(25)温度裂缝及其防治
混凝土中的温度裂缝原理及防治措施
混凝土中的温度裂缝原理及防治措施一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料,其具有强度高、稳定性好、耐久性强等优点,在建筑中扮演着至关重要的角色。
然而,随着混凝土应用范围的不断扩大和使用条件的多样化,温度裂缝问题也随之出现。
因此,本文将就混凝土中的温度裂缝原理及防治措施进行论述。
二、混凝土中的温度裂缝原理在混凝土中,由于受到温度作用,混凝土内部会发生体积变化。
当混凝土受到高温作用时,其体积会扩大,而当混凝土受到低温作用时,其体积则会收缩。
这种体积变化会对混凝土内部产生拉应力或压应力,当其受到的应力超过了其强度时,就会发生温度裂缝。
1. 形成原因混凝土中的温度裂缝主要是由于以下原因形成的:(1)材料的线膨胀系数不同。
在混凝土中,不同材料的线膨胀系数不同,当混凝土受到温度影响时,不同材料的体积变化率也不同,就会在混凝土中产生应力差异,从而导致温度裂缝的产生。
(2)温度变化速度过快。
当混凝土受到温度变化的刺激时,如果变化速度过快,就会导致混凝土内部应力无法平衡,从而产生温度裂缝。
(3)混凝土内部存在缺陷。
当混凝土内部存在缺陷时,如气孔、裂缝等,这些缺陷会使混凝土受到温度影响时应力集中,从而加速温度裂缝的发生。
2. 分类根据温度裂缝的形态和位置,可以将其分为以下几类:(1)表面温度裂缝。
这种温度裂缝一般出现在混凝土表面,是由于混凝土表面受到温度影响而产生的。
表面温度裂缝对混凝土的强度和稳定性影响较小,但会影响其美观度。
(2)内部温度裂缝。
这种温度裂缝一般出现在混凝土内部,是由于混凝土内部受到温度影响而产生的。
内部温度裂缝对混凝土的强度和稳定性影响较大,可能导致混凝土的破坏。
(3)角温度裂缝。
这种温度裂缝一般出现在混凝土的转角处,是由于混凝土在角处的应力集中而产生的。
角温度裂缝对混凝土的强度和稳定性影响较大,可能导致混凝土的破坏。
三、混凝土中的温度裂缝防治措施为了避免混凝土中的温度裂缝的发生,可以采取以下措施:1. 控制混凝土浇筑温度在混凝土浇筑过程中,应控制混凝土的浇筑温度,尽量保持其稳定。
混凝土温度裂缝的成因和防治
混凝土温度裂缝的成因和防治一、温度裂缝产生的原因和特征混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝就是温度裂缝。
温度裂缝多发生在混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中且多发生在混凝土施工中后期。
温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝通常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边。
裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。
因此,如何控制混凝土的内外温差和温度变形而造成的裂缝,提高混凝土的抗渗、抗裂和抗侵蚀性能,是建筑工程混凝土施工中的一个关键问题。
二、影响因素和防治措施混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。
混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。
对于混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。
因此防止混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。
1.混凝土原材料和配合比的选用1.1水泥品种选择和水泥用量控制钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面的温差。
减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。
再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。
因此,在取得设计单位的同意后,可用56天或90天抗压强度代替28天抗压强度作为设计强度。
1.2掺加掺合料国内外大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。
简述混凝土温度裂缝防治措施。
混凝土温度裂缝是指在混凝土结构中由于温度变化引起的裂缝,这些裂缝对混凝土结构的安全性和耐久性都会产生不良影响。
针对混凝土温度裂缝的防治工作变得尤为重要。
在实际工程中,混凝土温度裂缝的防治措施主要包括以下几个方面:1. 合理的混凝土配合比和材料选择混凝土的配合比和材料选择对混凝土的抗裂性能有着重要的影响。
