浅谈施工中混凝土温度对裂缝的影响及预防措施

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浅谈施工中混凝土温度对裂缝的影响及预防措施【关键词】混凝土温度影响预防措施

  通过多年的施工现场观察，以及查阅有关混凝土内部应力方面的专著，我对混凝土温度裂缝产生的原因及现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行阐述。   1裂缝的原因   混凝土中产生裂缝有多种原因，主要温度和湿度的变化，混凝土的脆性和均匀性，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大量放出水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期再降温过程中，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，当这些拉应力超出混凝土抗裂能力时，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。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   根据温度应力的形式过程可分为以下三个阶段：   （1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约为30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水热化，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剂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，在此期间混凝土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。   3温度的控制和防止裂缝措施   为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。   4控制温度的措施   合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理的安排施工工序皮面过大的高差和侧面长期暴露。   此外改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。   为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂措施之一。本人在实践中总结出以下几点：   （1）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。   （2）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。   （3）提高水泥浆与骨料的粘结力，挺高混凝土抗裂性能。   （4）在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高混凝土抗拉强度，大幅度提高混凝土的抗裂性能。   （5）掺减水防裂剂后混凝土缓凝，时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。   5混凝土的早期培养   实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。   从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：   （1）防止混凝土内外温差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。   （2）防止混凝土超冷，应该尽量设法式混凝土的施工期最低温度不低与混凝土使用期的稳定温度。   （3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。   6混凝土的早期养护   主要目的在于保持适宜得湿温条件，已达到两个方面的效果：   （1）使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。   （2）使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。   从理论上分析，新浇筑混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常常引起水分损失，从而推迟或妨碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时刻，在施工中要切实重视起来。这样混凝土的裂缝就可以完全避免。