简述大体积混凝土温度裂缝的成因及影响因素
大体积混凝土施工中温度及收缩裂缝控制
大体积混凝土施工中温度及收缩裂缝控制在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛,例如大型基础、桥梁墩台、高层楼房的地下室底板等。
然而,由于大体积混凝土体积大、水泥水化热释放集中、内部温升快等特点,在施工过程中如果控制不当,极易产生温度裂缝和收缩裂缝,这不仅会影响混凝土结构的外观质量,更会严重削弱其承载能力和耐久性。
因此,如何有效地控制大体积混凝土施工中的温度及收缩裂缝,成为了建筑工程领域中一个至关重要的课题。
一、大体积混凝土温度裂缝和收缩裂缝的成因(一)温度裂缝的成因大体积混凝土在浇筑后,水泥水化反应会释放出大量的热量,由于混凝土的导热性能较差,热量在内部积聚,导致内部温度迅速升高。
而混凝土表面与外界环境接触,散热较快,形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。
由于混凝土在早期抗拉强度较低,当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
此外,混凝土在降温阶段也容易产生裂缝。
随着水泥水化反应的逐渐减弱,混凝土内部温度开始下降,由于混凝土的收缩受到基础或结构边界的约束,会产生收缩应力。
当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时,也会导致裂缝的产生。
(二)收缩裂缝的成因混凝土的收缩主要包括塑性收缩、化学收缩、干燥收缩和自收缩等。
在大体积混凝土施工中,干燥收缩和自收缩是导致收缩裂缝的主要原因。
干燥收缩是由于混凝土表面水分蒸发过快,内部水分迁移速度跟不上表面水分蒸发速度,导致混凝土产生不均匀的收缩。
自收缩是指在水泥水化过程中,水泥浆体自身产生的体积收缩,这种收缩与外界湿度无关。
二、大体积混凝土温度及收缩裂缝的控制措施(一)优化混凝土配合比1、选用低水化热的水泥品种,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等,以减少水泥水化热的释放。
2、降低混凝土的水胶比,减少水泥用量,增加粉煤灰、矿渣粉等掺合料的用量,以降低混凝土的绝热温升。
3、选用级配良好的粗、细骨料,控制骨料的含泥量,以提高混凝土的密实度和抗拉强度。
大体积混凝土裂缝产生的原因分析
大体积混凝土裂缝产生的原因分析混凝土裂缝是指混凝土中出现的不连续性开裂现象,这种开裂会导致混凝土结构的强度和稳定性降低,从而影响其使用寿命和安全性能。
大体积混凝土裂缝的产生原因非常多样,下面就进行详细地分析。
首先,温度变化是导致大体积混凝土裂缝的重要因素之一、在混凝土早期的水化过程中,会释放出大量的热能,如果热量无法被快速散发,就会导致混凝土表面与内部的温度差异,从而引起温度应力的积累和产生。
另外,环境温度的变化也会引起混凝土收缩和膨胀,如果膨胀或收缩量较大,就会产生内部的温度应力而导致裂缝的产生。
其次,水分变化也是导致大体积混凝土裂缝的重要原因之一、混凝土吸湿或干燥过程中,水分的吸收或散失会引起混凝土体积的变化,从而产生温度应力和收缩应力。
当外界湿度或温度变化较大时,混凝土中的水分变化也会较大,从而导致内部的应力积累超过了材料的抗拉强度和抗干缩能力,就会引起混凝土裂缝的产生。
另外,施工操作不当也是导致大体积混凝土裂缝的重要原因之一、在混凝土浇筑、振捣和养护过程中,如果施工人员的操作不得当,就会造成混凝土的浇筑不均匀或振捣不充分,从而导致混凝土中存在质量缺陷。
这些质量缺陷会降低混凝土的强度和稳定性,增加混凝土的应力集中,从而增加了混凝土裂缝的产生风险。
此外,结构设计不合理也是导致大体积混凝土裂缝的原因之一、在混凝土结构的设计过程中,如果设计人员没有充分考虑到结构的变形和应力的分布,就有可能导致结构的应力集中和变形不均匀,从而引起裂缝的产生。
此外,如果结构设计的荷载分配不合理,也会导致混凝土的超载和破坏,进而产生裂缝。
最后,材料本身的性能问题也会导致大体积混凝土裂缝的产生。
混凝土的性能包括抗拉强度、抗干缩性能、抗渗透性能等等,如果混凝土的材料配比或原材料的质量不合理,就会导致混凝土的性能不达标,从而增加混凝土裂缝产生的风险。
综上所述,导致大体积混凝土裂缝产生的原因非常复杂,包括温度变化、水分变化、施工操作不当、结构设计不合理以及材料本身的性能问题等等。
论大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施
论大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施作者:黄贵虎来源:《现代装饰·理论》2013年第01期摘要:大体积混凝土在施工期受外界与自身温度变化的影响,往往引起各种形式的裂缝,整体性受到破坏,建筑物的安全受到危及,因此,大体积混凝土防裂问题越来越受到重视。
本文主要分析了大体积混凝土温度裂缝产生的原因,并提出了一些有效的控制措施。
关键字:温度裂缝;混凝土;导热性能一影响大体积混凝土温度裂缝产生的原因1.1 水泥水化热大体积混凝土内部热量主要是从水泥水化过程中产生的,由于大体积混凝土截面厚度较大,因此水化热聚集在结构内不易释放出来,将会引起急骤升温。
混凝土单位体积内的水泥的用量和水泥的品种是引起水泥水化热的绝热温升的重要因素,随着混凝土的龄期按指数关系增长,最终绝热温升的时间一般在10d左右,但是由于结构自然散热的原因,实际上混凝土内部的最高温度大多发生在混凝土浇筑后的3~5d左右。
1.2 混凝土的导热性能热量在混凝土内传递的能力反映在其导热性能上。
热量传递率越大,说明混凝土的导热系数越大,并与外界交换的效率也会越高,使得混凝土内最高温升降低,同时也降低了混凝土的内外温差。
如果混凝土的导热性能较差时,在浇筑初期,混凝土的弹性量和强度都不高,对水化热急骤温升而引起的变形约束较小,温度应力不大。