在设计混凝土配合比时,应根据工程的具体要求和环境条件,合理选择水灰比、粉煤灰掺量、矿渣掺量等参数,以提高混凝土的抗裂性能。
在选用混凝土原材料时,要考虑其抗裂性能和变形性能,选择优质的骨料和粉料,以提高混凝土的整体性能。
2. 控制混凝土的温度变化混凝土在养护过程中,由于外界温度变化或混凝土自身的水热反应会导致混凝土温度的变化。
为了控制混凝土的温度变化,可以采取一些措施,如在施工过程中尽量避免在高温或低温天气下进行混凝土的浇筑,避免在太阳直射下进行养护等措施,以减小混凝土温度的变化范围,降低混凝土温度裂缝的发生概率。
3. 使用温度裂缝控制技术在设计混凝土结构时,可以采用一些温度裂缝控制技术,如设置伸缩缝、装设预应力钢筋或设置受控缝等措施,以减小混凝土的收缩变形,控制混凝土的裂缝宽度,从而降低温度裂缝的产生和扩展。
4. 合理的养护措施混凝土养护的质量对混凝土的温度裂缝有着重要的影响。
在养护过程中,要严格按照设计要求进行养护,保持混凝土的表面湿润,避免混凝土过早脱模或过早受力,以减小混凝土的收缩变形,降低温度裂缝的产生。
5. 加强检测和维护在混凝土结构投入使用后,需要加强对混凝土温度裂缝的检测和维护工作。
定期对混凝土结构进行检测,及时发现和修补温度裂缝,以保证混凝土结构的安全和耐久性。
混凝土温度裂缝的防治工作需要综合考虑配合比设计、温度控制、裂缝控制技术、养护质量和检测维护等方面的因素,采取综合的措施,才能有效地减小温度裂缝的产生和发展,保证混凝土结构的安全和耐久性。
6. 使用温度控制剂温度控制剂是一种可以有效减缓混凝土温度升高的添加剂。
浅析常见混凝土结构裂缝形成原因及预防措施
浅析常见混凝土结构裂缝原因及防治措施程守智在实际施工过程中,混凝土结构的开裂问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。
在建筑物的建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致结构垮塌的报道屡见不鲜。
混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着工程技术人员。
本文对混凝土结构工程中常见的一些裂缝现象进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防措施。
一、总述混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。
由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人身和财产安全。
二、混凝土结构裂缝种类和成因混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。
混凝土结构裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种:(一)、荷载引起的裂缝混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
1、直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。
裂缝产生的原因有:设计计算阶段、施工阶段、使用阶段。
2、次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。
3、荷载裂缝分类及其特征。
荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。
这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。
但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。
根据结构不同受力方式,产生的裂缝特征如下:中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切、局部受压。
(二)、温度变化引起的裂缝1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。
裂缝产生的原因及处理方法
裂缝产生的原因及处理方法
裂缝产生的原因及处理方法如下:
一、裂缝产生的原因
1.温度变化:由于温度变化导致的热胀冷缩,会使墙面、地面等
处出现裂缝。
这种情况下,要请专业人员评估并修复裂缝,防止其扩大。
2.施工不当:施工过程中的一些问题,如材料使用不当、施工工
艺不规范等,都可能导致裂缝的产生。
3.建筑物的沉降:由于地基处理不当或外力影响,建筑物的沉降
也可能导致裂缝的产生。
4.建筑材料问题:如果使用的材料质量不好,或者材料之间的兼
容性不好,也可能导致裂缝的产生。
二、裂缝的处理方法
1.表面修复法:对于一些较小的裂缝,可以采用表面修复的方法。
