現(xiàn)澆混凝土中的施工溫度與裂縫預(yù)防_工程管理

1、現(xiàn)澆混凝土中的施工溫度與裂縫預(yù)防本文對(duì)混凝土施工中溫度的變化與裂縫產(chǎn)生的緣由，進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討，雖然建筑業(yè)對(duì)混凝土裂縫的緣由和計(jì)算方法有所不同，但對(duì)詳細(xì)的防止和改善措施還是統(tǒng)一的。在實(shí)際應(yīng)用中效果也比較好。詳細(xì)在施工中要靠我們仔細(xì)觀看，細(xì)心操作總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，是可以得到很好的掌握，裂縫是可以避開的。混凝土在現(xiàn)今工程建設(shè)施工中是不行缺少的建筑材料，而今混凝土的裂縫存在也比較普遍。盡管我們?cè)谑┕ぶ袑?shí)行了各種詳細(xì)措施，但裂縫還是時(shí)有消失，究其緣由，是對(duì)混凝土澆筑后的溫度應(yīng)力的變化狀況是其中緣由之一。在混凝土澆筑過(guò)程中，溫度應(yīng)力及溫度掌握是特別重要的措施，它主要是由兩方面的緣由

2、：1、在施工中混凝土經(jīng)常消失溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。2、是在使用過(guò)程中溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有不容忽視的影響。我們通常見到的是施工中的溫度裂縫，因此本人僅對(duì)施工中混凝土的成因和處理措施進(jìn)行探討。一、造成混凝土裂縫的緣由：混凝土中產(chǎn)生裂縫的緣由有多種，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不勻稱性，混凝土的稠度不當(dāng)，協(xié)作比例不適，水灰比太大，澆灌后骨料下沉，上、下收縮不全都，混凝土養(yǎng)護(hù)不準(zhǔn)時(shí)，養(yǎng)護(hù)時(shí)沒(méi)有掩蓋，表面游離水蒸發(fā)過(guò)快，拆模或拆除掩蓋物時(shí)混凝土與外界溫差過(guò)大，原材料不合格等緣由造成裂縫?；炷猎谟不陂g水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，使混凝土的溫度急劇增加而使混凝

3、土體積膨脹，在混凝土表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，受到混凝土內(nèi)部的約束，在混凝土表面引起很大拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂力量時(shí)，就會(huì)消失裂縫，許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很少，但表面溫度變化較大或發(fā)生劇變。如養(yǎng)護(hù)不準(zhǔn)時(shí)，時(shí)干時(shí)濕，表面干縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，也可導(dǎo)致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/10左右，短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有(0.6-.1.0)x104，長(zhǎng)期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有(1.2-2.0 )x 104.由于原材料不勻稱，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過(guò)程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不勻稱的，存在著很多抗拉力量很低，易于消失裂縫

4、的薄弱部位。二、溫度應(yīng)力的分析依據(jù)溫度應(yīng)力的形成過(guò)程可分為以下三個(gè)階段：(1)早期：自澆筑混凝土開頭至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)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。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。(2)中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)期中，溫度應(yīng)力主要是由于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。(3)晚期：混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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。依據(jù)溫度應(yīng)力引起的緣由可分為

5、兩類：(1)自生應(yīng)力：邊界上沒(méi)有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，假如內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身相互約束而消失的溫度應(yīng)力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，混凝土冷卻時(shí)表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面消失拉應(yīng)力，在中間消失壓應(yīng)力。(2)約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的全部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(hù)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。要想依據(jù)已知的溫度精確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較簡(jiǎn)單的工作。在大多數(shù)狀況下，需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算。混凝土的徐變使溫度應(yīng)力有相當(dāng)大的松弛，計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)，必需考慮徐變的影響，詳細(xì)計(jì)算這里就不再細(xì)

6、述。三、溫度的掌握和防止裂縫的措施為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從掌握溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。掌握溫度的措施如下：(1)采納改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土，播混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以削減混凝土中的水泥用量;(2)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;(3)熱天澆筑大體積混凝土?xí)r削減澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;(4)規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;(5)施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)實(shí)行保溫措施。改善約束條件的措施是： (1)合理地分縫分塊;(2)避開基礎(chǔ)過(guò)大起伏;(3)合理的支配施工工序，避開

7、過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露。為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，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(shí)踐中總結(jié)出其主要作用為：(1)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(huì)使混凝土強(qiáng)度降低。這個(gè)表面張力理論早在六十年月就已被國(guó)際上所確認(rèn)。(2)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%o(3)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(qiáng)度的條件下可削減15%的水泥用量，其體積用增加骨料用量來(lái)補(bǔ)充。(4)減水防裂劑可以改

8、善水泥漿的稠度，削減混凝土泌水，削減沉縮變形。(5)提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高的混凝土抗裂性能。(6)混凝土在收縮時(shí)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(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度，大幅提高混凝土的抗裂性能。(7)摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，削減碳化收縮。(8)摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng)，在有效防止水泥快速水化放熱基礎(chǔ)上，避開因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來(lái)的塑性收縮增加。四、混凝土的早期養(yǎng)護(hù)實(shí)踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數(shù)是不同深度的表面裂縫，從溫度應(yīng)力觀點(diǎn)動(dòng)身，保溫應(yīng)達(dá)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混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。(3)防止老混凝土過(guò)冷，以削減新老混凝土間的約束?；炷恋脑缙陴B(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持相宜的溫濕條件，以達(dá)到兩個(gè)方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順當(dāng)進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂力量。結(jié)束語(yǔ)：上述對(duì)混凝土施工中溫度的變化與裂縫產(chǎn)生的緣由