随着混凝土龄期的慢慢增长,弹性模量和强度都相应的提高,对混凝土降温收缩变形的约束也越来越强,此时就会产生温度应力,一旦混凝土的抗拉强度不能抵抗该温度应力时,就会产生温度裂缝。
1.3 外界气温变化在大体积混凝土结构施工中,大体积混凝土开裂与外界气温的变化有着密切的联系。
浇筑温度是从混凝土内部温度而来的(即混凝土的入模温度,它是混凝土水化热温升的基础,可以预见,混凝土的入模温度越高,它的热峰值也必然越高。
工程实践中在高温季节浇筑大体积常采用骨料预冷,加冰拌和等措施来降低浇筑温度,控制混凝土最高温升,原因在此)、水化热的绝热温升和结构散热降温等各种温度的叠加之和。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施大体积混凝土结构中的裂缝多为塑性变形引起的。
裂缝的产生主要有以下几个原因:1. 温度变化:大体积混凝土结构在温度变化作用下会发生热胀冷缩,导致混凝土体收缩或膨胀,从而产生应力。
当应力超过混凝土抗张强度时,裂缝就会产生。
2. 干缩:混凝土在养护过程中,由于水分蒸发的原因,会发生干缩现象。
干缩引起的内应力超过混凝土抗张强度时,就会产生裂缝。
3. 混凝土收缩:混凝土自身的收缩也是引起裂缝的一个重要原因。
混凝土在排水过程中会发生收缩,如果不适当控制,就会引起裂缝。
4. 荷载作用:大体积混凝土结构所受的荷载作用也会引起裂缝的产生。
当荷载作用下,超过混凝土的承载能力时,就会引起结构的变形,导致裂缝的产生。
1. 混凝土配比设计:在混凝土的配比设计中,应控制好水灰比、骨料粒度、水化热等参数,以减小混凝土的收缩和温度变化引起的裂缝。
2. 养护措施:在混凝土构件浇筑后,应及时进行养护,包括保湿,防止水分过早蒸发引起的干缩。
要注意施工中的温度控制,避免温度变化过大引起的热胀冷缩。
3. 结构设计和施工工艺:在大体积混凝土结构的设计和施工中,要合理安排构件的连续性,避免出现过多的接缝和拼接处,减小裂缝产生的可能性。
在施工过程中要注意控制荷载的作用,避免超载引起的裂缝。
4. 混凝土缝隙处理:对于已经出现的裂缝,应及时进行修补和处理,以避免裂缝的进一步扩展和深化。
可以采用填缝材料填充裂缝,或者进行加固处理,增强结构的承载能力。
控制大体积混凝土裂缝的产生是一个综合性的工作,需要在设计、施工和养护过程中都进行合理的控制和管理,以确保结构的安全和耐久性。
大体积混凝土裂缝原因及温控措施
大体积混凝土裂缝原因及温控措施1 沉缩裂缝混凝土沉缩裂缝在大体积混凝土施工中也是非常多的。
主要原因是振捣不密实,沉实不足,或者骨料下沉,表层浮浆过多,且表面覆盖不及时,受风吹日晒,表面水份散失快,产生干缩,混凝土早期强度又低,不能抵抗这种变形而导致开裂。
在施工中采用缓凝型泵送剂,延缓混凝土的凝结硬化速度,充分利用外加剂(特别是缓凝剂)的特性,适时增加抹加次数,消除表面裂缝(特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝),特别是初凝前的抹压。
2 温度裂缝(1)原因:一是由于温差较大引起的,混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面和内部温差较大,混凝土内部膨胀高于外部,此时混凝土表面将受到很大的拉应力,而混凝土的早期抗拉强度很低,因而出现裂缝。
这种温差一般仅在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此裂缝只在接近表面的范围内发生,表面层以下结构仍保持完整。
二是由结构温差较大,受到外界的约束引起的,当大体积混凝土浇筑在约束地基上时,又没有采取特殊措施降低,放松或取消约束,或根本无法消除约束,易发生深进,直至贯穿的温度裂缝。
(2)过程:一般(人为)分为三个时期:一是初期裂缝---就是在混凝土浇筑的升温期,由于水化热使混凝土浇筑后2- 3 天温度急剧上升,内热外冷引起" 约束力",超过混凝土抗拉强度引起裂缝。
二是中期裂缝---就是水化热降温期,当水化热温升到达峰值后逐渐下降,水化热散尽时结构物的温度接近环境温度,此间结构物温度引起" 外约束力",超过混凝土抗拉强度引起裂缝。
三是后期裂缝,当混凝土接近周围环境条件之后保持相对稳定,而当环境条件下剧变时,由于混凝土为不良导体,形成温度梯度,当温度梯度较大时,混凝土产生裂缝。
3 控温措施和改善约束3.1 温控措施(1)降低混凝土内部的水化热,采用中低热的矿渣水泥,控制水泥的使用温度,添加一定量的优质粉煤灰,以降低混凝土的水化热,同时选用高效外加剂。
大体积混凝土裂缝产生原因及措施
大体积混凝土裂缝产生原因及措施大体积混凝土裂缝产生原因及措施一、引言大体积混凝土在建筑和土木工程中广泛应用,但裂缝的产生是一个常见的问题。
本文将详细探讨大体积混凝土裂缝产生的原因,并提供相应的措施。
二、混凝土裂缝的分类1. 温度裂缝:大体积混凝土由于温度变化引起的体积变化,可能导致温度裂缝的产生。
具体原因包括环境温度变化、混凝土中内部温度梯度以及热应力等。
2. 龟裂:龟裂是由于混凝土表面附近的收缩引起的,主要是由于水分蒸发、过早干燥或混凝土收缩等原因造成的。
3. 弯曲裂缝:当大体积混凝土在受力或施工时存在偏差或不均匀的情况下,可能会导致弯曲裂缝的出现。
4. 压裂缝:压裂缝是由于混凝土内部的压力超过其抗压强度而导致的。
5. 其他原因:还有一些其他原因可能导致大体积混凝土裂缝的产生,比如材料质量问题、施工工艺不当等。
三、裂缝产生原因的详细分析1. 温度裂缝产生原因的分析a. 环境温度变化:温度变化是导致温度裂缝产生的主要原因之一。
当温度变化较大时,混凝土的体积也会发生相应的变化,从而造成裂缝。
b. 内部温度梯度:混凝土内部的温度梯度是另一个导致温度裂缝的重要原因。
不均匀的温度分布会导致混凝土内部的应力集中,进而导致裂缝的产生。
c. 热应力:热应力是由于混凝土在温度变化时不能充分自由膨胀或收缩而产生的。
这种应力会导致混凝土的破坏,从而形成裂缝。