例如,可以用水泥、石膏等材料对裂缝进行填充,然后对表面进行处理,使其看起来更加美观。
2.注浆法:对于一些较大的裂缝,可以采用注浆的方法。
具体来
说,就是将水泥浆或其他适当的填充物注入到裂缝中,然后通过压力使填充物硬化并填补裂缝。
3.加固法:对于一些非常严重的裂缝,可能需要采用加固的方法。
例如,可以在裂缝周围增加钢筋网,或者在墙体内部增加支撑,以增强结构的稳定性。
4.拆除重建:如果裂缝非常严重,或者由于建筑物的沉降等原因
导致裂缝无法修复,那么可能需要拆除重建。
总之,对于不同类型的裂缝,需要采用不同的处理方法。
在处理裂缝之前,一定要仔细评估裂缝的性质和严重程度,以便选择最合适的方法进行处理。
同时,也要注意施工安全和质量,避免因操作不当而导致更大的损失。
墙体出现裂缝的原因及主要防治措施
摘要:在砌体结构工程中,墙体裂缝这一现象普遍存在,轻者影响美观和使用,重者减少建筑物的寿命,甚至造成建筑物的倾覆或倒塌,因此必须引起参建各方的高度重视。
关键词:墙体裂缝原因防治正文:砌体结构建筑是量大面广的建筑结构形式,为广大城市和农村所普遍采用,但是砖砌体的抗拉、抗剪能力比较低,容易在局部产生裂缝,严重影响建筑物的整体性和使用功能,甚至危及结构安全。
砖混结构墙体裂缝主要有温差裂缝、地基不均匀沉降产生的裂缝以及结构裂缝三类。
为此,在进行工程设计、施工及使用时应采取相应措施,防止裂缝的产生和发展。
近年来,砖混结构多层住宅工程屡屡发生墙体裂缝。
裂缝位置走向不一。
有的裂缝由小变大,发展很快;有的裂缝,发展到一定程度后就不再增大,给住户心理造成很大压力,因此分析产生裂缝的原因并做好预防措施,是工程技术人员的一项重要任务。
1.经常出现的墙体裂缝种类1.1斜向裂缝。
目前绝大多数的新建房屋多为平顶建筑,这类建筑中的墙体裂缝大部分集中在建筑物顶层纵墙的两端(一般在1~2开间的范围内),严重者会发展至房屋两端1/3纵长范围内,且沿建筑物两端大、中间小。
特别是在建筑物较长而未设置伸缩缝时,顶层端跨内纵墙会出现斜向裂缝。
1.2垂直裂缝。
垂直裂缝又叫竖向裂缝,主要有底层窗下墙的垂直上下方向的裂缝、过梁端部的垂直裂缝,建筑剖面上有错层的墙体裂缝等几种类型。
1.3水平裂缝。
在建筑设计时,如果对温度变化对墙体的影响考虑不足,屋面不在同一高度或错层时,常会出现这种裂缝。
这种裂缝最常见的是出现在女儿墙的根部,有时发生在屋面板与女儿墙交接处,有时出现在顶层圈梁下2皮砖的灰缝处,圈梁施工采用硬架支撑时易出现这种裂缝。
1.4女儿墙裂缝。
采用砖砌女儿墙时,不论女儿墙长短,在转角处均会出现裂缝。
若女儿墙较长时,还会在其它地方出现裂缝,女儿墙裂缝的出现会导致防水层的破坏,影响建筑物的使用。
1.5混合裂缝。
有时斜向裂缝和水平裂缝会同时出现,形成一种混合裂缝;也可能出现两个斜向裂缝交叉出现形成“X”形裂缝,不过这种裂缝出现的概率相对较小。
大体积混凝土温度裂缝防治措施
大体积混凝土温度裂缝防治措施一、背景介绍在混凝土的浇筑过程中,由于温度的变化,往往会出现温度裂缝。
对于大体积混凝土结构来说,这种情况更加常见。
温度裂缝不仅影响美观,还会降低混凝土的强度和耐久性。
因此,在大体积混凝土结构中,必须采取有效的措施来防止温度裂缝的发生。
二、原因分析1. 混凝土浇筑时内部水分蒸发导致收缩;2. 大体积混凝土结构自身重量压力;3. 气温变化引起的热胀冷缩。
三、预防措施1. 控制水分含量:在混凝土浇筑前应进行充分的调配和搅拌,确保混合物均匀。
同时,应控制好水灰比和砂率等参数,以避免过多的水分蒸发导致收缩。
2. 合理设置伸缩缝:在大体积混凝土结构中设置伸缩缝是必要的措施之一。
通过设置伸缩缝,可以使混凝土结构在温度变化时有一定的伸缩空间,从而避免温度裂缝的发生。
3. 控制浇筑温度:在大体积混凝土结构的浇筑过程中,应控制好混凝土的温度。
一般来说,混凝土的浇筑温度应控制在20℃~30℃之间。
如果温度过高,则会导致混凝土内部产生较大的热胀冷缩变形,从而引起温度裂缝。
4. 采用降温剂:在大体积混凝土结构中,可以采用降温剂来控制混凝土的温度。
降温剂可以有效地降低混凝土内部的温度,从而避免因热胀冷缩引起的裂缝。
5. 加强养护:在大体积混凝土结构浇筑完成后,必须进行充分的养护。
养护时间应不少于28天,并且要保持适宜的湿润环境,以确保混凝土内部完全干燥和固化。
四、治理措施1. 填补温度裂缝:如果出现了温度裂缝,必须及时进行治理。
一般来说,可以采用填补的方式来修复温度裂缝。
填补材料应选择与原混凝土相同的材料,并且要充分保证填补材料与原混凝土的粘结性。
2. 加固结构:在大体积混凝土结构中,如果出现了较大的温度裂缝,可能会影响结构的安全性。
这时,可以采用加固措施来增强结构的承载能力。
加固方法可以根据具体情况选择,比如设置加筋板、加固梁柱等。
五、总结针对大体积混凝土结构中出现的温度裂缝问题,必须从预防和治理两个方面来进行措施。
住宅顶层墙体温度裂缝的防治方法
