浅谈混凝土的施工温度与裂缝
浅谈混凝土的施工温度与裂缝
浅谈混凝土的施工温度与裂缝
作者:韩笑
来源:《价值工程》2013年第10期
摘要:文章基于混凝土施工建设过程,对混凝土裂缝的成因及防范措施作简要分析,同时重点探析混凝土温度控制的方法及其对于防范裂缝的重要意义。
Abstract: This article, based on the construction process of concrete construction, analyzes the causes and preventive measures of the concrete cracks, while explores the ways for concrete temperature control and its importance to crack prevention.
关键词:混凝土;温度应力;裂缝防治
Key words: concrete;temperature stress;cracks prevention
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)10-0049-02
0 引言
混凝土裂缝是目前施工中普遍存在的问题。就现阶段的施工技术来看,防治裂缝的技术措施不胜枚举,但是最终效果往往令人喜忧参半。有的技术措施虽然能起到立竿见影的效果,却往往顾此失彼,无法有效根除裂缝病害。出现此类问题的根源大都在于施工单位忽略了混凝土温度应力的变化。施工过程中,混凝土温度一旦改变,内部结构的应力状态必将随之改变。为了提高混凝土施工质量,防止裂缝发生,本文谨针对裂缝成因及其处理措施进行探讨。
浅谈水泥混凝土路面施工的温度控制与裂缝的防治
() 1在路面板表 面铺设草 袋 , 在草袋上铺设彩 条布 然后 并四周 密封 ; () 2 在路面板表 面铺设草袋养生 ; () 3 喷洒养生剂 。
5 3 早 强 型 减 水 剂 的使 用 .
水泥混凝土路面板 的断裂 , 在春秋两季气候温度变 往往
化幅度较大时 出现较多 。在这些季节 , 水泥凝结硬化速度相 对缓慢 , 在初 期强度形 成过 程 中, 混凝 土经受 最大温降 的机
在路 面结构 中产生的应变 , 如果 由翘 曲和收缩作用产生的应 变超过 了材料的极限应变 , 将产生直接的受拉裂缝。研究表 明, 极限应变值是 0 5 。如果面层 材料 的极限应变 小于这 .% 个值 , 就会产生频繁 的有规律的对应裂缝 。如果面层材料的 极限应变变化在 05 一 % 之 间, .% 1 就会 产生 间歇 的 ( 孤立 ) 的裂缝 。面层材料 的极 限应 变大 于 1 时 , % 路面 直接 断裂。 福克斯将行车荷载作用下相 邻之 间垂直差 动位移产生 的应 力与由温度 变 化 产生 的应 力 进 行 比较 后 得 出结 论 , 期 初
5 1 水 泥混 凝 土 路 面 混 凝 土 温度 控 制 .
土路面板 初始 温度 的 目的。在水 泥混凝土路面施工中, 采用 过这一方法 , 实施效果较好 。 52 改 善 养 护 措 施 . 水泥混凝 土路 面板板体 温度 随气候环境变化的原 因, 主 要是路面表面的吸热和散热作用 。对此 , 也可采用相应 的措 施, 使其吸热 、 散热速度减缓 , 即可达到控制水泥混凝土路面 板温度变化 的幅度 , 最终实现降低温度应力的 目的。在实际 施工过程 中 , 可采用三种措施 :
混凝土施工中的温度与裂缝控制
混凝土施工中的温度与裂缝控制
摘要:温度控制及温度应力对于大体积混凝土而言极为重要。在施工过程中,不可避免就会出现混凝土裂缝问题。但是我们可以通过多种措施,将温度裂缝控制在可控范围内,不会出现较为严重的危害。该文首先阐述了混凝土的温度裂缝及其危害,其次,分析了温度应力,同时,就温度控制和防止裂缝的措施进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。
关键词:温度控制裂缝控制混凝土施工
温度控制及温度应力对于大体积混凝土而言极为重要。原因主要有两个方面,第一,混凝土结构的应力状态会受到温度变化的影响;第二,混凝土在施工过程中会出现温度裂缝,对于结构的耐久性和整体性都会造成影响。本文就混凝土施工中的温度与裂缝控制进行探讨。
1 混凝土的温度裂缝及其危害
在施工过程中,不可避免就会出现混凝土裂缝问题。但是我们可以通过多种措施,将温度裂缝控制在可控范围内,不会出现较为严重的危害。混凝土的温度裂缝可分为宏观裂缝、微观裂缝。宏观裂缝是受到外力的作用而产生的裂缝,微观裂缝是肉眼不易看见、也不受任何外力影响的裂缝。微观的裂缝包括32种,一种裂缝存在于骨料上面,另外一种裂缝是存在于水泥粘合面,还有一种是水泥石自身的裂
缝。宏观裂缝主要是由于外来力量作用而产生的,此外收缩、温度等因素也会使之变形,尤其是混凝土的浇灌初期,水泥的热量很大,就很容易会造成混凝土出现裂缝问题。
混凝土属于典型的脆性材料,抗压强度是抗拉强度的10倍。极限拉伸变形在长期加荷时为(1.2-2.0)×104,短期加荷时为(0.6-1.0)×104。再加上浇筑、运输中出现离析、水灰比不稳定、原材料不均匀等原因,很容易使得混凝土的抗拉能力较差,很容易就会出现裂缝薄弱部位。钢筋混凝土中,混凝土通常只会承受压应力,而由钢筋来承担拉应力。而在钢筋混凝土的边缘部位或者素混凝土内,通常需要由混凝土来独自承担拉应力。混凝土在施工过程中,由于温度变化较大,就很容易出现较大的拉应力。混凝土温度裂缝危害有以下几方面。