2. 龟裂产生原因的分析a. 水分蒸发:当混凝土表面的水分蒸发速度大于供应水分的速度时,会导致混凝土表面变干,从而引起龟裂。
b. 过早干燥:混凝土在初凝和硬化过程中需要保持一定的湿度,过早干燥会导致混凝土表面龟裂。
c. 混凝土收缩:混凝土在硬化过程中会发生收缩,如果收缩较大,则会导致龟裂的产生。
3. 弯曲裂缝产生原因的分析a. 受力不均匀:当混凝土在施工或受力过程中存在不均匀受力时,会导致局部应力集中,从而引起弯曲裂缝。
b. 延期应力释放:混凝土在硬化过程中会发生自身的收缩,如果延迟应力的释放,则可能导致弯曲裂缝的产生。
大体积混凝土施工温度裂缝的形成原因及防治措施
类 型 为F D N 一 5 0 0 凝 土在 浇筑 4 、 5 天后, 水 泥 的水 化基 本 完成 , 因此 混凝 土 进人 了 降 温阶 段 , 开 始产 生 冷缩 。 但是 由于 内外 的降 温速 率 不 同 , 在混 凝 土外边 形 成
浇 筑环 境 的选 择 对混 凝 土的 温度 裂缝 有 很大 影 响 。 气 温 高的 季 节尽 量在 温 度较低 的时 间段 浇 筑 , 混凝 土 进 人试模 的过程 中要 用冷 水 降温 来 控 制 人模 温度 。 振 捣 技术 要 控制 好 , 避 免 因为 振 捣不 均匀 出现 裂 缝 。 气温 低 的季 节应 在 浇筑 后及 时 采用 保 温措 施 养护 , 并在 满 足性 能要 求 的前 提 下 可 以减 少水 泥 的
型。 两层 浇筑 时 间 间隔 不宜 过 长 , 以 不超 过混 凝 土 的初凝 时 间为 基本 条 件 , 防 止施 工 中 的裂 缝 出现 。 2 . 2 . 2 振 捣控 制 对 浇筑 后 的混 凝 土进 行 二 次 振 捣 , 这 样 可 以 将 混凝 土 振 捣 密 实 , 使 混 凝
一
减水 剂 可 以减 少 用水 量 的过 程 中 , 改变 混 凝 土 的流 变 特 性 , 同 时也 可 以 定 程度 上 减少 水 化热 的产 生 , 避免 温度 裂缝 的 产 生 。本 工程 采 用 的减 水 剂
2 . 2施 工 控 制 措 施 2 . 2 . 1浇 筑 控 制
用下使混凝土结构 出现一些细微 的裂缝 , 并逐渐发展使结构物开裂 、 变形甚
工程 质 量与 管理
大体 积混凝 土施工温度裂缝 的形成原 因及 防治措施
摘要: 大 体 积 混凝 土 在特 定 的工程 中应用 越 来 越广 泛 , 但 是其 自身 产 生裂 缝 , 尤 其 是 温度 裂 缝 问题 一 直 没 有得 到 很 好 的控 制 , 成 为 大体 积 混凝 土施 工 中一 个难 点 。 温度 裂 缝 的产 生 一方 面会 影 响结 构 的性 能 , 另 一方 面对 结 构 的安 全使 用 性能 也有 严 重 的影 响。 文 章 探 讨 了大体 积 混凝 土产 生 温度 裂缝 原 因, 并 结合 工 程 实例 介 绍 了温度 裂缝 防治 的措 施 , 以期对 大体 积 混凝 土 的施 工 带来 一定 帮 助。
大体积混凝土温度裂缝的成因分析及控制措施
中图分类号 : V4 1 T 3
文献标识码 : A
文章编号 :6 1 02 2 1 )1 0 5 - 3 17 —19 ( 02 0 — 0 4 0
大体 积 混凝 土 的概 念
中华 人 民共 和 国 G 5 14 9 《 凝 土 质 量 控 B06—2混 制 标 准 》 义 : 体 积 混 凝 土 一般 指最 小 边 尺 寸 在 定 大
主要 是 混凝 土 的水 泥 水化 热 不 易散 发 , 在外 界 环 境
大, 混凝土温度上升。聚集在混凝土内部的水泥水 化 热 不 易 散 发 时 , 凝 土 内部 温 度将 明显 升 高 , 混 而 混 凝 土 表 面 通 常 散 热较 快 , 成 内外 温差 , 凝 土 形 混
内部 产 生 压 应 力 , 面产 生 拉 应 力 , 表 当拉 应 力 超 过 混 凝 土 抗 拉 强 度 , 凝 土 表 面 就 会 产 生 表 面 裂缝 。 混 此 外 当混 凝 土 的塌 落度 较 大 时 , 凝 土表 面 水 分蒸 混
关键 词: 大体积混凝 土 ; 温度裂缝 ; 因; 成 控制措施
Til : u er a o s o mp r t r r c i g o s o c ee a d i a u e / y WANG Hu / T e Br n h Te m . te Ca s e s n rt f e e au ec a k n fma sc n r t n sme s r s b t / i h a c a No9 / o me oi eHy r p w r o p f Ar d P lc d o o e o s Tr Ab t a t s r c :Ac o d n o t e c a a trsi s o s o c ee t e c n e t n o s o c e e wa ic s e .F rh r c r i g t h h r ce i c f ma s c n r t , h o c p i fma s c n r t s d s u s d u t e , t o c u er a o sfrt et mp r t r r c i gwe ea ay e n o t l n a u e e e a v n e . a s e s n e e au ec a k n r n lz d a d c n r l gme s r sw r d a c d o h oi Ke r s ma s o c ee t mp r t r r c i g c u e r a o s c n r l n a u e y wo d : s n r t ;e e au ec a k n ; a s e s n ; o tol gme s r s c i
简述大体积混凝土温度裂缝的成因及影响因素
简述大体积混凝土温度裂缝的成因及影响因素摘要:在建筑行业的施工中,最常涉及的就是大体积混凝土的相关施工。
对此本文进行了论述。
