淺談混凝土的施工溫度與裂縫

1、<p>　　淺談混凝土的施工溫度與裂縫</p><p>　　【摘 要】通過多年的現(xiàn)場觀察，通過查閱有關(guān)混凝土內(nèi)部應(yīng)力方面的專著，對混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因、現(xiàn)場混凝土溫度的控制和預(yù)防裂縫的措施進行等進行闡述。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】混凝土；溫度應(yīng)力；裂縫；控制 </p><p>　　混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位。而在今天的土建施工中，混凝土

2、裂縫較為普遍。盡管我們在施工中采取了各種技術(shù)措施來加以控制，但裂縫仍然無處不在，在大體積混凝土中，溫度應(yīng)力及溫度控制具有重要意義。這主要是由于兩方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次，在過程中，溫度變化對結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本人僅對施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。 </p><p><b>　

3、　1、裂縫的原因 </b></p><p>　　混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。 </p><p>　　混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也

4、會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。一般設(shè)計中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工極為重要。 </p><

5、;p>　　2、溫度應(yīng)力的分析 </p><p>　　根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個階段： </p><p>　?。?）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個階段的兩個特征，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，這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。 </p><p>　?。?）中期：自水泥放熱作用基本

6、結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，這個時期中，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。 </p><p>　?。?）晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期。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。 </p><p>　　3、溫度的控制和防止裂縫的措施 </p><

7、p>　　為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。 </p><p>　　控制溫度的措施如下： </p><p>　?。?）采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量； </p><p>　?。?）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； </p><

8、p>　?。?）熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱； </p><p>　?。?）在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫； </p><p>　?。?）規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度； </p><p>　?。?）施工中長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)采取保溫措施； </p>&l

9、t;p>　　改善約束條件的措施是： </p><p>　?。?）合理地分縫分塊； </p><p>　?。?）避免基礎(chǔ)過大起伏； </p><p>　　（3）合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露； </p><p>　　此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養(yǎng)護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要，

10、應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。 </p><p>　　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減少開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑，本人在實踐中總結(jié)出其主要作用為： </p><p>　?。?）混凝土中存在大量毛細孔道，水蒸發(fā)后毛細管中產(chǎn)生毛細管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細孔徑

11、可降低毛細管表面張力，但會使混凝土強度降低。這個表面張力理論早在六十年代就已被國際上所確認。 </p><p>　?。?）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減少25%。 </p><p>　?。?）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度的條件下可減少15%的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。 </p>&l

12、t;p>　?。?）減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。 </p><p>　?。?）提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高的混凝土抗裂性能。 </p><p>　?。?）混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能。 </p><p>　　（7）摻

13、加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。 </p><p>　　（8）摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。 </p><p>　　（9）摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸發(fā)，減少干燥收縮. </p><p>　　許多外加劑都有緩凝、增加和易性

14、、改善塑性的功能，我們在工程實踐中應(yīng)多進行這方面的實驗對比和研究，比單純的靠改善外部條件，可能會更加簡捷、經(jīng)濟。 </p><p>　　4、混凝土的早期養(yǎng)護 </p><p>　　實踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數(shù)是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。 </p><p>　　從理

15、論上分析，新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護的關(guān)鍵時期，在施工中應(yīng)切實重視起來。 </p><p><b>　　5、結(jié)束語 </b></p><p>　　以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關(guān)系進行了理論和實踐上的初步探

16、討，雖然學(xué)術(shù)界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對于具體的預(yù)防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一，同時在實踐中的應(yīng)用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]趙志縉 應(yīng)惠清 主編《建筑施工》同濟大學(xué)出