谈混凝土的施工温度与裂缝
引言 混凝土 在 现代 工程建 设 中 占有重要 地位 。而在 今天 , 混凝 土 的裂缝较 为
普 遍, 在建 筑工程 中裂缝 几乎 无所不 在 。尽 管我们 在施 工中采 取各种 措旌, 小 心 谨慎, 裂缝仍 然 时有 出现 。混凝土 产 生裂缝 的原因有 多种 , 根本 原因是 但 但 混 凝土 中的拉 应力超 过 了混凝土 的抗拉 强度 。 体可归 结为温 度和湿 度变化 、 具 外 荷载产 生 的变形 过大 和施工 方法 不当这 3 种原 因 。 但在 大体 积混凝 土 中, 温度 应力 及温度 控 制具有 重要 意义 。这 主要是 由 于 两方面 的原 因。首先 , 施工 中混凝 土常 常出现 温度裂 缝, 响到结构 的整 在 影 体 性和耐 久性 。其 次, 在运 转过 程中, 温度 变化 对结 构的应 力状态 具有显 著 的 不 容忽视 的影 响。 们遇 到的 主要是 施工 中的温度 裂缝 , 我 因此 本文 仅对施 工 中 因温 度 应力 产 生混 凝 土裂 缝 的成 因和 处理 措 施做 一探 讨 。 1裂 缝 的原 因 混凝土 中产 生裂缝 有多种 原 因, 细分可 分为 : 泥干缩 产生 的裂缝 。温差 水 变 化, 由热胀 冷缩 效应 引起 的裂 缝 。应 力集 中 引起 的裂缝 。使用 不 当造成 过 载 , 形过 大引起 的裂缝 。张拉 力引起 的裂 缝 。 变 不均 匀沉 降引起 的裂缝 。施工 中, 混凝 土初凝 阶段 因模板 振动 、 在 变形 或移位 会使 结构产 生裂缝 。 加荷 过早
浅谈水泥混凝土的施工温度裂缝控制
在混凝土内部预埋水管 , 通入冷却水 , 降 低混凝土内部的最高温度 。
3 . 2 . 2 减 少约 束
3 .2 .2 .1 减少外部约束 水泥混凝土结构一般是厚实体重的整浇 结构物, 地基对其约束十分明显, 这是引起约 束收缩 , 产生裂缝的一个主要因素。减小地 基约束的方法是设置滑动层, 即在块体与地基 之间设置砂垫层或沥青油毡层, 允许块体 自由 变形, 避免开裂, 合理分块, 缩小约束范围, 减 轻约束作用, 使收缩 自由。分块的方法有设 伸缩缝 , 后浇带。 3 .2. 2 .2 减少内部约束 内部约束主要是内外温差过大造成的, 解 决的方法是加强保温养护, 控制内外温差、 降温速率, 保证湿度。保温法有覆盖法, 暖棚 法, 蓄水法。授盖法就是在混凝土浇筑完毕, 用保温材料覆盖在混凝土路面上面‘ 暖棚法是 在块体上面搭设大棚, 通过人工加热使棚内空 气满足温控 条件。蓄水法是在混凝土终凝 后, 在块体表面蓄一定高度的水 , 利用水的导 热系数低. 达到隔热保温效果。 综七 所述, 控制水泥混凝土路面裂缝的方 法很多, 而且各种方法之间是相互关联, 相互
在混凝土中掺入膨胀剂, 水泥混凝土路面 在硬化过程中产生体积膨胀, 这部分膨胀可以 部分或全部补偿硬化过程中冷缩和干缩, 减少 或避免混凝土的开裂。现在膨胀剂有UEA 膨 胀剂,H 复合膨胀剂,N一 明矾石膨胀剂. F F M P G 硫铝酸盐型膨胀剂等等。其中 UEA 膨胀 剂应用较多, 在混凝土中掺人 10% 一12%, 其 限制膨胀率 0 .02%- 0 .040 , 0 可在钢筋中建立 。2- 0 .7MP3 预压力.从而抵消混凝土在硬化 过程中产生的全部或大部分拉应力。 3, 1.2 掺增强材料 在混凝土中渗入增强材料 , 可以提高混凝 土的抗拉强度, 如在混凝土中掺入有机纤维(天 然有机纤维,有机合成纤维) 、无机纤维(石 棉纤维 、玻璃纤维 、碳纤维) 、金属纤维(钢 纤维,不锈钢纤维、非晶态金属纤维》可明 , 显提高水泥混凝土路面的抗拉强度。 3 . 1.3 配温度筋 研究人员认为, 合理配筋可以提高混凝土 的抗拉强度, 而且当钢筋的直径较细, 间距较 密时。 对提高混凝土的抗裂效果较好。如分 布钢筋的间距在 l 00mm 以下时, 混凝土的裂 缝宽度可限制在 0 .05mm 以下。对大体积的 基础工程, 中间配筋少, 增加一些温度筋, 可提
混凝土施工中的施工温度与裂缝
( 中铁二十一局集团第 -I程有 限公司 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 0 0 )
摘
要: 混凝 土裂 缝是施工 中的质量 通病 , 通过多年的施工现场观 察研究 , 查 阅有关 混凝土 内部 应力方 面的专著 , 对
混凝土温度裂缝 产生 的原 因、 现场混凝土温度的控 制和预防裂缝 的措施等进行 了阐述 。 关键词 : 混凝 土 ; 温 度应力 ; 裂缝 ; 控制
要 是外 界气 温变 化所 引起 , 这 些 应 力 与 前 两 种 的残 余 应力 相叠 加 。 根 据 温度应 力引起 的原 因可 分 为两类 。
2 . 3 . 1 自生 应 力
只有( 0 . 6— 1 . 0 ) x 1 0 , 长期加荷时的极限伸变形也