关键词:混凝土温度裂缝成因1 混凝土的温度裂缝及其危害1.1影响建筑物的使用功能大体积混凝土结构多为地下连续墙、筏板、箱型基础等,所以开裂后的主要问题之一就是地下室的渗漏问题,这个问题往往不容易处理,给使用带来一些附加影响。
地下结构的修补堵漏,处理困难、花费巨大,延长工程工期,降低结构的使用功能。
1.2降低了建筑结构的刚度裂缝尤其是贯穿性裂缝的出现会使结构f比如基础筏板)的刚度降低,从而影响到建筑物功能的正常发挥。
1.3降低结构的承载能力混凝土内部温度应力和结构应力迭加,整个结构的应力状态变化,对今后使用阶段具有不容忽视的影响。
基础贯穿裂缝或深层裂缝一旦形成后,它的危害十分严重,这两类裂缝都破坏了结构的整体性,改变了设计的应力分布状态,改变了混凝土建筑物的受力条件,从而可能使局部或整体结构发生破坏。
1.4影响混凝土的耐久性裂缝的出现使侵蚀性介质容易进入混凝土内部,使钢筋锈蚀,混凝土腐蚀、碳化、膨胀,损坏混凝土的表面,使混凝土的强度降低,进而影响混凝土的耐久性。
2 大体积混凝土温度裂缝的成因2.1温度及温度效应混凝土结构物的温度分布是指某一时刻混凝土结构内部及表面各点的温度状态,当混凝土结构浇筑后,由于混凝土内部的水化热、外界的太阳辐射以及气温变化等因素的影响,混凝土结构内部会处于不同的温度状态。
由于混凝土结构经受各种自然环境条件变化的影响,从浇筑时起混凝土结构的表面与内部各点温度都在发生变化;结构物的内表面处还不断地以辐射、对流和传导等方式与周围空气介质进行热交换;由于混凝土结构的构造与使用要求不同导致结构物尺寸形状上的差异,因此混凝土结构物处于十分复杂的热交换过程中,其温度分布是不均匀的也是很复杂的。
混凝土结构温度分布的不均匀性和复杂性导致混凝土结构中温度效应的产生。
混凝土结构的温度效应主要是指由于混凝土结构中温度分布不均导致的在结构物中产生温度应力和温度变形等不良现象。
大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施
大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制
措施
混凝土温度裂缝是混凝土结构中常见的问题之一,尤其是在大体积混凝土中更为常见。
这些裂缝的产生原因是多方面的,包括混凝土的收缩、温度变化、材料的不均匀性等。
为了控制这些裂缝的产生,需要采取一系列的措施。
混凝土的收缩是导致温度裂缝产生的主要原因之一。
混凝土在硬化过程中会发生收缩,这种收缩会导致混凝土内部的应力增加,从而导致裂缝的产生。
为了控制这种收缩,可以采用添加剂的方法,如添加膨胀剂、延缓剂等,来减少混凝土的收缩。
温度变化也是导致混凝土温度裂缝产生的原因之一。
当混凝土受到温度变化时,会发生体积变化,从而导致混凝土内部的应力增加,最终导致裂缝的产生。
为了控制这种温度变化,可以采用保温措施,如在混凝土表面覆盖保温材料,或者在混凝土内部添加保温材料等。
材料的不均匀性也是导致混凝土温度裂缝产生的原因之一。
当混凝土中的材料不均匀时,会导致混凝土内部的应力不均匀,从而导致裂缝的产生。
为了控制这种不均匀性,可以采用混凝土配合比的优化,或者在混凝土中添加增强材料等。
混凝土温度裂缝的产生原因是多方面的,需要采取一系列的措施来
控制。
在实际工程中,需要根据具体情况来选择合适的措施,以确保混凝土结构的安全和稳定。
大体积混凝土裂缝成因及控制措施
大体积混凝土裂缝成因及控制措施
大体积混凝土裂缝的成因:
1.温度变化:混凝土在温度变化下会产生热胀冷缩,超过其承受范围时就会产生裂缝;
2.微观结构:混凝土中的孔隙、气泡等微观结构问题,也可能导致裂缝的产生;
3.施工工艺:施工时的震动、浇筑方式不当等因素,也会导致混凝土的开裂。
大体积混凝土裂缝的控制措施:
1.混凝土配合比:选用适合的混凝土配合比,可以增强混凝土的密实性,从而减少混凝土的开裂可能;
2.控制温度:在混凝土浇注时,尽可能控制混凝土的温度,避免温度过高或者过低;
3.施工工艺:严格掌控施工工艺,浇注时保持均匀的浇筑方式,防止混凝土内部的空洞和气泡等问题;
4.加强后期维护:加强混凝土的养护和维护工作,保持混凝土的湿润程度,防止混凝土过早干燥,从而减少裂缝的产生。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施分析
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施分析大体积混凝土裂缝产生原因主要有以下几个方面:
1. 温度影响:混凝土在硬化过程中会产生热量,并伴随收缩。
如果控制不当,温度差异可能导致混凝土内部产生应力,从而使混凝土发生裂缝。
3. 荷载影响:外部荷载对混凝土的作用也是引起裂缝的重要原因。
如果荷载过大或者不均匀分布,会导致混凝土受到过大的应力,从而使混凝土发生裂缝。
4. 设计施工影响:设计和施工不合理也是造成混凝土裂缝的一个重要原因。
混凝土配合比设计不合理、模板和支撑系统不稳定、混凝土浇筑不均匀等。
1. 减少温度差异:可以在混凝土施工过程中合理控制施工温度,采取隔热措施,避免温度差异过大。
2. 控制混凝土收缩:可以通过调整配合比、控制混凝土内部的水灰比等方法来控制混凝土的收缩。
3. 合理设计荷载:在设计和施工过程中,要合理估计荷载的大小和作用方式,遵循工程结构的设计原则,并合理选择施工方法。
4. 优化设计施工:在混凝土的设计和施工过程中,要做到科学合理、严格按照规范进行,避免设计、施工等方面的不合理。
5. 加强质量管理:加强对混凝土施工质量的监控和管理,及时发现和处理施工中的问题,确保施工质量达到设计要求。
要控制大体积混凝土裂缝的产生,需要从温度、收缩、荷载和设计施工等方面综合考虑,采取相应的措施进行控制,确保混凝土结构的安全和耐久性。
加强质量管理和施工规范的执行,也是防止混凝土裂缝的关键措施。
大体积混凝土温度裂缝的成因和影响因素
