混凝土施工中温度干缩裂缝与防范措施

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1、混凝土施工中温度干缩裂缝与防范措施　　南水北调东线一期工程小运河输水工程2标段，位于山东省聊城市境内。本标段输水渠设计桩号为24+600~36+813,即崔庄倒虹吸至徒骇河倒虹止，长度12.213km.工程施工内容主要有渠道工程、建筑物工程和防护工程。　　其中建筑物工程包括：分水闸1座、节制闸2处（座）、桥梁16座（公路桥3座、生产桥13座）、涵闸20座、倒虹吸7座、附属涵闸19座、附属倒虹吸1座、穿路涵2座，共计46处、68座。建筑物种类多，结构变化较大，在施工过程中对混凝土质量较难控制。　　其中

2、，在对混凝土进行施工时，普遍存在混凝土裂缝现象，这种裂缝通常情况下，主要是施工中产生的温度干缩裂缝。因此，在施工过程中，需要有效地控制温度应力及温度。　　1混凝土裂缝的原因　　在建筑物施工过程中，造成混凝土发生裂缝的原因包括：①在施工现场，温度、湿度等因素发生剧烈的变化；②施工现场的混凝土存在脆性、不均匀性等现象；③混凝土构造物的结构不合理；④原材料不合格，模板发生变形等。　　另外，混凝土硬化过程中，水泥释放大量的水化热，进而在一定程度上提高了建筑物的内部温度，进而在混凝土构造物的表面产生拉应力。混

3、凝土在后期降温过程中，受基础、老混凝约束的影响和制约，在构造物的内部产生拉应力，在这种情况下，使得混凝土建筑物的表面出现裂缝，进而在一定程度上影响建筑物的施工质量。　　2温度应力分析　　2.1对于温度应力，根据形成过程，可以分为早期、中期、晚期三个阶段：①早期：该阶段主要是从浇筑混凝土开始到水泥放热结束，通常情况下这一阶段需要持续30天，该阶段的特征表现为，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量发生急剧变化。②中期：该阶段主要是从水泥放热结束到混凝土温度稳定，混凝土冷却及外界气温在这一阶段发生

4、变化，在一定程度上产生温度应力，通过叠加的方式，这些应力在早期形成残余应力，混凝弹性模量的变化在此期间一般不会太大。③晚期：该阶段从混凝土完全冷却到运转。在这一阶段主要是由外界气温变化引起温度应力，通常情况下，这些应力会与早期、中期残余的应力发生迭加。　　2.2根据引起温度应力的原因可分为自生应力、约束应力两类：①自生应力：在边界上，对于自生应力来说，一般不存在任何约束或完全静止的结构，对于建筑物来说，如果内部温度呈现非线性分布，由于结构本身之间互相约束，在这种情况下就会出现温度应力。②约束应力：通

5、常情况下，外界因素会对建筑物结构的全部或部分边界等形成约束，对于混凝土构造物来说，如果自由变形受到约束，那么就会形成应力。在日常施工过程中，自生应力、约束应力与混凝土的干缩应力共同作用，在这种情况下，根据已知的温度对温度应力的分布、大小等进行准确的分析存在一定的难度，并且比较复杂。　　3温度的控制和防止裂缝的措施　　3.1控制温度的措施。在日常施工中，控制温度的措施主要包括：①通过调整骨料级配、使用干硬混凝土，以及掺入混合料等，进一步减少水泥用量；②在拌合混凝土的过程中，通过加水的方式，冷却碎石，降

6、低混凝土的温度；③在热天进行施工时，浇筑混凝土时通过降低浇筑厚度，利用层面进行散热；④将水管埋设在混凝土中，在水管中通入冷水对混凝土进行降温；⑤对拆模时间进行合理规定，当气温骤降时，需要对表面进行保温处理，防止在混凝土的表面出现急剧的温度梯度；⑥在施工过程中，对于长期暴露的混凝土浇筑块，在寒冷季节，需要对其表面或薄壁结构采取保温措施。　　3.2改善约束条件的措施。①确保分缝分块的合理性；②采取相应的措施，确保基础的稳定性；③对施工工序进行合理的安排，避免长期暴露过大的高差和侧面。　　3.3正确使用外

7、加剂。①在混凝土中，由于存在大量的毛细孔道，随着水分的蒸发，进而在毛细管中产生毛细管张力，在毛细管张力的作用下，导致混凝土发生干缩变形。通过增大毛细孔径的方式，在一定程度上可以降低毛细管表面的张力，进一步降低混凝土的强度。②混凝土发生收缩时，水灰比是重要的影响因素，通过使用减水剂，混凝土的用水量通常情况下可以减少25%.③在混凝土中，水泥用量是影响收缩率的重要因素，在保持混凝土强度的条件下，掺加减水剂的混凝土，其水泥用量可减少15%,通过增加骨料用量的方式补充其体积。④利用减水剂改善水泥浆的稠度，对

8、混凝土的泌水进行控制，防止混凝土发生收缩变形。⑤巩固和强化水泥浆与骨料之间的粘结力，进而在一定程度上提高混凝土的抗裂性能。⑥在收缩过程中，混凝土受到约束产生的拉应力的影响，与混凝土的抗拉强度相比，当拉应力较大时，这时就会产生裂缝。⑦在混凝土中掺加外加剂，一方面可以提高密实性，另一方面有效减少混凝土的收缩程度。⑧在混凝土中掺入减水剂，可以对混凝土起到缓凝的作用，可以有效防止水泥迅速水化放热，在水泥长期不凝的情况下，避免增加塑性收缩。⑨在混凝土中，掺外加剂，可以提高混凝土