只有 ( 1 . 2~ 2 . 0 )×1 0 。 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 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
浅谈混凝土温度裂缝成因及分析
2 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2 %。 5 3 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1 %的水泥用量 ,其体积用增加 5 骨料用量来补充。 4)减 水防裂剂可以改善水 泥浆的稠度 ,减少混凝土泌水 ,减少沉 缩变形。 5 提高水泥浆与骨料 的粘结力 ,提高的混凝土抗裂性能。 ) 6 )混凝土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 的提高的混凝土抗拉强度, 大幅提高混凝土的抗裂 l 生能。 7 掺加外加剂可使混凝土密实性好 ,可有效地提高混凝土的抗碳 ) 化性 , 少碳化收缩 。 减
8 掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当 ,在有效防止水泥迅ห้องสมุดไป่ตู้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 。 4 混 凝土 的早 期养 护 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 因是温度梯度造成的 ,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 内外温度差及混凝土表面梯度 ,防止表面裂缝 。 2 防止混凝土超冷 ,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不 ) 低于混凝土使用期的稳定温度 。
浅谈混凝土的施工温度与裂缝
浅谈混凝土的施工温度与裂缝
作者:朱启贵,汪之龙
来源:《沿海企业与科技》2010年第08期
[摘要]混凝土构件产生裂缝,不仅影响建筑物的美观,同时还影响建筑物的使用功能,降低混凝土构件的安全性、可靠性和耐久性。因此,分析混凝土构件裂缝产生的原因,采取一定的措施减少混凝土内部不合理应力,预防和控制混凝土裂缝具有重要的现实意义。
[关键词]混凝土;施工温度;应力;裂缝;控制
[作者简介]朱启贵,合肥市市政质量监督站高级工程师,安徽合肥,230061;汪之龙,安徽建筑工业学院管理学院高级工程师,研究方向:工程管理、房地产经济,安徽合肥,230601
[中图分类号] TU37 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)08-0105-0002
随着我国综合国力的增强,国民经济的高速发展,现代化工程建设突飞猛进,混凝土工程在现代工程建设中占有非常重要的地位。然而在如今广大建设者质量意识增强、质量控制和质量监督越来越规范的环境下,混凝土施工中裂缝依然较为普遍,在建设项目施工中混凝土工程的裂缝几乎无处不在。尽管在施工过程中采取各种措施来防范混凝土裂缝的出现,但裂缝仍然时有发生。究其原因,除设计因素外,就是在施工过程中对混凝土应力的变化未处理或处理措施不当。
温度应力及温度控制在混凝土施工中,特别是在大体积混凝土施工中具有重要意义。在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性,甚至会影响结构的安全从而影响结构的使用寿命。本文主要从施工的角度探讨混凝土温度裂缝的成因及对策。
一、砼裂缝产生的原因
混凝土施工温度与裂缝分析
混凝土施工温度与裂缝分析裂缝的原因
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)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.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。
温度应力的分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
混凝土的施工温度与裂缝
浅谈混凝土的施工温度与裂缝
摘要: 通过近年施工现场观察,查阅有关混凝土内部应力方面的著作,对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。
关键词:混凝土温度应力裂缝控制
混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。
在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
1、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。
2、温度应力的分析
根据温度应力的形成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30天。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。
混凝土的施工温度与裂缝
