混凝土的施工溫度與裂縫有什么關(guān)系

Word版本，下載可自由編輯混凝土的施工溫度與裂縫有什么關(guān)系混凝土的施工溫度與裂縫有什么關(guān)系呢？下面我為大家?guī)硐嚓P(guān)內(nèi)容介紹以供參考。

混凝土在現(xiàn)代社會的地位是不行取代的，當(dāng)下經(jīng)濟快速進展，建造行業(yè)更是蓬勃向上，混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位。然而混凝土浮現(xiàn)的裂縫問題卻無處不在，橋梁、道路、房建等到處存在。盡管我們在施工中實行各種措施，當(dāng)心謹(jǐn)慎，但裂縫仍然時有浮現(xiàn)。本來我們忽略了無數(shù)，混凝土的施工溫度與裂縫卻息息相關(guān)。

在大體積混凝土中，溫度應(yīng)力及溫度控制具有重要意義。這主要是因為兩方面的緣由。首先，在施工中混凝土經(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，在運轉(zhuǎn)過程中，溫度變化對結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽略的影響。

一、裂縫的緣由

混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種緣由，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不勻稱性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格，模板變形，基礎(chǔ)不勻稱沉降等。

混凝土硬化期間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。后期在降溫過程中，因為受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會在混凝土內(nèi)部浮現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時，即會浮現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生強烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1／10左右，短期加荷時的極限拉伸變形惟獨×104，長久加荷時的極限位伸變形也惟獨×104.因為原材料不勻稱，水灰比不穩(wěn)定，及運送和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不勻稱的，存在著許多抗拉能力很低，易于浮現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋擔(dān)當(dāng)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位假如結(jié)構(gòu)內(nèi)浮現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依賴混凝土自身擔(dān)當(dāng)。普通設(shè)計中均要求不浮現(xiàn)拉應(yīng)力或者只浮現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(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)力的變化邏輯對于舉行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工極為重要。

二、溫度應(yīng)力的分析

按照溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個階段：

早期：自澆筑混凝土開頭至水泥放熱基本結(jié)束，普通約30天。這個階段的兩個特征，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。因為彈性模量的變化，這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。

中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，這個時期中，溫度應(yīng)力主要是因為混凝土的冷卻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：混凝土徹低冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期。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：

自生應(yīng)力：邊界上沒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，因為結(jié)構(gòu)本身相互約束而浮現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面浮現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間浮現(xiàn)壓應(yīng)力。

約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的所有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。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。

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、大小是一項比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)狀況下，需要依賴模型實驗或數(shù)值計算?；炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)大的松馳，計算溫度應(yīng)力時，必需考慮徐變的影響，詳細(xì)計算這里就不再細(xì)述。

三、溫度的控制和防止裂縫的措施

控制溫度的措施如下：

采納改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以削減混凝土中的水泥用量；

拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；

熱天澆筑混凝土?xí)r削減澆筑厚度，通過澆筑層面散熱；

在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；

規(guī)定合理的拆模時光，氣溫驟降時舉行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；

施工中長久裸露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在嚴(yán)寒時節(jié)實行保溫措施；

改善約束條件的措施是：

合理地分縫分塊；

避開基礎(chǔ)過大起伏；

合理的支配施工工序，避開過大的高差和側(cè)面長久裸露；

此外，改善混凝土的性能，提升抗裂能力，加強養(yǎng)護，防止表面干縮，特殊是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是非常重要，應(yīng)特殊注重避開產(chǎn)生貫通裂縫，浮現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是非常困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫通性裂縫的發(fā)生為主。

在混凝土的施工中，為了提升模板的周轉(zhuǎn)率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時光，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應(yīng)力，浮現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期，因為水化熱的散發(fā)，表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必定引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達到很大的數(shù)值，就有導(dǎo)致裂縫的危急，但假如在拆除模板后準(zhǔn)時在表面籠罩一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。

加筋對大體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小，由于大體積混凝土的含筋率極低。只是對普通鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩(wěn)定的，而與應(yīng)力狀態(tài)、時光及溫度無關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小，在溫度變化時兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。因為鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍，當(dāng)內(nèi)混凝土應(yīng)力達到抗拉強度而開裂時，鋼筋的應(yīng)力將不超過100~200kg／cm2..因此，在混凝土中想要通過鋼筋來防止細(xì)小裂縫的浮現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫普通就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且假如鋼筋的直徑細(xì)而間距密時，對提升混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面經(jīng)常會發(fā)生細(xì)而淺的裂縫，其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫普通都較淺，但它對結(jié)構(gòu)的強度和耐久性仍有一定的影響。

為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提升混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是削減開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑，筆者在實踐中總結(jié)出其主要作用為：

混凝土中存在大量毛細(xì)孔道，水蒸發(fā)后毛細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力，但會使混凝土強度降低。這個表面張力理論早在六十年月就已被國際上所確認(rèn)。

水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量削減25％。

水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可削減15％的水泥用量，其體積用增強骨料用量來補充。

減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，削減混凝土泌水，削減沉縮變形。

提升水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提升的混凝土抗裂性能。

混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提升的混凝土抗拉強度，大幅提升混凝土的抗裂性能。

摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提升混凝土的抗碳化性，削減碳化收縮。

摻減水防裂劑后混凝土緩凝時光適當(dāng)，在有效防止水泥快速水化放熱基礎(chǔ)上，避開因水泥長久不凝而帶來的塑性收縮增強。

摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，削減水分蒸發(fā)，削減干燥收縮.

許多外加劑都有緩凝、增強和易性、改善塑性的功能，我們在工程實踐中應(yīng)多舉行這方面的試驗對照和討論，比單純的靠改善外部條件，可能會越發(fā)簡捷、經(jīng)濟。

四、混凝土的早期養(yǎng)護

實踐證實，混凝土常見的裂縫，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)的溫度驟降也簡單形成裂縫。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。

從溫度應(yīng)力觀點動身，保溫應(yīng)達到下述要求：

1）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。

2）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