住宅顶层墙体温度裂缝的防治方法摘要:随着近年来经济的快速发展,一栋栋高层住宅建筑如雨后春笋般拔地而起。
但是多层住宅建筑顶层墙体因温度而裂缝的现象也随之普遍起来。
墙体因温度的裂缝既影响了建筑的美观,同时也减弱了其相应的抗震能力,因此给住户带来了不少压力。
本文主要就砖混结构建筑的墙体裂缝成因及其防治措施做一些总结与归纳。
关键词:温度裂缝成因防治1 顶层墙体出现裂缝的原因1.1 温度对砖混结构的住宅建筑顶层的影响比较大因为夏季的日照时间相对来说比较长,所以砖混结构建筑的顶层面温度最高可达60~70℃,但此时砖混结构墙体的温度只有40℃。
很显然,顶层面的温度比墙体温度高出很多,甚至在盛夏的时候,顶层面的温度会达到墙体温度的两倍。
此外,在同样的温度条件下,砖砌体的线膨胀系数只有钢筋混凝土的一半左右。
所以,顶层的变形要大于墙体的变形。
此时的顶层屋盖在其变形的过程当中会产生相当大的水平推力,当水平推力作用于顶层时,水平推力使墙体与顶层屋盖的接触面受剪,剪应力沿墙分布,两端大,中部为零。
剪应力受温差以及线膨胀系数的差异使其变为主拉应力,当主拉应力大于墙体所能承受的抗拉强度的极限时,就会在顶层的两端墙体上、门窗上下角出现斜裂缝;另一方面,夜晚降临后温度下降较快,屋盖混凝土便会产生强大的收缩应力,收缩应力作用于门窗洞口等较为薄弱的部位时,使这些地方更容易产生裂缝。
尤其是当屋面建筑的材料其保温、隔热的性能较差时,这种因温度而产生的变形甚至裂缝将会更加严重。
1.2 施工的质量与周期对裂缝的产生也有影响近几年来,住宅建筑的施工周期呈现出越来越短的趋势,而且施工后的住宅建筑的质量也每况愈下。
当住宅建筑的施工周期短到大约只有五六个月的时候,住宅建筑顶层的保温层不能确保充分干燥,因此它的含水量就比较大,从而导致它的隔热能力减弱。
所以当夏季温度过高时,顶层的钢筋混凝土屋盖受太阳暴晒温度也迅速升高,从而造成了墙体与顶层屋盖的变形,以至于引起了墙体温度裂缝。
温度裂缝
2.2塑性裂缝2.2.1特征一般出现在结构表面,形状不规则,且长短不一,类似干燥后的泥浆面。
塑性裂缝大都出现在混凝土浇筑初期,一般在浇筑几小时之后出现。
当混凝土本身与外界气温相差悬殊,或本身温度长时间过高,而气候又很干燥时,便会出现塑性裂缝。
这种裂缝在工程中出现较多。
塑性收缩裂缝多出现在暴露于空气中的混凝土表面。
裂缝较浅,长短不一,短的仅20mm~30cm,长的可达2m~3m,宽lmm~5mm。
裂缝互不连贯,类似干燥的泥浆面。
2.2.2成因多是由于混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,受到风吹日晒,表面游离水分蒸发过快,体积急剧收缩,而此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种变形能力,因而开裂。
另外,使用收缩率较大的水泥和使用过量的细砂和粉砂以及水灰比过大、模板过于干燥也会导致塑性裂缝。
2.2.3预防措施防止出现塑性裂缝的原理:一是降低混凝土表面游离水的蒸发速度;二是减小混凝土的面层干缩;三是增大混凝土面层早期抗裂强度。
影响混凝土塑性裂缝的主要因素与防止措施有:(1)选用于缩较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥,严格控制水泥用量和掺合料的用量,选用级配良好的砂子和石子。
气温较低时,在混凝土中添加促凝剂,以加速混凝土的凝结和强度发展。
或加一定量的纤维,如钢纤维、聚丙烯纤维等。
(2)浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透。
(3)振捣密实,减少混凝土的收缩量。
(4)混凝土烧筑后,在初凝前完成抹平工作,终凝前完成压光工作。
抹光后及时用潮湿的草袋或塑料薄膜覆盖,认真养护,也可喷涂混凝土养护剂。
(5)在气温高、风速大、干燥的天气施工时,加挡风设施。
混凝土浇筑后应及早进行喷水养护,使其保持湿润。
大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。
在炎热季节,需加强表面的抹压和养护,必要时加设遮阳挡风及喷雾设施等。
2.3干缩裂缝2.3.1特征一般处于结构的表面,缝宽较细,多在0.05—0.20mm之间,其走向纵横交错,没有规律性。
较薄的梁板构件的干缩裂缝多沿短边方向分布;整体性结构的干缩裂缝多发生在截面变化处;预制构件的干缩裂缝多发生在箍筋位置。
温度变化引起的墙体裂缝的防治措施
温度变化引起的墙体裂缝的防治措施
一、现象
1、八字裂缝多出现在顶层纵墙的两端,严重时可发展到房屋1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。
2、水平裂缝多出现在平屋顶屋檐下或顶层圈梁2—3皮砖的灰缝为置,裂缝一般沿外墙顶部断续分布,两端较中间严重,在转角处、纵横墙水平相交而形成包角裂缝。
