前言:本站為你精心整理了混凝土施工溫度裂縫形成及預防措施范文,希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值,我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文,歡迎咨詢。
近幾年來,混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位,全國各地興建了大量的混凝土工程,結(jié)構(gòu)形式日益復雜,建筑工程得到迅猛發(fā)展?;炷恋牧芽p現(xiàn)象卻較為普遍,成為施工中常見的“質(zhì)量通病”,裂縫的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。因此,我們在施工中,應充分認識到裂縫的出現(xiàn)對建筑物的危害性,采取各種有效的措施和合理的處理方法來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,不斷提高混凝土澆筑質(zhì)量,滿足建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定等要求。施工中常見的混凝土裂縫按產(chǎn)生的原因有:外荷載(施工和使用階段的靜荷載、動荷載)引起的裂縫;變形(溫度、濕度、不均勻沉降等)引起的裂縫;施工操作(如制作、脫模、養(yǎng)護、堆放、運輸、吊裝等)引起的裂縫。
1裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土中的裂縫因溫度升降所產(chǎn)生的稱為溫度裂縫,其產(chǎn)生的原因是:
1)內(nèi)外溫差過大使混凝土產(chǎn)生表面裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期?;炷林械乃嗨前殡S發(fā)熱的化學反應,混凝土在早期硬化過程中水泥水化放出大量水化熱,混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)出去,導致混凝土內(nèi)部溫度急劇上升。而混凝土表面面積大,因此散熱較快,使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外出現(xiàn)較大的溫差,這些溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應力。
2)混凝土硬化后期溫度下降,收縮被約束時,產(chǎn)生的表面收縮裂縫。在混凝土的施工中當溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導致混凝土表面溫度急劇下降,而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受基礎(chǔ)或老混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉應力而產(chǎn)生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。
3)構(gòu)件斷面內(nèi)的溫度差異導致混凝土內(nèi)產(chǎn)生拉應力。
4)大體積混凝土的溫度變化升降的影響更大,更容易出現(xiàn)溫度裂縫?;炷翆儆诖嘈圆牧希估瓘姸容^低,僅為其抗壓強度的1/20~1/10,因此,混凝土只是承受壓應力。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力。有時溫度應力可超過其他荷載引起的應力,導致混凝土出現(xiàn)裂縫。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫??v橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接行,裂縫沿著長邊分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。
2影響混凝土溫度的因素
構(gòu)件斷面尺寸和形狀、水泥品種、骨料種類、外加劑、單位用水量、環(huán)境溫度及混凝土入模溫度等。
3溫度應力的形成過程
1)從澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束,一般約30天,這是產(chǎn)生溫度應力的早期階段。這一階段出現(xiàn)水泥放出大量的水化熱及混凝土彈性模量發(fā)生急劇變化兩種特征。由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應力。
2)自水泥放熱作用基本結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止,是產(chǎn)生溫度應力的中期階段。這一階段溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,在此期間混凝土的彈性模量變化不大。
3)混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期,是產(chǎn)生溫度應力的晚期階段。這一階段溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。
4溫度的控制和防止裂縫的措施
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。從溫度應力觀點出發(fā),保溫應達到下述要求:
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,應該盡量設(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)防止老混凝土過冷,以減少新老混凝土間的約束??刂茰囟鹊拇胧┤缦拢?/p>
1)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,合理采用混凝土后期溫度。
2)盡可能選用低熱水泥,如:礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥等。
3)避開炎熱天氣澆筑混凝土;必須在熱天澆筑時,減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱,也可采用冰水或深井涼水拌制混凝土,或設(shè)置簡易遮陽裝置,并對骨料進行噴水預冷卻,以降低混凝土攪拌和澆筑的溫度。
4)在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫。
5)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。
6)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。
7)分層澆筑混凝土,每層厚度不大于30cm,以加快熱量散發(fā),并使溫度分布均勻,同時也便于振搗密實
8)大體積混凝土澆筑時,內(nèi)部適當預留一些孔道,采取通風或冷氣降溫。
9)加強測溫,做好記錄,發(fā)現(xiàn)溫升異常及時采取措施。
10)根據(jù)降溫速度,逐漸撤除保溫措施,防止溫度突降。
5結(jié)語
以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關(guān)系進行了初步的探討,雖然學術(shù)界對于混凝土裂縫的成因有不同的見解,但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一,同時在實踐中的應用效果也是比較好的。具體施工中還要靠我們多觀察、多比較,出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié),結(jié)合多種預防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。
作者:蘇琳 單位:甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學院