浅谈混凝土的施工温度与裂缝
摘要:混凝土裂缝威胁着工程质量,文章通过阐述裂缝产生的原因,分析温度应力,提出控制温度和预防裂缝的措施,以及防止裂缝对混凝土进行早期养护,从混凝土裂缝的角度为工程安全提出参考依据。
关键词:温度裂缝养护
0 引言
长期以来,混凝土在建筑施工中始终发挥着举足轻重的作用。但是混凝土裂缝问题也是长期困扰建筑、施工单位的一大难题,桥梁工程裂缝问题尤为严重。尽管在施工阶段已采取了防治措施,但裂缝仍时有发生。在混凝土施工中,温度应力和温度控制对裂缝防治意义重大,具体体现在:一是混凝土结构的整体性和耐久性受温度产生的裂缝的影响较大;另一方面结构的应力状态受温度变化的影响明显。
1 裂缝产生的原因
在混凝土施工中,原材料的选择、温湿度变化、混凝土的脆性和不均匀性、地基发生不均匀沉陷等等诸多因素都有可能引发混凝土裂缝,因此在施工中要加强各环节、各工序的质量控制。由于混凝土水花作用会产生大量水化热,致使混凝土内、外部形成温度差,进而导致混凝土表面产生拉应力。降温时,基础混凝土与旧混凝土相互制约,导致混凝土的内部出现大于混凝土本身抗裂能力的拉应力,进而引发结构裂缝。混凝土作为一种脆性材料,抗拉强度不均
匀,在混凝土的内部存在许多抗拉能力低、极易出现裂缝的薄弱部位。另外,由于原材料拌合不均匀,水灰比不稳定,以及混凝土出现离析现象,在混凝土内部由钢筋承担拉应力,混凝土只承受压应力。但是在钢筋混凝土的边缘和素混凝土内部,这部分拉应力职能由混凝土本身承担。因此,浇筑过程中,要严格控制浇筑质量,尽量避免混凝土构件产生拉应力。但是在施工过程中,由于混凝土温度的变化,导致混凝土内部产生拉应力。为了确保结构设计的合理性,熟悉温度应力的变化规律。
混凝土的施工温度与裂缝
浅谈混凝土的施工温度与裂缝
摘要:在现在的工程建设中,混凝土的使用非常广泛。由于建筑的体积很大,且和环境的热交换比较复杂和冗长,因此内部的结构格外不均匀。这种情况严重的时候会导致混凝土的开裂状况。这样就会使得危险潜伏,有着非常不良的负面影响。本文对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行阐述。
关键词:混凝土;施工温度;裂缝;控制措施
中图分类号:tu528文献标识码: a 文章编号:
前言
随着城市化建设进程的不断加快,为保证整个建筑工程的施工质量,混凝土的质量管理显得尤为重要。混凝土已经渗透到我们生活工程使用的方方面面。但混凝土的裂缝较为普遍,尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。所以,施工单位必须对混凝土的质量进行严格把关,加强施工过程中混凝土的裂缝管理,尽量避免混凝土裂缝的发生。
一、混凝土的温度裂缝及其危害
大量的实践经验都表明了裂缝确实是难以避免的情况,混凝土在建设中总是会出现各种问题,裂缝问题更是难以避免的。裂缝可以分微观和宏观,在没有受到任何的外力影响情况下存在的肉眼不容易看见的裂缝称之为微观裂缝。但是由于在实际作用下产生的裂缝,受到外力的作用而产生,这就是宏观裂缝。微观的裂缝还包括
着三种,有的是水泥粘合面上的裂缝。这就是粘合裂缝了。还有一种就是水泥石等自身就存在裂缝。还有一种是骨料上面存在的裂缝。这些裂缝的分布都是极其不均匀的。并且能见情况不好。宏观裂缝大多都是由外来的力量作用之后才产生的。
形成后的危害包括:影响建筑物的使用功能、降低了建筑结构的刚度、降低结构的承载能力、影响混凝土的耐久性。我们需要多加注意。在施工过程中,混凝土出现裂缝的原因很多,如温度、湿度、材料、地基等。温度裂缝主要是由于温度原因引起的混凝土表面裂缝,裂缝出现时间在混凝土浇筑后3 个月左右,甚至更久,温度裂缝较深时,可能会直接影响建筑物的结构安全。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。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
浅谈混凝土施工温度的控制与裂缝处理
等 进 行 了阐 述 。
关。加筋后结构内的裂缝一般就变得数 目多 、 间距小 、 宽度与深度较小 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 了。而且如果钢筋的直径细而间距密时 , 对提高混凝土抗裂性的效果较 的脆 f和不均匀性 , 生 以及结构不合理, 原材料不合格( 如碱骨料反应 ) , 好。 模 板变形, 基础不均匀沉降等。 为保证混凝土工程质量 , 防止开裂, 提高混凝土的耐久. 正确使用 陛, 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 外加剂也是减少开裂的措施之一。 引起拉应力。 后期在降温过程中, 由于受到基础或老混凝 匕 的约束 , 又会 例如使用减水防裂剂 , 在实践中总结出其主要作用为: 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 a 混凝土中存在大量毛细孔道 , 水蒸发后毛细管中产生毛细管张力, 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。 如养护不 使混凝土干缩变形 。