二、原因分析
1、八字裂、缝檐口下水平裂缝、包角裂缝的产生,往往是在夏季屋顶圈梁、挑檐混凝土浇筑后,保温层未施工前,由于混凝土和砖砌体两种材料线膨胀系数不同(前者比后者大约一倍),在较大的温差情况下,就容易产生以上裂缝。
三、预防措施
1、合理安排屋面保温层施工。
由于屋面结构层施工完毕至做好保温层中间有一段时间间隔,因此屋面施工尽量避开高温季节。
2、屋面挑檐可采取分块预制或者顶层圈梁与墙体之间设置滑动层。
3、按规定留置伸缩缝,以减少温度变化对墙体产生的影响。
四、治理方法
对于墙体产生的裂缝首先应做好观察工作,注意裂缝开展规律。
对于非地震区一般性裂缝,如若干年后不再发展,则可认为不影响结
构安全使用,局部宽缝用砂浆堵抹即可,对于影响安全使用的结构裂缝,应进行加固处理。
对于因墙体原材料强度不够而发生的裂缝,墙面敷贴钢筋网片,并配置穿墙拉筋加以固定,灌细石混凝土或分层抹水泥砂浆进行加固。
浅谈混凝土温度裂缝及防治措施
摘
要 :混凝土在现代 工程建设 中占有重要 地位。随着水泥混凝土 生产技 术的 日臻完善 ,水泥混凝土路面发展的速度也在加快 。 在技 术 、经济
上也将 显示出明显的优 势,然 而由于水泥混凝土 自身的低韧性 ,随温度 、湿度 变化的变形大,混凝 土路 面的裂缝较为普遍 ,在混凝土路 面工程 中尽 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。 在路面混凝土中,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 常遇到 的主要是施工 中的温度裂缝 ,有 必要针 对水泥 混凝土路面的温度裂缝进行仔 细分析 ,找 出其产生的原 因,并采取有效 的预防措施。
根 据温度 应力 引起的 原因可分 为两类 : 3 . 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 。 3 . 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 。 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 。
确认 。
二 、 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 3 O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 凝土 的冷 却及 外 界气 温变 化
温度裂缝产生的原因及防治
温度裂缝的产生及防治摘要:通过多现场观察,并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、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,但裂缝仍然时有出现。
究其原因,混凝土温度应力的变化是其中之一。
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。
1 温度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,由于受到基础或先凝混凝上的约束,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。
建筑裂缝的原因及其防治
盖混凝土和模板.在寒冷季节口J搭设挡风 保温棚。
6.对标高位于士o.o以下的部位.应
及时l口j填土l士0.0以上的部位应及时加 以覆盖。不宜长期暴鼯在风吹日晒的环 境中。
(责任蝙辑t谢嵩)
企业家天地・093
万方数据
建筑裂缝的原因及其防治
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 罗广瑞 广州市城市建设工程监理公司,广东,广州,510260 企业家天地(下旬刊) WORLD OF ENTREPRENEURS 2010(12)
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;热天浇筑混凝土时 减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。 2.改善约束条件的措施是:合理的安 排施丁T序,避免过大的高差和侧面长期 暴露;合理地分缝分块;避免基础过大起 伏。此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能 力。加强养护.防止表面十缩.特别是保证 混凝土的质量对防止裂缝是十分重要。 (二)干缩裂缝防止措施
工程管理
建筑裂缝的原因及其防 ,口
罗广瑞
