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浅谈混凝土的施工温度与裂缝
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  • 发布时间:2022-04-09
资料介绍

裂缝的原因 混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿 度的变化,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 后期在降温过程中,由 于受到基础或老混凝上的约束,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 当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即 会出现裂缝 许多混凝土的内部湿度变化很小或变化 较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化 如 养护不周,时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的 约束,也往往导致裂缝 混凝土是一种脆性材料,抗拉 强度是抗压强度的 1 /10 左右,短期加荷时的极限拉伸 变形只有( 0 .6 1.0 ) 10 4,长期加荷时的极限位伸变 形也只有( 1.2 2.0 ) 10 4 由于原材料不均匀,水灰 比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块 混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉 能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位 在钢筋混凝土 中,拉应力主要是由钢筋承担,混 凝土只是承受压应 力 在素混凝土内或钢筋混凝上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力或者只出现很小的拉应力 但是,在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的 稳定温度,往往在混凝土内部引起相 当大的拉应力 有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此, 掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和 施工极为重要 2 温度应力的分析 2.1 温度应力形成的过程 ( 1) 早期: 自浇筑混凝土开始至水泥放热基 本结 束,一般约30 d 这个阶段的两个特征,一是水泥放出 大量的水化热; 二是混凝上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 ( 2) 中期: 自水泥放热作用基本结束时起至 混凝 土冷却到稳定温度时止 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 力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间,混凝上的 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 度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两 种的残余应力相迭加 2.2 温度应力产生的原因 ( 1) 自生应力: 边界上没有任何约束或完全 静止 的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身 互相约束而出现的温度应力 例如,桥梁墩身,结构尺 寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高, 在表面出现拉应力,在中间出现压应力 ( 2) 约束应力: 结构的全部或部分边界受到 外界 的约束,不能自由变形而引起的应力 如箱梁顶板混 凝土和护栏混凝土 3 温度的控制和防止裂缝的措施 3.1 温度控制措施 ( 1) 采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合 料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥 用量( 2) 拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低 混凝土的浇筑温度 ( 3) 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利 用浇筑 层面散热( 4) 在混凝土中埋设水管,通入冷水降温 ( 5) 规定合理的拆模时间,气温骤降时进行 表面 保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度

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