大, 相应 的温度 应力 也较 小 。随着混 凝 土龄期 的增长, 弹性模 量 的增高 , 对混 凝土 内部 降温 收缩 的约束 也 就愈 来愈 大, 以至产 生 很大 的拉 应力 。当混凝 土 的抗 拉强 度不 足 以抵 抗这 种 拉应 力 时, 便开 始 出现温 度 裂缝 。
应 用 技 术
●I
大体 积混凝 土温 度裂缝 的成 因和影 响 因素
郭金光 梁艳波 z 刘庆琨 。
(. 1抚顺 中源建 筑工 程有 限公司 辽宁 抚顺 13 0 : 2抚 顺职 业技 术学 院 130 . 辽宁 抚顺 1 30 : 3 清原 县小水 电管理站 10 6 . 辽宁 抚顺 130 ) 130 [ 摘 要 ] 大体 积混凝 土 开裂后 , 其性 能与 原状混 凝土 性能 差异 很大 , 尤其 是对耐 久性 ( 渗透 性) 的影响更 大 : 凝土渗 透 反过来 又会 加速 和促 使混 凝土 的进 混 步 恶化 , 严重 影 响其 结构 的长期 安全 和耐 久运 行 。裂 缝 的产生 大 多在 早期, 因此 , 探讨 裂缝 产 生的原 因 以防止 裂缝 的 出现就 显得 格 外重要 。本 文探 讨 了大体
宽度不 小于 0 0 r 的裂 缝称 为宏观 裂缝 , 观裂缝 是 由微观 裂缝扩 展而 . 5m a 宏 来 的。混 凝士 结构 的裂缝产 生 的原因主 要有 三种 , 是 由外 荷载 引起 的 : 一 二是 结构次应 力引起 的裂缝, 是由于结构 的实 际工作状态 和计算 假设模 型的差异 这 引起 的 : 三是 变形 应力 引起 的裂缝 , 是 由温 度 、收缩 、膨胀 、不均 匀沉 降 这 等因 素引起 的结构 变形, 当变 形受 到约束 时便 产生应 力, 当此应 力超 过混凝 土 抗拉 强度 时 就产 生裂 缝 … 1。 混凝 土 的宏 观裂 缝 按其 成 因有 荷载 裂缝 、变 形 裂缝 、施 工裂 缝 、碱骨 料反应 裂缝 。根据 它们 在结 构 中的分 布区 域, 一般可 分为 贯 穿裂 缝 、深 层裂 缝及 表 面 裂 缝 三 类 。 混凝 土表面 裂缝一般 是在 干缩变 形和混 凝土 自身温 度场 变化 的 内部约 束 或 由于 气温骤 降而 引起 的 。表 谣混 凝土冷 却受 内部 热混凝 土 的约束 而产生 的 温 度应 力, 当它们 大于 混凝 土 同龄期 的抗 拉强 度时 裂缝 就会 发生 。如 果不 受 其 它因 素 的影 响, 一般 不会 形成 贯穿 裂缝 或深 层裂 缝 。内部裂 缝是 在浇 筑块 顶 面上 出现表 面裂缝 后, 再在其 上浇筑 新混 凝土, 则原 来的表 面裂 缝就 变成 了 内部裂缝 。深层 裂缝 是 出现 在脱 离基 础约束 范 围以外 的表 面裂 缝, 在经 历一 个较 长 降温 的过 程 以后, 如果 内部温 度较高 , 在混 凝土块 内部 将形 成一个 温度 梯度 比较陡 的复杂温度 场, 而使裂缝 向纵深 发展, 从 形成深层 裂缝, 内部仍 是 其 连续 的 。基础 贯 穿裂 缝是 切 断混 凝 土结 构 的大 裂缝 。混凝土 浇 筑温 度 过 高 加上 混凝土水化 热温升, 形成 混凝土 的最高温度 , 当降到施工期 的最 生的温 度应 力, 当其大 于同龄 期混 凝土 的抗 拉 强度 时就 产 生裂 缝 。基础 贯 穿裂 缝是 混凝 土 变 形受 外 界约 束而 发 生 的, 它的 整个 断面均 受 拉应 力, 只要 产生裂 缝, 就会 形成 贯 穿裂缝 。 微 裂缝是 所有 混凝 土结 构都具 有 的, 的存在 是 正常 的现 象 。它 虽然 对 它 混凝土 结 构的变 形 、强度有 影 响, 在设 计规 范 中就 已经 考 虑到微 裂 缝对混 但 凝土强 度和抗 裂性 能的影 响, 对具 体 的结构不 需另加 研 究。但 微 裂缝 的存在 , 结构受 力作 用时 , 就会 发 展成宏 观裂 缝 。其基本 过 程是 原始 粘结裂 缝 的逐 渐 扩大和 新 的粘 结裂缝 的 出现, 产生 少量穿 越砂 浆的裂 缝, 穿越砂 浆的裂 缝 发展 较 快, 并出现局部 穿越骨料 的裂缝, 各种裂缝 迅速发 展并逐 渐贯通, 形成 贯穿裂 缝 。 2 大体积 混凝 ± 温度 裂缝 的产 生原 理 温度 , 为一种变 形作 用, 作 在混凝 土结 构中引起 的裂缝 有表 面裂缝 和 贯穿 裂 缝 两种 。这两 种 裂缝 在不 同 程 度上 都 属 于 有害 裂 缝 。 由于 高层建筑 、高耸结 构物 和 大型设 备基 础 的出现 , 大体 积混 凝土 也被 广泛采用 , 大体积 混凝土结 构的温度裂 缝 日益成为 建筑工程 技术人 员面J 脑的技 术难 题 。
大体积混凝土主要质量问题的成因及影响因素
、大体积混凝土主要质量问题的成因及影响因素大体积混凝土最主要可能出现的质量问题是混凝土裂缝,而裂缝产生的原因有以下几点:1. 大体积混凝土浇筑后集聚在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,混凝土产生自内向外的膨胀,就在混凝土内部产生压应力,在外表面产生拉应力,由于此时混凝土的强度低,自有强度不足以克服拉应力即产生表面裂缝。
2. 在降温阶段新浇混凝土产生收缩,但存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。
升温阶段快,混凝土弹性模量低,徐变的影响大,所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。
差值过大时,将在混凝土内部产生裂缝。
内部裂缝和外部裂缝重合形成贯穿裂缝,成为混凝土的重大质量缺陷。
3. 混凝土水灰比过大,浇注后混凝土收缩量大,形成裂缝。
4. 施工时振捣不密实,造成混凝土因收缩出现裂缝。
5. 表面搓压时机不当、遍数不够,出现干缩裂缝。
6. 混凝土初凝后养护不到位,混凝土表面出现干缩裂缝。
分析上述六类因素,其中4-6条是需要在施工过程中解决的,第4条需在搅拌混凝土时解决。
第1、2条需通过理论分析找到解决的途径。