摘要:近年来.尽管建筑工程质量有了明 显提高。但工程质量通病问题依然存在。尤 其是建筑物裂缝一直困扰着建筑行业,成 为市民投诉的热点,投诉数量居高不下。 如今,如何防治建筑工程质量通病已成为 建筑业共同关注的问题,引起多方重视。 本文对建筑裂缝产生的原因进行了分析。 并探讨了防治方法。 关键词:建筑裂缝;原因;防治 中图分类号:TBll4.2文献标识码:A 文章编号:CN43一1027/F(2010)12—093
一是选用收缩甚较小的水泥,一般采
用中低热水泥和粉煤灰水泥.降低水泥的 用量。二是混凝土的千缩受水灰比的影响 较大,水灰比越大.十缩越大.因此在混凝 土配合比设计中应尽最控制好水灰比的选 用,同时渗加合适的减水剂。i是严格控 制混凝土搅拌和施丁中的配合比.混凝土 的朋水量绝对不能大于配合比设计所给定 的用水量。四是加强混凝士的早期养护, 并适当延长混凝土的养护日寸问。冬季施T 时要适当延长混凝土保温覆盖时间.并涂 刷养护刹养护。五是在混凝土结构中设置 合适的收缩缝。 四、其他预防措施 1.混凝土的拌制、运输必须满足连续 浇筑施下以及尽量降低混凝土出罐温度等 方面的要求。 2.混凝土的浇筑方法可用分层连续 浇筑或椎移式连续浇筑.不得留施丁缝。 3.在混凝土浇筑过程中,应及时清除 混凝土表面的泌水。 4.混凝土浇筑完毕后,应及时按温控 技术措施的要求进行保温养护。 5.塑料薄膜、革袋町作为保温材料覆
防治混凝土产生温度裂纹的措施
防治混凝土产生温度裂纹的措施混凝土在凝固过程中会产生热量,并且随着水化反应的进行而释放温度。
由于混凝土的热膨胀系数较大,如果不能及时采取措施控制温度,混凝土就会产生温度裂纹。
温度裂纹对混凝土的强度和耐久性产生不良影响,因此需要采取一些措施来防治混凝土产生温度裂纹。
1.减少混凝土温升速率:降低混凝土在凝固过程中的温升速率可以减少温度梯度,从而降低产生温度裂纹的风险。
可以通过以下方式来实现:(1)减少水灰比:在施工过程中,适当降低混凝土的水灰比可以减少水化反应的热释放,从而减缓温升速率。
(2)控制拌合温度:控制混凝土的拌合温度,降低混凝土在静态状态下的温升速率。
(3)使用低热水泥:低热水泥的水化反应热量较小,可以减缓混凝土的温升速率。
(4)使用缓凝剂:缓凝剂可以延缓混凝土的凝结硬化过程,降低热量的产生速率。
2.采取散热措施:提供有效的散热通道,促使混凝土中的热量尽快散发。
具体措施包括:(1)加强通风:确保施工现场有良好的通风条件,增加热量的散发速度。
(2)使用散热管:在混凝土中埋设散热管,通过水循环散热的方式,将混凝土中的热量散发到外部环境。
(3)喷水降温:在混凝土表面喷水降温,通过蒸发吸热的方式来降低混凝土的温度。
3.控制混凝土的温度:在混凝土静止状态下,控制混凝土的温度,避免温度梯度过大,从而减少温度裂纹的发生。
具体措施包括:(1)采取防水及保温措施:在施工现场环境温度较低的情况下,采取防水和保温措施,避免混凝土受到外界温度的影响。
(2)使用冷却剂:在混凝土中加入冷却剂,降低混凝土的温度。
(3)预冷混凝土原材料:在混凝土搅拌区域进行预冷处理,减少搅拌过程中原材料的温度升高。
4.加强综合管理:在混凝土施工过程中加强综合管理,确保施工质量。
具体措施包括:(1)严格控制施工工艺:按照施工图要求和技术规范,严格控制混凝土的配合比、施工工艺等。
(2)定期检测:定期进行混凝土温度和裂缝的检测,及时发现问题并采取措施加以解决。
混凝土的温度裂缝分析与防治
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
响。温度裂缝是施工中遇到的主要问题 , 因此本文仅
对施 工 中混凝 土裂缝 的成 因 和处理措 施 进行探 讨 。
1 温 度裂 缝的原 因
握温度应力的变化规律 , 对于进行合理的结构设计和
及运输 和浇 筑过程 中的离析 现象 , 同一块 混凝 土 中 在
其抗拉强度 又是不均匀 的, 存在着许多抗 拉能力很
① 作者简 介: 杨志刚
男 17 9 7年 出生
19 9 9年毕业0 0 0 30 1
维普资讯
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3 2・
由于弹性模量的变化 , 这_时期在混凝土内形成残余
应力 。
b )中期 : 水泥放热作用基本结束时起至混凝 自
土冷却 到 稳定 温度 时 止 , 个 时 期 中 , 度应 力 主要 这 温 是 由于混 凝土 的冷 却及 外界 气温 变化 所引起 , 些应 这
干缩形变受到内部混凝土的约束 , 也往往导致裂缝。
出大量 的水 化热 , 是 混 凝 土 弹 性模 量 的急 剧 变化 。 二
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 , 表面 湿度 可能 变化 但 较 大或发 生剧 烈变 化 。如养 护 不 周 , 时干 时 湿 , 面 表
山 西 焦 煤 科 技
20 07第 3期
2 )根据 温度应 力 引起 的原 因可分 为两类 :
