浅析混凝土的施工温度与裂缝.pdf

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1、2011年第4期SichuanBuli·lJding材Materials·l27·第37卷总第162期2011年8月浅析混凝土的施—]L广In曰m度与裂缝彭亮(中铁二院建筑院结构二所，四川成都610031)摘要：通过近年来在工程设计中的体会和现场的观或温度裂缝严重。察，并查阅有关混凝土内部应力方面的专著，对混凝土温(2)根据具体工程裂缝出现的时间、发展与变化、以度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的及分布、形状、尺寸等特征。一般可分为以收缩变形为主措施进行等进行阐述。或以温度变形为主，实际工程中较常见的是

2、以收缩变形为关键词：混凝土结构；温度应力；收缩；裂缝；控制主的温度收缩裂缝，一般发生在混凝土浇筑后一年内，但中图分类号：TU755．7文献标识码：B多见半月至数月之内。文章编号：1672—4011(2011)o4—0127一O3(3)主要影响的部位及构件是底层和顶部数层梁板构件以及基础梁、挑檐、栏板等外露构件。0前言(4)梁板裂缝呈现不同分布和特征，梁缝一般垂直于纵向，分布在两侧面，两头细、中间宽、枣核形。裂缝为混凝土结构在现代工程建设中占有重要地位。在建筑表面，深进或贯通。单向板缝等间距平行于短边。双向板工程中，混

3、凝土结构的裂缝较为普遍，尽管我们在施工中缝较重于单向板缝，两个方向板缝纵横交错，不规则，缝采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。究其原多为贯通，板面缝一般宽于板底缝。因，我们对混凝土温度应力的变化注意；够是其中之一，在房屋建筑工程中，温度应力及温度控制具有重要的意义。3温度应力的分析因为它不仅影响建筑的外观，更危及建筑的正常使用及结构的耐久性，因此裂缝问题倍受人们关注。本文对施工中根据温度应力的形成过程可分为三个阶段。混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。(1)早期。自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约3O

4、天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的1裂缝的原因水化热；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。混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的(2)中期。自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷变化，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。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

5、过程中，由于受到基础或的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。(3)晚期。混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应老混凝土的约束，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。当这些拉应力力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类：①自内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变

6、部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种温度应力；②约束应力：结构的全部或部分边界受到外界脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的约束，不能自由变形而引起的应力。这两种温度应力往的极限拉伸变形只有(0．6—1．0)×10，长期加荷时的极限往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知位伸变形也只有(1．2—2．0)X10。由于原材料不均匀，水的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂灰比不稳定，以及运输和浇筑过程中的离析现象，在同

7、一的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混4温度的控制和防止裂缝的措施凝土内或钢筋混凝土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为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土

8、由最高约束条件两个方面着手。温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起(1)控制温度的措施：①采用改善骨料级配，用干硬相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结凝土中的水泥用量；②拌合混凝土时加水或用水将碎石冷构设计和施工极为重要