對房屋建筑混凝土溫度裂縫的原因及防治措施的探討

1、對房屋建筑混凝土溫度裂縫的原因及防治措施的討論【摘要】大體積混凝土施工中，溫度裂縫是施工控制的重點(diǎn)，溫度裂縫影響到構(gòu)造的整體性和耐久性。就大體積混凝土施工中溫度裂縫的原因及預(yù)防措施分析介紹?！娟P(guān)鍵詞】混凝土；溫度裂縫；原因；防治措施混凝土在現(xiàn)代工程建立中占有相當(dāng)重要的位置，而當(dāng)今許多工程包括水工、橋梁、建構(gòu)筑物在內(nèi)，混凝土的裂縫還是非常普遍的，盡管設(shè)計施工采取了各種措施，但裂縫還是頻繁的出現(xiàn)。在大體積混凝土施工中，溫度裂縫是施工控制的重點(diǎn)，溫度裂縫影響到構(gòu)造的整體性和耐久性。就大體積混凝土施工中溫度裂縫的原因及預(yù)防措施分析介紹。1.裂縫產(chǎn)生原因眾所周知，混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有多種，主要是溫度和

2、濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性、構(gòu)造的不合理、原材料不合格堿骨料反響、模板變形以及根底不均勻沉降等。1.1 混凝土在水泥水化過程中釋放出大量的水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在外表引起拉應(yīng)力；后期在降溫過程中，由于受到基極及模板或原混凝土的約束，又會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)這些拉應(yīng)力超過此時混凝土的抗裂強(qiáng)度時，即會在最薄弱處出現(xiàn)裂縫。1.3 混凝土是屬于脆性材料，抗壓強(qiáng)度高而抗拉強(qiáng)度低，抗拉強(qiáng)度只是抗壓強(qiáng)度的1/10左右。由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，以及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度是不均勻的，存在許多抗拉強(qiáng)度低容易出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。1.4 在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要

3、是由鋼筋來承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力，在無筋混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土邊緣部位，假設(shè)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，那么需依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力，但是在施工中混凝土的最高溫度冷卻到運(yùn)輸時間的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，有時溫度應(yīng)力可超過外荷載所引起的應(yīng)力，因此控制溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進(jìn)展合理的構(gòu)造設(shè)計施工極其重要。2.溫度應(yīng)力及預(yù)防2.1 應(yīng)力的形成過程溫度應(yīng)力的形成早期，自澆筑混凝土開始至水泥放熱根本完畢，一般按28d，這個階段有兩個特征，一是水泥釋放出大量水化熱，二是混凝土的彈性模量發(fā)生急劇變化。由于彈性模量的快速變化，這一時期在混凝土內(nèi)部形成剩

4、余應(yīng)力；中期，自水泥放熱作用根本完畢時起，至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，這個階段中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣候變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的剩余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝土的彈性模量變化并不明顯；在晚期，混凝土完全冷卻以后的使用時期，溫度應(yīng)力主要是由外界氣候變化所引起，這些應(yīng)力與早，中期的兩種剩余應(yīng)力相疊加。2.2 應(yīng)力引起的原因邊界上沒有任何約束或完全靜止的構(gòu)造，假設(shè)內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于構(gòu)造本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例構(gòu)造根底或橋墩尺寸相對大，混凝土冷卻時外表溫度降低快，內(nèi)部溫度降低慢卻高，在外表那么出現(xiàn)拉應(yīng)力，中間那么出現(xiàn)壓應(yīng)力。構(gòu)造體的全部或部分邊界受到外界的約束

5、，不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和欄桿混凝土，這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的枯燥收縮引起的應(yīng)力共同作用，要想根據(jù)的溫度能準(zhǔn)確的分析出溫度應(yīng)力的分布，大小是一頂極其復(fù)雜的工作。在許多情況下，需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計算，混凝土的徐變使溫度應(yīng)力有相當(dāng)大的松弛。3.防治溫度裂縫措施3.1 控制溫度做法：采取改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻合料，加引氣劑或塑化劑等，以減少混凝土中水泥的用量。拌合混凝土?xí)r加水或用水將粗細(xì)骨料冷卻，以降低混凝土的入模溫度也可用帶冰塊的水拌合混凝土。熱天澆筑混凝土?xí)r減少分層鋪料厚度，利用澆筑層面散熱。在混凝土中埋設(shè)水管，用涼水循環(huán)降溫。規(guī)定合理的拆模時間，必須按照標(biāo)

6、準(zhǔn)規(guī)定的不同構(gòu)件采用不同的撤除時間。在氣溫驟降時外表要進(jìn)展保溫，以免混凝土外表發(fā)生急劇的溫差梯度。施工中對混凝土澆筑外表或薄壁構(gòu)造，在低溫時要加強(qiáng)保溫措施。3.2 改善混凝土的性能，進(jìn)步抗裂才能，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)防止外表失水過快，特別是摻入微膨脹劑的混凝土保濕對防止裂縫極為重要。施工過程中要特別防止產(chǎn)生貫穿性裂縫，一旦發(fā)生要恢復(fù)其構(gòu)造的整體性非常困難，因此，施工應(yīng)以防裂縫，尤其是貫穿性裂縫的出現(xiàn)為控制重點(diǎn)。3.3 改善約束條件，認(rèn)真合理的分格縫、分層及分塊，防止根底過大或過大起伏；合理安排施工工序：防止過大的高差和側(cè)面長期暴露在外。同時在施工中為了進(jìn)步模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)，往往要求提早拆模。但當(dāng)混凝土溫度高

7、于環(huán)境溫度時那么應(yīng)延長拆模時間，以免引起混凝土外表的早期裂縫產(chǎn)生。3.4 在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，外表形成相當(dāng)大的拉應(yīng)力，此時外表溫度亦較環(huán)境氣溫略高，此時撤除模板會引起溫度驟降，必然引起溫差梯度。從而在外表附加一個拉應(yīng)力，與水化反響疊加，加上混凝土的干縮外表的拉應(yīng)力到達(dá)一定值時，就會有產(chǎn)生裂縫的可能。但假設(shè)在拆模后及時覆蓋一層保濕保溫材料，對于預(yù)防混凝土外表的過大的拉應(yīng)力，效果那么是不言而喻的。3.5加筋對大體積混凝土的溫度應(yīng)力；影響有限。因大體積混凝土的含筋率一般偏低，加筋只對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下，鋼筋的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的，與應(yīng)力狀態(tài)、時間及溫度無關(guān)，鋼筋的線膨脹系數(shù)與混凝土的線脹系數(shù)相差很小，在溫度變化時兩者之間只產(chǎn)生極小的內(nèi)應(yīng)力。4.結(jié)語工程界對