混凝土施工的溫度控制及裂縫預(yù)防

Word版本，下載可自由編輯混凝土施工的溫度控制及裂縫預(yù)防混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位。而在今日，混凝土的裂縫較為普遍，在建造工程中裂縫幾乎無(wú)所不在。盡管我們?cè)谑┕ぶ袑?shí)行各種措施，當(dāng)心謹(jǐn)慎，但裂縫仍然時(shí)有浮現(xiàn)?；炷廉a(chǎn)生裂縫的緣由有多種，但根本緣由是混凝土中的拉應(yīng)力超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度。詳細(xì)可歸結(jié)為溫度和濕度變化、外荷載產(chǎn)生的變形過(guò)大和施工辦法不當(dāng)這3種緣由。

但在大體積混凝土中，溫度應(yīng)力及溫度控制具有重要意義。這主要是因?yàn)閮煞矫娴木売伞Ｊ紫?，在施工中混凝土?jīng)常浮現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。第二，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽略的影響。我們碰到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對(duì)施工中因溫度應(yīng)力產(chǎn)生混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

一、裂縫的緣由混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種緣由，細(xì)分可分為：水泥干縮產(chǎn)生的裂縫。溫差變化，由熱脹冷縮效應(yīng)引起的裂縫。應(yīng)力集中引起的裂縫。使用不當(dāng)造成過(guò)載，變形過(guò)大引起的裂縫。張拉力引起的裂縫。不勻稱(chēng)沉降引起的裂縫。施工中，在混凝土初凝階段因模板振動(dòng)、變形或移位會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。加荷過(guò)早產(chǎn)生的裂縫。施工縫處理不好則可能在施工縫部位浮現(xiàn)裂縫?；炷令A(yù)制構(gòu)件，在脫模、運(yùn)送、堆放、起吊過(guò)程中因各種緣由使構(gòu)件受壓區(qū)處于受拉狀態(tài)，都可能使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。

二、溫度應(yīng)力的分析在大體積混凝土中，混凝土產(chǎn)生裂縫的主要緣由是因?yàn)闇囟葢?yīng)力的作用?；炷劣不陂g水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷升高，在表面引起拉應(yīng)力。溫度應(yīng)力可超過(guò)其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此把握溫度應(yīng)力的變化邏輯對(duì)于舉行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。

按照溫度應(yīng)力的形成過(guò)程可分為以下3個(gè)階段：

早期：自澆筑混凝土開(kāi)頭至水泥放熱基本結(jié)束，普通約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征。一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。因?yàn)閺椥阅Ａ康淖兓?。這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。

中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)期中。溫度應(yīng)力主要是因?yàn)榛炷恋睦鋮s及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形-成的殘余應(yīng)力相疊加。在此期間混凝上的彈性模量變化不大。

晚期：混凝土完壘冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。

按照溫度應(yīng)力引起的緣由可分為兩類(lèi)：

自生應(yīng)力：邊界上沒(méi)有任何約束或徹低靜止的結(jié)構(gòu)，假如內(nèi)部溫度是非線性分布的，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)本身相互約束而浮現(xiàn)的溫度應(yīng)力。

約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的壘部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱粱頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。

這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。

要想按照已知的溫度精確?????分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)狀況下，需要依賴(lài)模型實(shí)驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算?；炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)大的松馳，計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)，必需考慮徐變的影響，詳細(xì)計(jì)算這里就不再細(xì)述。

三、溫度的控制和防止裂縫的措施因?yàn)闇夭畹淖饔?，裂縫的產(chǎn)生是不行避開(kāi)的。按照計(jì)算可以看出，可以采納摻加粉煤灰等有效辦法，以降低混凝土硬化過(guò)程中混凝土內(nèi)表的溫差。因而，在施工中實(shí)行相宜的措施，能夠避開(kāi)有害裂縫的浮現(xiàn)。

