浅析水泥混凝土温度裂缝产生的原因及预防措施

《浅析水泥混凝土温度裂缝产生的原因及预防措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、浅析水泥混凝土温度裂缝产生的原因及预防措施浅析水泥混凝土温度裂缝产生的原因及预防措施摘要：水泥混凝土在现代工程建设中占有相当重要的位置，而其裂缝的产生严重影响着建筑工程的美观和质量。本文作者对水泥混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行了阐述，以供参考。　　　　长期以来，水泥混凝土工程的裂缝较为普遍，究其原因，主要涉及到混凝土的原材料、配合比、施工工艺及所处的环境因素等。水泥混凝土因所处环境中温度的变化，造成应力的变化，从而产生破坏性裂缝，这是裂缝产生的重要原因。在施工中混凝土常常出现的温度裂缝，破坏了结构的整体性和耐久性，对工程质量具有显

2、著的不容忽视的影响。　　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、结构不合理、原材料不合格、模板变形以及基础不均匀沉降等。　　混凝土硬化期间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，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会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。如养护不及时、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往因干缩导致裂缝。混凝土是一种脆性材料

3、，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有(～)×10-4，长期加荷时的极限位伸变形也只有(～)×10-4。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，造成同一块混凝土中其抗拉强度是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，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。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均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最高温度冷却到稳定温度，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

4、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三个阶段。　　早期自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。　　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止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，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。　　晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所

5、引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。　　根据温度应力引起的原因可分为两类，这两类温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。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。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。　　为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。　　控制温度的措施　　采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，添加外加剂，如引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;在已经浇注完成的混凝土表面铺设水管，养生的同

6、时进行降温处理;热天浇筑混凝土时用水冷却碎石，避开日最高温度时段以降低混凝土的浇筑温度;施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施;规定合理的拆模时间，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变化。　　改善约束条件的措施　　合理地设置伸缩缝及沉降缝;避免基础开挖过大;合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。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通缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。　　当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土

7、表面的早期裂缝。当拆模过早，会在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一层轻型保温材料，如草帘海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。　　加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，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对