可减 少 1% 的水 泥用 量 , 体 积用 增 加骨 料 用 量 来 5 其
补充 。
a )自生应力: 边界上没有任何约束 或完全静止
试论砖混结构温度裂缝的防治
口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口
图 1 正 八 字 裂 缝
。
由于砖混结构裂缝 出现后, 能量释放 、 应 力松 弛、 一般不再继
续发展 , 暂 时不危及 结构安全 , 往 往 未 能 引起 人 们 的 充 分 重 视 ,
a口 口 口 口口 口 口 口1 0口口口口 口0 口 口口口 口 口 口 口 口 口 口 口 口 0 口 口 口 口 口 口 口 口 口 0 凸 口 口 口 口 口 口 口 口 口 口
人员必须高度重视如何 避免建筑屋面 、墙面和楼面产 生温度裂
缝 的 问题 。
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1 砖 混结构 温度裂缝 防治 的必要性
砖混结构在我 国建筑工程中的应用非常广泛 , 目前我国城乡 还有 相当数量 的住宅 、 办公楼 、 中小学校教 学楼等仍采用砖 混结 构。砖混结构 的温度裂缝 ,是建筑质量 中存在的老大难 问题 之
减 小, 产生其伴生裂缝 , 整 体 刚度 减 小 , 抗 震性 能 降低 。温 度 裂 缝
一
3 砖混结构产生温度裂缝的原 因
因 日照 、 气温及环境变化 , 在砖混结构 中, 现 浇 整 体 式 或 装 配 式钢筋 混凝土屋盖 , 当气温超过 一定温度 时, 就 膨胀 ; 反 之 则 收
缩 。由于钢筋混凝土的温 度线胀系数 为( 1 . 0 ~ 1 . 2 )  ̄ 1 0 4 , 而砖砌体
列的防治措施 , 并 以设计措施为重点进行论 述。 关键词 : 砖混结构 ; 温度裂缝 ; 防治措施 中图 分 类 号 : T U 7 4 6 - 3 文献 标 识 码 : B
混凝土温度裂缝形成原理
混凝土温度裂缝形成原理一、引言混凝土是建筑结构中最常用的材料之一,它的强度和耐久性是保证建筑物长期稳定的关键。
然而,在混凝土使用过程中,由于温度变化等多种因素的影响,会导致混凝土出现裂缝,从而影响其力学性能和耐久性。
因此,对混凝土温度裂缝的形成原理进行深入研究,可以为混凝土的设计和施工提供重要的参考和指导。
二、温度裂缝的定义和分类混凝土温度裂缝是由于混凝土内部受到温度变化影响而产生的裂缝。
温度裂缝一般可以分为以下两类:1.早期温度裂缝:混凝土在浇筑后的早期,由于内部温度分布不均匀,产生温差,从而出现的裂缝。
这种裂缝通常在混凝土强度尚未达到一定程度时出现。
2.后期温度裂缝:混凝土在使用过程中,由于受到环境温度变化的影响,产生温差,从而出现的裂缝。
这种裂缝通常在混凝土强度已经达到一定程度时出现。
三、温度裂缝的形成原理1.混凝土的热膨胀系数混凝土的热膨胀系数是指混凝土在温度变化下单位温度变化时的膨胀量。
由于混凝土中不同成分的热膨胀系数不同,因此在温度变化时,混凝土内部不同部位的膨胀量也不同。
由于混凝土的弹性模量较小,因此在温度变化时,混凝土内部会出现应力分布不均匀的情况,从而导致温度裂缝的产生。
2.混凝土的收缩性混凝土的收缩性是指混凝土在干燥过程中体积缩小的程度。
由于混凝土中水分的蒸发和水泥水化反应的继续进行,混凝土内部的孔隙结构会发生变化,从而导致体积变化。
当混凝土内部水分的蒸发速度较快时,混凝土会出现干缩现象,从而引起温度裂缝的产生。
3.混凝土的强度和初始应力混凝土的强度和初始应力也是影响温度裂缝产生的重要因素之一。
由于混凝土的强度和初始应力不同,因此在温度变化时,混凝土内部的应力分布也会不同。
当混凝土内部应力达到混凝土的承载能力时,混凝土就会产生温度裂缝。
4.外部温度变化外部温度变化也是导致混凝土温度裂缝产生的重要因素之一。
当外部温度变化较大时,会导致混凝土内部温度变化较快,从而引起混凝土的热膨胀和收缩,产生温度裂缝。
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严寒地区碾压混凝土重力坝的
温度裂缝及其防治
作者:马富强、梁翻娟
(中国水利水电第三工程局有限公司)
【摘要】在严寒地区采用碾压混凝土筑坝面临着严寒的气候条件和长间歇通仓浇筑的特点。
如何防止或减少坝体的温度裂缝是在严寒地区修建碾压混凝土重力坝面临的严峻课题,也是近年坝工界关注、研究的新课题。
通过总结已成工程经验和理论研究成果,结合白石坝采取的一套完整有效的温控、防裂措施,在分析了几种具有代表性的温度裂缝的成因的基础上,提出了相应的防裂措施。
【关键词】碾压混凝土重力;温度裂缝;防裂措施;严寒地区;白石坝
一、引言
在观音阁RCD碾压混凝土重力坝建设期间,乌克兰水利工程勘测设计研究院在1993年《观音阁大坝温度应力计算研究最终报告》中首次揭示:上、下游越冬层面附近垂直拉应力σy远远超过施工缝的抗拉强度,将导致上、下游水平施工缝开裂;垂直拉应力范围深达6~8m。