增大毛细孔径可 氐 毛细管表面张力, 但会使混凝 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。 土强度降低。 2 度应 力的分析 温 b . 比是影响混凝土收缩的重要因素 , 水灰 使用减水防裂剂可使混凝 根据温度直力的形成过程可分为以下三个阶段: 土用水量减少 2 %。 5 c 水 泥用量也是混凝土收缩率的重要因素, 2 早期: . 1 自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束, 一般约 3 天。 0 这 掺加减水防裂剂的混凝 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 土在保持混凝土强度的条件下可减少 1 %的水泥用量,其体积用增加 5 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。 骨料用量来补充。 2 . 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 d 减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度, 减少混凝土泌水, 减少沉缩变 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 形 。 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 e . 提高水泥浆与骨料的粘结力 , 提高的混凝土抗裂性能。 £ 混凝土在收缩时受到约束产生拉应力 , 当拉应力大于混凝土抗拉 性模量变化不大。 2 3晚期: 混凝土完全冷却 以后的运转时期。 温度直力主要是外界气 强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度 , 大 温变化所引起 , 这些应力与前两种的残余应力相迭加。 幅提高混凝土的抗裂性能。 3 温度的控制和防止裂缝的措施 掺加外加剂可使混凝土密实性好 , 可有效地提高混凝土的抗碳化 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 性 , 减少碳化收缩。 方面着手: h . 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『收缩增加。 生 控制温度的措施如下 : a 采用改善骨料级配, 用干硬眭混凝土 , 掺混合料 , 加引气剂或塑化 i . 掺外加剂混凝土和易陛好, 表面易摸平, 形成微膜, 减少水分蒸发, 减 少干燥 收缩 。 齐等措施以减少混凝土中的水泥用量 ; 4 b . 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 ; 许多外加剂都有缓凝、 增加和易 胜、 改善塑胜的功能 , 我们在工程实 c. 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热; 践中应多进行这方面的实验对比和研究 ,比单纯的靠改善外部条件 , 可 d 混凝土中埋设水管, 在 通人冷水降温 ; 能会更加简捷 、 经济。 e 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 4混凝土的早期养护 面 发生急剧 的温度梯 度 ; 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 £ 施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构 , 在寒冷季节采 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。 取保温措施。 改善约束条件的措施是: 从温度应力观点出发 , 保温应达到下述要求 : & 合理地分缝分块; a 防止混凝土内外温度差及 . 表面梯度 , 防止表面裂缝 。 h 防止混凝土超冷 , 应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低 h 避免基础过大起伏 ; c 合理的安排施Ⅱ . 序, 避免过大的高差和侧面长期暴露。 于混凝土使用期的稳定温度。 。 防止老混凝土过冷 , 此外 , 改善混凝土的 皂提高抗裂能力, , 加强养护 , 防止表丽干缩, 以减少新老混凝土间的约束。 特别是保i?凝土的质量对防止裂缝是十分重要 , 正昆 应特别注意避免产生 混凝土的早期养护, 目的在于保持适宜的温湿条件 , 主要 以达到两 贯穿裂缝 , 出现后要恢复其结构的整体 陛是十分困难的, 因此施工中应 个方面自效果, g 一方面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。一方面使水泥水化作用J, IN进行 ,  ̄ 以期达到设计的强度 以预 防 贯穿 陛裂缝 的发生 为主 。 在混凝土的施工中, 为了提高模板的周转率 , 往往要求新浇筑的混 和 抗裂能 力。 凝士尽早拆模 。