根据前面的分析我们知道要避免1、2类的裂缝出现就是要使产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值,并有一定的安全系数。
而产生拉应力时因为混凝土浇注后一段时间内温度的快速上升和下降,显然控制温度的变化才能最终避免裂缝的出现。
知识管理论文大体积混凝土施工质量控制裕廊北京代表处何晓峰下面我们来分析温度变化和应力的关系。
首先,我们来看应力和温度的关系,混凝土内部的温度应力σmaxσmax=Eα△T(1-(1)/(cos h βL/2))H(t,τ) (1)式中:E——混凝土的弹性模量(N/mm2)α——混凝土的线膨胀系数(10-5/℃)△T——温差(℃) 指混凝土内部温度与表面温度之差。
L——板长(mm) β=C x/HEH——板厚(mm) H>0.2L时,取H=0.2L C x——地基水平阻力系数(N/mm3)H(t,τ)…考虑徐变后的混凝土松驰系数,其中,t——产生约束应力时的龄期,τ——约束应力延续时间。
大体积混凝土温度裂缝成因与控制
大体积混凝土温度裂缝成因与控制在现代大型高层建筑中,大体积混凝土的工程规模日趋渐多,为确保大体积砼施工质量,除满足强度等级、抗渗要求外,关键要严格控制混凝土在硬化过程中引起的内外温差,防止因温度应力而造成混凝土产生裂缝,分析了温度裂缝产生的原因,提出了大体积混凝土温度裂缝的控制措施。
一、裂缝产生的原因大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。
各类裂缝产生的主要影响因素如下:1、水泥水化热的影响水泥水化过程中放出大量的热量,且主要集中在浇筑后的7d左右,一般每克水泥可以放出500J左右的热量,如果以水泥用量350Kg/m3~550Kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17500KJ~27500KJ的热量,从而使混凝土内部升高。
(可达70℃左右,甚至更高)。
尤其对于大体积混凝土来讲,这种现象更加严重。
因为混凝土内部和表面的散热条件不同,因此混凝土中心温度很高,这样就会形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
2、混凝土收缩的影响混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。
混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形,受到外部约束时(支承条件、钢筋等),将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。
引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。
在硬化初期主要是水泥在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
3、外界气温湿度变化的影响大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。
混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。
浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。
如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。
大体积混凝土温度裂缝产生的原因及
大体积混凝土温度裂缝产生的原因控制措施一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因1、混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。
特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。
当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。
2、大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。
同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。
这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施:1、严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。
2、细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。
3、采用综合措施,控制混凝土初始温度如在混凝土体内埋设冷却水管和风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护。
主要是针对后期而言,对早期因热原因引起的裂缝是无助的。
比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件。
因为体内热量迟早是要散发掉的。
大体积混凝土温度裂缝的产生原因及控制措施
大体积混凝土温度裂缝的产生原因及控制措施
1、混凝土浇筑温度过高:混凝土浇筑温度过高会使水泥因水化作用而膨胀,使应变超出混凝土的抗应变能力,从而产生温度裂缝。
2、混凝土水浆过稺:混凝土水浆过稺易产生施工裂缝,容易损坏混凝土的抗裂性能,从而导致温度裂缝的产生。
3、混凝土配合比不合理:混凝土配合比过大或过小都会影响混凝土的性能,导致无法抵抗外部力作用而产生裂缝。
控制措施:
1、合理制定施工方案:采用技术方案时,应该合理配置混凝土的配合比,加强施工现场的管理,选择合适的抗压强度混凝土,减少混凝土浇筑温度。
2、采用温度控制技术:采用低温施工技术,利用混凝土的低温拌和状态,控制混凝土的温度,减少混凝土的温度波动。
