淺談混凝土溫度裂縫及其處理措施

淺談混凝土溫度裂縫及其處理措施

摘要

混凝土是建筑工程中最重要的材料之一，其力學(xué)性能和耐久性能對(duì)整個(gè)建筑的質(zhì)量和壽命具有重要影響。而混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生則是影響混凝土壽命的重要因素之一。本文將就混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生原因、分類及處理措施進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：混凝土、溫度裂縫、產(chǎn)生原因、分類、處理方法

Abstract

Concreteisoneofthemostimportantmaterialsinconstructionengineering.Itsmechanicalpropertiesanddurabilityhaveasignificantimpactonthequalityandservicelifeoftheentirebuilding.Theformationoftemperaturecracksinconcreteisoneoftheimportantfactorsaffectingtheservicelifeofconcrete.Inthispaper,thecauses,classification,andtreatmentmeasuresoftemperaturecracksinconcretearediscussed.

Keywords:Concrete,Temperaturecracks,Causes,Classification,Treatmentmethods

引言

混凝土是建筑工程中最常用的建筑材料之一，其廣泛應(yīng)用灌注式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)等多種建筑結(jié)構(gòu)中?；炷林谱骱褪┕さ馁|(zhì)量影響著工程的實(shí)際使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益。而混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生則被認(rèn)為是混凝土壽命的重要影響因素之一。

隨著建筑工程技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的建筑采用了高層、大跨度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求混凝土的力學(xué)性能和壽命更加穩(wěn)定和可靠。因此，對(duì)混凝土溫度裂縫的研究和控制變得越來越重要。

本文將就混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生原因、分類及處理措施進(jìn)行探討。

一、混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生原因

1.1混凝土溫度收縮

混凝土在凝固硬化過程中，會(huì)伴隨著水泥水化反應(yīng)、水分揮發(fā)、混凝土體積變化等多種因素及其所帶來的內(nèi)部變形，因而產(chǎn)生了溫度收縮現(xiàn)象。而混凝土溫度收縮是混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因之一。

溫度收縮是由于混凝土內(nèi)部存在的包含在混凝土中的水分在混凝土凝固硬化時(shí)逐漸蒸發(fā)，由于外界溫度的影響，水的蒸發(fā)速度越來越快，溫度越高，混凝土內(nèi)部的體積就越來越小，從而產(chǎn)生了收縮變形。隨著收縮變形的進(jìn)行，混凝土的內(nèi)應(yīng)力逐漸增大，最終導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。

1.2外部溫度變化

混凝土粘結(jié)著鋼筋，鋼筋的線膨脹系數(shù)比混凝土大得多，即鋼筋與混凝土的變形不一致。在外界溫度的變化下，鋼筋和混凝土的溫度也會(huì)發(fā)生變化，但是由于兩者的線膨脹系數(shù)不同，從而導(dǎo)致混凝土的變形和應(yīng)力的變化。當(dāng)溫度變化較大時(shí)，混凝土內(nèi)部的應(yīng)力就會(huì)達(dá)到其抗壓強(qiáng)度，從而導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生。

1.3混凝土表面降溫

在混凝土澆筑后，在混凝土表面上會(huì)形成一層澆筑母體和空氣中的結(jié)霜，這些附在混凝土表面上的結(jié)霜可以減慢混凝土的干燥速度和導(dǎo)熱速度，從而導(dǎo)致混凝土表面的溫度下降速度慢于混凝土內(nèi)部的溫度下降速度，形成富于內(nèi)應(yīng)力的混凝土。當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)發(fā)生溫度裂縫。

二、混凝土溫度裂縫的分類

2.1斜向溫度裂縫

斜向溫度裂縫是最常見的溫度裂縫類型，通常從混凝土表面向結(jié)構(gòu)內(nèi)部?jī)A斜，其長(zhǎng)度和寬度多為幾毫米到十幾毫米，深度則為數(shù)十毫米。這種裂縫的產(chǎn)生通常是由于混凝土收縮應(yīng)力的大于其抗拉強(qiáng)度，在混凝土結(jié)構(gòu)中以斜向裂縫的形式出現(xiàn)。

2.2直線溫度裂縫

直線溫度裂縫也是一種較為常見的溫度裂縫類型，其通常由于混凝土產(chǎn)生的收縮應(yīng)力過大，導(dǎo)致在混凝土結(jié)構(gòu)中呈直線狀出現(xiàn)。其與斜向溫度裂縫的區(qū)別在于其呈直線狀，其長(zhǎng)度和寬度也較直接溫度裂縫更長(zhǎng)。

2.3徑向溫度裂縫

徑向溫度裂縫通常產(chǎn)生在環(huán)狀或圓狀結(jié)構(gòu)中，其呈從圓心向外輻射狀，通常是由于混凝土收縮應(yīng)力集中導(dǎo)致該類型裂縫的產(chǎn)生。其較為常見于混凝土柱、桶形結(jié)構(gòu)等。

2.4環(huán)向溫度裂縫

環(huán)向溫度裂縫是一種通常出現(xiàn)在環(huán)形結(jié)構(gòu)中的溫度裂縫類型，其呈沿圓環(huán)狀，一般由于混凝土收縮應(yīng)力的集中所致。這種結(jié)構(gòu)類型包括了混凝土水塔、蒸汽管道等，由于其均為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，因此易于產(chǎn)生環(huán)向溫度裂縫。

三、混凝土溫度裂縫的處理措施

3.1溫度控制

在混凝土制作中，采用適當(dāng)?shù)牟牧媳壤突炷翝仓r(shí)間可以控制混凝土的溫度收縮。例如，控制水泥水化反應(yīng)速度、控制混凝土澆筑時(shí)間等可以減少混凝土收縮化現(xiàn)象。此外，需要在澆筑前將混凝土材料中的溫度降低到適宜的溫度范圍內(nèi)，從而減少混凝土表面的急劇溫度變化。

3.2預(yù)應(yīng)力

預(yù)應(yīng)力可以改變混凝土結(jié)構(gòu)中的內(nèi)應(yīng)力分布，進(jìn)而達(dá)到減小內(nèi)應(yīng)力的功能。采用預(yù)應(yīng)力的方法可以減小混凝土裂縫的形成，保證混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

3.3熟化措施

混凝土熟化措施可以減少混凝土內(nèi)部的結(jié)晶粒子數(shù)量，減少結(jié)晶粒子間的空隙數(shù)量，因此減少混凝土收縮應(yīng)力，減少裂縫的形成。

3.4使用添加劑

添加劑在混凝土中添加后可以改變混凝土在凝固過程中的物理、化學(xué)特性，因此降低相應(yīng)的收縮應(yīng)力，減小溫度裂縫的形成。

結(jié)論