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 以免引 适宜的温湿度条件是相互关联的。 混凝上的保温措施常常也有保湿 起混凝土表面的早期裂缝。 新浇筑早期拆模 , 在表面引起很大的拉应力, 的效果。混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期, 在施工中应切实 出现“ 温度冲击” 现象。 在混凝土浇筑初期 , 由于水化热的散发, 表面引起 重视起来。 相当大的拉应力, 此时表面温度亦较气温为高, 此时拆除模板 , 表面温度 结束语 骤降, 必然引起温度梯度, 从而在表面附加一拉应力 , 与水化热应力迭 以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行 了理论和实践上 加, 再加上混凝土干缩 , 表面的拉应力达到很大的数值, 就有导致裂缝的 的初步探讨, 虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理 危险, 但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料 , 如泡沫海 论 , 但对于具体的预防和改善措施意见还是 比较统一 , 同时在实践 中的 棉等 , 对于防 l 匕 混凝土表面产生过大的拉应力 , 具有显著的效果。 应用效果也是比较好的, 具体施工中要靠我们多观察 、 多比较, 出现问题 加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小, 因为大体积混凝土的含 后多分析、 多总结, 结合多种预防处理措施, 混凝土的裂缝是完全可以避 筋率极低。 只是对一般钢筋混凝土有影响。 在温度不太高及应力低于屈 免 的。 服极限的条件下, 钢的各项性能是稳定的 , 而与应力状态 、 时间及温度无
混凝土的施工温度与裂缝的关系
混凝土的施工温度与裂缝的关系
蔡磊,戴鹏举2
(1.许昌市许建设计工程监理中心,河南许昌461000;
2.襄城县工程质量监督站,河南襄城461700)
工程技术
喃要】混凝土在现代工程建设中占有重要她往。同时,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。本文对裂缝产生的原
因及温度应力进行了分析,重点对温度的控制和防止裂缝的措施进行了详细的阐述。
睹篷词混凝王;裂缝原因;防治措施
在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们i最到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
1裂缝的原因
混凝土中产生裂缝是多方面的,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,基础刁哟匀沉降等都会导致裂缝的产生。
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土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的吲氐也会在混疑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。许多混疑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。
2温度应力的分析
2.1根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段
1)早期:白浇筑混疑土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。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。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。
浅谈温度对混凝土裂缝的影响及预防措施
O n t m pa to m p r t e o he Co c e e Cr c he I c f Te e a ur n t n r t a ks a e e tv e s r s nd Pr v n i e M a u e
W a g n y n n Ho g a
明, 泵送 混 凝 土 强 度 不 足 、 结 时 间 异 常 时 有 发 凝
生. 特别 是裂缝 普 遍存 在 , 一 定程 度 上 影 响结 构 在
的抗 渗性 和耐 久 性 , 当 引起 足够 的 重 视 。在 大 应
体积 混凝 土 中 , 度 应 力 及 温度 控 制 具 有 重 要 意 温 义 。这 主要 是 由于 两方 面 的原 因 。首 先 , 施 工 在
往 导致 裂 缝 。温 度 裂 缝 的走 向 无 一 定 规 律 , 面 大 积结 构裂缝 通 常纵 横 交 错 ; 板 类 长 度 尺 寸 较 大 梁 的结构 , 裂缝 多 平行 于 短 边 。裂缝 宽度 大 小不 一 ,
遇到 的 主要 是 施 工 中的 温 度 裂 缝 , 此 本 文 仅 对 因 施工 中混凝 土 裂缝 的成 因和 处理 措施 做一 探讨 。