3、采取抗裂措施:在混凝土施工前,可以加入抗裂剂,减少混凝土水化反应产生的温度裂缝。
大体积混凝土产生裂缝的原因及预防措施
大体积混凝土产生裂缝的原因及预防措施混凝土结构物实体最小尺寸不小于1米的混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土称为大体积混凝土。
类似这种混凝土结构在现代建筑中时常涉及到,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
这种混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。
所以必须从根本上分析它,来保证施工质量。
标签:大体积混凝土裂缝;原因;预防措施1、大体积混凝土产生裂缝的原因1.1水泥水化热水泥在水化过程中要产生大量的热量,是大体积砼内部热量的主要来源。
由于大体积砼截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,使砼内部的温度升高。
当砼的内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形。
温度应力与温差成正比,温差越大,温度应力也越大。
当砼的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始产生温度裂缝。
这是大体积砼容易产生温度裂缝的主要原因。
1.2约束条件大体积钢筋砼与地基浇筑在一起,当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。
由于砼的弹性模量小,徐变和应力松弛度大,使砼与地基连接不牢固,因而压应力较小。
但当温度下降时,产生较大的拉应力,若超过砼的抗拉强度,砼就会出现垂直裂缝。
1.3外界气温变化大体积砼在施工期间,外界气温的变化对大体积砼的开裂有重大影响。
砼内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和砼的散热温度三者的叠加。
外界温度越高,砼的浇筑温度也越高。
外界温度下降,尤其是骤降,大大增加外层砼与砼内部的温度梯度,产生温差应力,造成大体积砼出现裂缝。
因此控制砼表面温度与外界气温温差,也是防止裂缝的重要一环。
1.4砼的收缩变形混凝土的拌合水中,只有约20%的水分是水泥水化所必需的,其余80%要被蒸发。
砼中多余水分的蒸发是引起砼体积收缩的主要原因之一。
这种收缩变形不受约束条件的影响,若存在约束,就会产生收缩应力而出现裂缝。
2、控制大体积混凝土裂缝的预防措施2.1技术措施大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素,为了有效地控制有害裂缝的出现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑。
大体积混凝土温度裂缝产生原因和防治措施
大体积混凝土温度裂缝产生原因和防治措施在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
然而,大体积混凝土在施工和使用过程中,常常会出现温度裂缝,这不仅影响了混凝土结构的外观,更严重的是会降低结构的承载能力和耐久性,给工程质量带来隐患。
因此,深入研究大体积混凝土温度裂缝产生的原因,并采取有效的防治措施,具有重要的现实意义。
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因1、水泥水化热的影响水泥在水化过程中会释放出大量的热量,由于大体积混凝土结构的断面较厚,水泥水化产生的热量聚集在结构内部不易散发,从而导致内部温度迅速升高。
而混凝土表面散热较快,形成较大的内外温差,由此产生的温度应力可能超过混凝土的抗拉强度,从而引发温度裂缝。
2、混凝土的收缩混凝土在硬化过程中会发生体积收缩,包括化学收缩、干燥收缩和自收缩等。
对于大体积混凝土而言,收缩受到内部约束和外部约束的影响。
内部约束主要来自混凝土自身不同部位的变形差异,外部约束则来自基础、模板等对混凝土的限制。
当收缩产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。
3、外界气温变化大体积混凝土在施工期间,外界气温的变化对混凝土的开裂有着显著影响。
尤其是在混凝土浇筑初期,混凝土的抗拉强度较低,如果遇到气温骤降,混凝土表面的温度会迅速下降,而内部温度变化相对较小,从而产生较大的温度梯度,导致温度裂缝的产生。
4、约束条件大体积混凝土结构通常受到基础、钢筋、相邻结构等的约束,这些约束会限制混凝土的自由变形。
当混凝土因温度变化而产生膨胀或收缩时,受到约束的部位就会产生拉应力,一旦拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会引发裂缝。
5、施工工艺和养护不当施工过程中的浇筑顺序、振捣方式、浇筑速度等都会影响混凝土的均匀性和密实性。
如果混凝土浇筑不连续,形成施工冷缝,或者振捣不均匀,导致混凝土内部存在缺陷,都会降低混凝土的抗裂能力。
此外,养护措施不到位,如养护时间不足、养护温度和湿度控制不当,也会使混凝土因失水过快或内外温差过大而产生裂缝。
大体积混凝土温度裂缝的成因及防治
大体积混凝土温度裂缝的成因及防治【摘要】在公路工程的施工过程中,出现大体积混凝土温度裂缝的危害作用是十分广泛的。
若施工单位不能及时采取针对性的处理措施,将直接影响道路的质量,严重影响道路的正常使用性能,基于此,本文对如何防治大体积混凝土温度裂缝做一些探讨,仅供参考。
【关键词】混凝土;温度裂缝;成因;防治1裂缝成因及分析大体积混凝土一般是指实体截面最小尺寸大于或等于1m的混凝土构件。
它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。
混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。
