建筑混凝土施工温度与裂缝产生
来源:互联网发布时间:2017-02-28 21:40:12
混凝土在现代工程建设中占有重要地位,但混凝土施工中的裂缝较为普遍,主要是我们对混凝土温度应力的变化注意不够造成的。现针对混凝土裂缝的成因和处理措施分析如下:
混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土早期阶段水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或原混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力,同时在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。一般设计要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由于温度变化,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
根据温度应力引起的原因可分为两类:
(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。
3.温度的控制和防止裂缝的措施
(1)改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。
(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。
(5)合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯。
改善约束条件的措施是:
(2)避免基础过大起伏。
此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
钢筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢筋的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢筋的膨胀系数与混凝土膨胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。
(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。
(5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。
4.混凝土的早期养护考试大论坛
(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。
(3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。
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