中混 凝土 常 常 出 现 温 度 裂 缝 , 响 到 结 构 的 整 体 影 性和 耐久性 。其次 , 在运 转 过 程 中 , 度 变化 对 结 温 构 的应力状 态 具有 显著 的不 容 忽视 的影 响 。我 们
混凝土施工温度与裂缝之间的关系
斜技飘.
混凝土施工温度与裂缝之间的关系
裴玉阳毛凤飞
(固始县公路管理局,河南固始465200)
睛要]虽然说混凝土在现代工程建设中占有重要她舷。但混凝土的裂缝较为普遍。在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取备种措施,小心谨滇,但裂缝仍然时有出现。
C关键词]混凝土;温度应力;裂缝;控制
虽然说混凝土在现代工程建设中占有重要地位。但混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我f门在施工中采取各种措施,小,牒慎,但裂缝仍然时有出现。本文对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
1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,就会出现裂缝。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。因为混疑土是一种脆性材料,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(06—1D)X 104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×1矿由于原材料不均匀,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。
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浅谈混凝土的施工温度与裂缝
浅谈混凝土的施工温度与裂缝
(江苏省交通工程投资咨询事务所)摘要通过多年的现场观察,通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。关键词混凝土温度应力裂缝控制混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。1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)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.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温度应力的分析根据温度应力的形成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30天。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。根据温度应力引起的原因可分为两类:(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。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。3温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝,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。控制温度的措施如下:(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;(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;改善约束条件的措施是:(1)合理地分缝分块;(2)避免基础过大起伏;(3)合理的安排施工工序,避免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。在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的.危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200kg/cm2..因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。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的措施之一。例如使用减水防裂剂,笔者在实践中总结出其主要作用为:(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形
。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。(2)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%。(3)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