降低水泥水化熱。包括：混凝土的熱量主要來(lái)自水泥水化熱，因而選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土較好？細(xì)心設(shè)計(jì)混凝土協(xié)作比。采納摻加粉煤灰和減水劑的“雙摻”技術(shù)，削減每立方米混凝土中的水泥用量，以達(dá)到降低水化熱的目的；選用相宜的骨料。施工中按照現(xiàn)場(chǎng)條件盡量選用粒徑較大，級(jí)配良好的粗骨料；選用中粗砂，改善混凝土的和易性，并充分通過(guò)混凝土的后期強(qiáng)度，削減用水量。嚴(yán)格控制混凝土的塌落度。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專(zhuān)人舉行塌落度的測(cè)量，將混凝土的塌落度始終控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，普通以7～9cm為最佳，夏季施工時(shí)，在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，通循環(huán)冷卻水，強(qiáng)制降低混凝土水化熱溫度。冬季施工時(shí)，采納保溫措施舉行養(yǎng)護(hù)，如技術(shù)條件允許，可在混凝土結(jié)構(gòu)中摻加10%～15%的大石塊，削減混凝土的用量，以達(dá)到節(jié)約水泥和降低水化熱的目的。

降低混凝土入模溫度。包括：澆筑大體積混凝土?xí)r應(yīng)挑選較相宜的氣溫，盡量避免炎熱天氣澆筑。加強(qiáng)施工中的溫度控制。改善約束條件，減少溫度應(yīng)力。在大體積混凝土基礎(chǔ)與墊層之間可設(shè)置滑動(dòng)層，如技術(shù)條件許可，施工時(shí)宜采納刷熱瀝青作為滑動(dòng)層，以消退嵌固作用，釋放約束應(yīng)力。

提升混凝土的抗拉強(qiáng)度。包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量過(guò)大。不僅增強(qiáng)混凝土的收縮，而且降低混凝土的抗拉強(qiáng)度，對(duì)混凝土的抗裂非常不利。因此在混凝土拌制時(shí)必需嚴(yán)格控制砂、石的含泥量，將石子含泥量控制在1%以下。中砂含泥量控制在2%以下。削減因砂、石含泥量過(guò)大對(duì)混凝土抗裂的不利影響，改善混凝土施工工藝?？刹杉{二次投料法、二次振搗法、澆筑后準(zhǔn)時(shí)排解表面積水和最上層泥漿等辦法。加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，提升混凝土早期及相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模置，在大體積混凝土基礎(chǔ)表面及內(nèi)部設(shè)置須要的溫度配筋，以改善應(yīng)力分布。防止裂縫的浮現(xiàn)。

四、混凝土的早期養(yǎng)護(hù)實(shí)踐證實(shí)。混凝土常見(jiàn)的裂縫，大多數(shù)是不同深度的表面裂縫，其主要緣由是溫度梯度造成嚴(yán)寒地區(qū)的溫度驟降也簡(jiǎn)單形成裂縫。因此說(shuō)混凝土的保溫對(duì)防止表面早期裂縫尤其重要。

從溫度應(yīng)力觀點(diǎn)動(dòng)身，保溫應(yīng)達(dá)到下述要求；防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。防止混凝土超冷，應(yīng)當(dāng)盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。防止老混凝土過(guò)冷。以削減新老混凝土間的約束。

混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持相宜的溫濕條件。以達(dá)到兩個(gè)方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順當(dāng)舉行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。

相宜的溫濕度條件是互相關(guān)聯(lián)的?；炷系谋卮胧┙?jīng)常也有保濕的效果。

從理論上分析，新澆混凝土中所含水分徹低可以滿足水泥水化的要求而有余。但因?yàn)檎舭l(fā)等緣由常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化。表面混凝土最簡(jiǎn)單而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期，在施工中應(yīng)切實(shí)重視起來(lái)。

結(jié)束語(yǔ)以上對(duì)混凝土的施工溫度與裂縫之間的關(guān)系舉行