1994年,中国水利水电科学研究院对观音阁坝进行了全过程仿真计算。
同年,邹广歧等人撰文〔1〕,对观音阁坝越冬面水平施工缝开裂原因进行了分析,并对越冬层面附近碾压混凝土层间强度进行了论证。
1995~1998年大连理工大学〔2〕结合白石碾压混凝土重力坝的设计和施工,分三个阶段论证了设置人工预留缝的必要性和可行性。
1998年,朱伯芳等人〔3〕首次指出,通仓浇筑的常态混凝土重力坝、碾压混凝土重力坝劈头裂缝和底孔超冷会产生环形裂缝问题。
上述研究基本揭示了严寒地区碾压混凝土重力坝各种温度裂缝的机理、特点和规律。
二、温度裂缝
工程经验和理论研究都表明,严寒地区碾压混凝土重力坝具有代表性的温度裂缝主要包括:
⑴上、下游坝面的劈头裂缝;
⑵强约束区长间歇顶面(包括越冬面)的纵向裂缝;
⑶永久底孔、导流底孔四周的环形裂缝;
⑷溢流坝反弧段的纵向裂缝;
⑸越冬层面附近上、下游侧水平施工缝开裂。
在上述五种裂缝中,上、下游坝面的劈头裂缝属于横缝。
这种裂缝的危害在于,既破坏了坝体的整体性,又破坏了坝体的防渗性。
第⑵、⑶、⑷三种裂缝通属纵缝,其中底孔环形裂缝和反弧段裂缝位于高速水流过水断面上,很可能发展成深层或贯穿性裂缝,危害严重。
第⑸种属于水平缝,其上、下游侧可分别沿着坝轴线方向贯穿于整个越冬层面,破坏坝体的防渗结构,影响坝体的整体稳定性。
三、劈头裂缝
位于日本本州岛北部秋田县的玉川坝,坝高100m,1987年建成。
该坝的上、下游坝面产生了程度不同的垂直向劈头裂缝。
位于辽南碧流河上在建的玉石坝,坝高50.2m,其中的6#溢流坝段长24m,该坝段169.00m高程以下的上、下游坝面产生了垂直向的劈头裂缝。
169.00m高程以上则在溢流坝段中间设置横缝,将一个坝段划分成两个坝段。
碾压混凝土重力坝产生劈头裂缝主要与横缝间距设置不当和采用通仓浇筑方式密切相关。
具体原因有:
⑴水泥水化,促进坝体温度上升,而短间歇连续升程的通仓浇
筑致使坝体温度升高,散热缓慢;
⑵寒冷乃至严寒地区的冬季,气温低,持续时间长,坝体表面温度大幅度下降,内外温差在混凝土表层形成高温度梯度区,导致内部对外部的强烈约束;
⑶坝段横缝间距大,基础或老混凝土将对其上部的坝体混凝土产生强烈约束。
也就是说,在内外温差、基础及内部强烈约束下,坝体表面将产生较大的温度应力,以致超过处在强度增长期混凝土的抗裂能力,导致垂直向劈头裂缝的发生。
防止劈头裂缝的关键是:
⑴缩短横缝间距,当坝体温度降至稳定温度时,沿坝轴线方向的温度应力不足以产生横向裂缝;
⑵适当加强坝面保温,这在上游坝面和顶面不难做到,下游坝面则囿于施工和碍于观瞻,只能做好当年浇筑混凝土的冬季保温;
⑶适当放宽坝基开挖标准,降低基础约束程度,但必须做好坝体、坝基的整体设计。
四、基础混凝土纵向裂缝
碾压混凝土筑坝一般均需浇筑 1.5~2.0m厚的基础垫层混凝土。
其作用是:
⑴使其与岩基结合良好,提供足够的抗剪断指标;
⑵防渗、抗融蚀以确保其耐久性;
⑶作为坝基固结灌浆和帷幕灌浆的混凝土盖板;
⑷填塘找平,作为碾压混凝土的基础。
工程经验表明:凡在入冬前浇筑的基础垫层混凝土,不论保温做得多好,甚至采取蓄水保温,基础垫层混凝土仍然会产生程度不同的裂缝。
如果横缝设置得当,这些裂缝基本上为纵向裂缝。
而在春季浇筑的基础垫层混凝土则基本不产生或很少产生裂缝〔4〕。
研究表明,如果垫层在低温季节浇筑,浇筑后气温逐渐上升,
由水化热温升与气温升高引起的表面应力始终为压应力;如果垫层浇筑后气温逐渐下降,若无表面保温,温度裂缝几乎不可避免。
因此,就避免或减少基础混凝土裂缝而言,在严寒地区筑坝,最好将基础混凝土浇筑安排在春季进行。
五、底孔环形裂缝
严寒地区碾压混凝土重力坝的永久底孔和导流底孔一般高程较低,处在强约束区内。
严冬季节,坝体极易产生纵向裂缝;随着裂缝的发展,贯穿底孔,便形成了环形裂缝。
观音阁坝的两个永久底孔产生了5条环形裂缝;3个导流底孔产生了12条环形裂缝。
底孔周边为钢筋混凝土,承受高速水流作用。
底孔内环形裂缝的修补处理难度大、费用高,且系活缝,修补处理后还会再开裂。
底孔处在强约束区内,长达50~60m有余。
采用通仓浇筑的常态混凝土,不设纵缝,基础约束强烈,范围大。
底孔系与外界连通的临空面。
在长达5个多月的严寒季节,由于超冷而引起很高的温度应力〔4〕。
这是严寒地区碾压混凝土重力底孔产生环形裂缝的根本原因。
白石坝为了防止或减少底孔的环形裂缝,采取了以下一些措施:
⑴在底孔坝段的基础混凝土浇筑中,预留宽槽,翌春浇筑微膨胀混凝土;
⑵在底孔出口与边墙交界处设置纵缝,将底板长度从54.66m缩至34.59m,降低基础约束;
⑶底孔周边采用硅粉混凝土或高强混凝土,大体积内部则采用满足强度要求的低标号混凝土,减少水泥用量,并在施工期间严格进行养生;
⑷冬季停工期封堵进出口和闸门井,并对坝面加强越冬保温。
这些措施收到了良好的效果。
六、溢流坝反弧段纵向裂缝。