高温下混凝土预制梁施工技术及其应用

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发布时间：2021-09-15

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高温下混凝土预制梁施工技术及其应用
侯志刚
(中铁十八局集团有限公司国际公司，天津300222)
[摘要]随着经济、技术的发展，混凝土预制梁在目前的交通道路建设项目中的应用已较为普遍。在高温条件下，混凝土
预制梁受施工环境的高温影响，容易出现裂缝及强度削弱等现象，这在一定程度上制约了混凝土预制梁的应用。本文从分析了混
凝土预制梁在高温条件下的受力机理，对混凝土裂缝及混凝土结构的强度削弱现象的成因进行了分析，并给出了一些解决措施。
[关键词]预制；混凝土结构；水灰比；骨料；坍落度
[中图分类号]TU757 [文献标志码]B [文章编号]1001-523X(2016)01-0055-02
High Temperature Concrete Precast Beam Construction Technology and its
Application
Hou Zhi—gang
[Abstract】With the development of economy and technology，the application of precast concrete beams in the current trafic road
construction projects have become more common。At high temperatures，precast concrete construction environment afected by high
temperature，prone to cracks and weakens the s~ength ofother phenomena，which restricts the use ofprecast concrete beams to a certain
extent．This paper analyzes the stress mechanism of precast concrete beams under high temperature conditions，the causes of cracks on
the strength of concrete and concrete structures weaken phenomenon is analyzed，and gives some solutions．
[Key words]precast；concrete structure；water-cement ratio；aggregate；slump
朱拜尔RAS AL．KHAIR连接公路一期工程(082一CO1)项
目是由沙特阿拉伯皇家委员会投资兴建的基础设施。在工程
施工过程中，气温高，外界干扰大，不便于施工。下面分析
混凝土预制梁在高温条件下的受力机理，对混凝土裂缝及混
凝土结构的强度削弱现象的成因进行了分析，并给出一些解
决措施。
1 温度对混凝土结构的影响及受力分析
1．1 温度对混凝土强度影响
温度对混凝土强度影响是因为温度会影响混凝土结构中
的水泥水化的速度。在相同条件下，施工温度高的混凝土早
期强度增加速度比较快，后期强度增加的速度比较慢，主要
原因在于在过高的温度条件下，混凝土中的水泥过早的发生
的水化反应，过早形成的水泥水化物包裹住未发生水化反应
的水泥颗粒，减缓了水泥的水化反应，在水泥水化反应的结
合不均匀性导致混凝土整体结构强度的不均匀，从而形成薄
弱部位，影响整体结构强度。在温度较低的情况下，水泥水
化反应的速度较慢，水化热有充分的扩散时间，水泥颗粒的
水化反应的速度比较均匀，混凝土的早期强度和后期强度增
长的速度比较均匀，整体结构强度较高温养护条件下的高。表
1为4组不同配比的混凝土在50℃恒温箱养护和成型室养护条
件下的强度、坍落度对比，结果表明高温条件下混凝土的28d
强度较低温养护条件下的低。
表1 4组不同配比的混凝土在5O度恒温箱养护和
成型室养护条件下的强度、坍落度对比
配合水泥用用水量掺合料减水剂坍落度 28d强度
比量／kg ／kg ／nlm 5O度恒成型室强度比
温箱 l4／h
1 300 l90 石粉掺加 13 3O．1 38 0．79
2 300 l90 石粉无 l4 30 38．4 0．78
3 300 190 石粉无 4 26．5 35_3 0．75
4 300 190 无无 2 26 32．4 O．80
收稿日期：2015—12．28
作者简介：侯志刚(1985一)，男，河北临西人，工程师，主要从事
高温下混凝土预制粱施工研究。
1．2 温度对混凝土裂缝的影响
1．2．1 混凝土结构裂缝类型及产生的原因分析
混凝土的裂缝按照大小可分为宏观裂缝和微观裂缝，裂
缝间隙大于O．05 inrn的裂缝称为宏观裂缝，小于0．05 n吼的称
为微观裂缝。混凝土裂缝按照其成因可分为干缩裂缝、塑性
裂缝及温度应力裂缝。
干缩裂缝主要是在高温条件下混凝土水分散失较快，较
多的水和较快的水分散失使得混凝土的干缩值增大，形成干
缩裂缝。
在高温条件下，混凝土表面的水分蒸发较快，表面水分蒸
发速度往往超过混凝土的内部泌水速度，从而加快混凝土的
体积收缩，当混凝土收缩应力大于混凝土的早期抗拉强度时，
就会产生塑性裂缝；温度应力裂缝产生的主要原因是因为温
度差异较大，形成的温度应力大于混凝土本身强度的引起的，
混凝土的水化热跟出机温度会导致混凝土内部温度出现峰值，
出机温度高，峰值也越大，混凝土较大的内外温差会导致温
差应力，当温差应力大于混凝土的抗拉强度或变形能力时会
出现温度应力裂缝。
1．2．2 温度应力分析
温度应力主要可分为早期、中期和晚期应力。
早期应力主要来自于混凝土的水化反应，在混凝土凝结
硬化时会发出大量的水化热并在混凝土内部形成较大的温度
应力。
中期应力主要来于混凝土结构的内外温差，混凝土的内
部迎接硬化逐渐趋向于完成，内外温差形成温度应力，这时
的混凝土弹性模量变化不会很大。
后期应力主要来自于混凝土内外温差，在混凝土结构运
维阶段，内部温度逐渐减小，外部温度较大时会形成约束混
凝土表面变形的压应力。混凝土的自身应力与外部约束应力
一般是随着混凝土干缩徐变的现象同步进行的，因此在计算
温度应力的时候要依据混凝土的温度变化模型实验结果及相
关的经验公式。
2 梁施工特点及原则
2．1 施工特点
高温条件下进行预制粱混凝土浇筑时，由于混凝土表面
的施工温度较高，混凝土表面水化反应进行速度比较快，这