—6921(XX)07—0218—02
混凝土在现代工程建设中占有重要的地位,在今天混凝土的裂缝较为普通,工程中更随处可见。尽管在施工中采用各种措施,仍不能消除裂缝的产生。众观产生裂缝的原因实在太多,有原材料、施工、环境、温度、养护等等,特别是大体积混凝土中控制温度应力及温度具有重要意义。这主要是由于两方面的原因,①在施工中
4、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。
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土上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力
5、。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。许多混凝土的内部间谍变化很小或变化很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×104,长期加荷时的极限拉伸变形也是只有×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
6、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,在素混凝土中或钢筋混凝土边缘部位如果结构内出现了拉应力,则必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他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
7、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,①水泥放出大量的水化热;②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。
2.2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。
2.3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叠加。
引起温
8、度应力的原因主要为两类: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,结构本身互相约束面出现的温度应力。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约束应力:结构的全部或部分边界受外界的约束,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应力共同作用。要想根据已知
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