混凝土裂缝分为以下几种类型:弯距剪力等外力荷载引起的裂缝;干燥收缩引起的裂缝;混凝土自身收缩引起的裂缝;温度裂缝。
大体积混凝土工程,水泥用量多,结构截面大,因此,混凝土浇注后,水泥放出大量水化热,混凝土温度升高。
由于混凝土导热不良,体积过大,相对散热较小。
因此,混凝土内部水化热积聚不易散发,外部则散热较快,依据热胀冷缩的原理,结构自身约束由伴随温度变化引起的建筑物体积变化产生应力,一但拉伸应力>抗拉强度则混凝土产生裂缝。
2对大体积混凝土墩台身或基础,为防止其度裂缝我们长采取以下几点措施2.1材料控制2.1.1水泥:使用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量;水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。
这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。
单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。
由于混凝土结构表面可以自然散热,普通混凝土内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3~7天。
2.1.2掺合料和外加剂:在混凝土中掺入水泥用量0.25%的减水剂,可同时减少10%的水泥用量,从而降低水化热的产生;在混凝土中掺入粉煤灰,不仅可代替水泥用量,而且可大大改善混凝土的可泵性和工作性,从而降低水化热的产生;在混凝土中掺入膨胀剂,混凝土在硬化过程中产生体积膨胀,可以部分或全部补偿硬化过程中冷缩和干缩,减免混凝土的开裂。
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简述大体积混凝土温度裂缝的成因及影响因素
摘要:在建筑行业的施工中,最常涉及的就是大体积混凝土的相关施工。
对此本文进行了论述。
关键词:混凝土温度裂缝成因
1 混凝土的温度裂缝及其危害
1.1影响建筑物的使用功能
大体积混凝土结构多为地下连续墙、筏板、箱型基础等,所以开裂后的主要问题之一就
是地下室的渗漏问题,这个问题往往不容易处理,给使用带来一些附加影响。
地下结构的修补堵漏,处理困难、花费巨大,延长工程工期,降低结构的使用功能。
1.2降低了建筑结构的刚度
裂缝尤其是贯穿性裂缝的出现会使结构f比如基础筏板)的刚度降低,从而影响到建筑物功能的正常发挥。
1.3降低结构的承载能力
混凝土内部温度应力和结构应力迭加,整个结构的应力状态变化,对今后使用阶段具有不容忽视的影响。
基础贯穿裂缝或深层裂缝一旦形成后,它的危害十分严重,这两类裂缝都破坏了结构的整体性,改变了设计的应力分布状态,改变了混凝土建筑物的受力条件,从而可能使局部或整体结构发生破坏。
1.4影响混凝土的耐久性
裂缝的出现使侵蚀性介质容易进入混凝土内部,使钢筋锈蚀,混凝土腐蚀、碳化、膨胀,
损坏混凝土的表面,使混凝土的强度降低,进而影响混凝土的耐久性。
2 大体积混凝土温度裂缝的成因
2.1温度及温度效应
混凝土结构物的温度分布是指某一时刻混凝土结构内部及表面各点的温度状态,当混凝土结构浇筑后,由于混凝土内部的水化热、外界的太阳辐射以及气温变化等因素的影响,混凝土结构内部会处于不同的温度状态。
由于混凝土结构经受各种自然环境条件变化的影响,从浇筑时起混凝土结构的表面与内部各点温度都在发生变化;结构物的内表面处还不断地以辐射、对流和传导等方式与周围空气介质进行热交换;由于混凝土结构的构造与使用要求不同导致结构物尺寸形状上的差异,因此混凝土结构物处于十分复杂的热交换过程中,其温度分布是不均匀的也是很复杂的。
混凝土结构温度分布的不均匀性和复杂性导致混凝土结构中温度效应的产生。
混凝土结构的温度效应主要是指由于混凝土结构中温度分布不均导致的在结构物中产生温度应力和温度变形等不良现象。
2.2大体积混凝土结构的约束
(1)外约束。
一个物体的变形可能受到其它物体的阻碍、一个结构的变形可能受到其他结构的限制,这种物体与物体之间、结构与结构之间的相互牵制作用称为“外约束”。
如混凝土筏板热胀冷缩时受到桩、地基土等的阻碍即属于外约束。
外约束按约束程度可分为:无约束(自由体)、全约束(嵌固体)和弹性约束。
外约束产生的约束应力可能使构件或结构产生局部裂缝,也可能产生贯穿性裂缝。
(2)内约束。
一个物体或构件本身各质点之间的相互牵制作用称为“内约束”或“自约束”通常,在一个物体或构件的不同部位可能有不同的温度和收缩变形,例如一个混凝土筏板,其截面上各点的温度一般呈现非线性关系,从而产生非线性不均匀变形,使筏板内产生自约束及自约束应力。
但是由于这种自约束应力是由非线性的不均匀变形引起的,所以只能使构件产生局部裂缝(表面或中部)。
3 大体积混凝土温度裂缝的影响因素分析
3.1水泥及掺合料的影响
降低水化热温度就必须降低混凝土强度等级,减少水泥用量。
另外,掺加掺合料可以有效降低水化的峰值温度,推迟水化温峰的出现时凝土结构内部及表面各点的温度状态,当混凝土结构浇筑后,由于混凝土内部的水化热、外界的太阳辐射以及气温变化等因素的影响,混凝土结构内部会处于不同的温度状态。
由于混凝土结构经受各种自然环境条件变化的影响,从浇筑时起混凝土结构的表面与内部各点温度都在发生变化;结构物的内表面处还不断地以辐射、对流和传导等方式与周围空气介质进行热交换;由于混凝土结构的构造与使用要求不同导致结构物尺寸形状上的差异,因此混凝土结构物处于十分复杂的热交换过程中,其温度分布是不均匀的也是很复杂的。
混凝土结构温度分布的不均匀性和复杂性导致混凝土结构中温度效应的产生。
混凝土结构的温度效应主要是指由于混凝土结构中温度分布不均导致的在结构物中产生温度应力和温度变形等不良现象。
3.2大体积混凝土结构的约束
(1)外约束。
一个物体的变形可能受到其它物体的阻碍、一个结构的变形可能受到其他结构的限制,这种物体与物体之间、结构与结构之间的相互牵制作用称为“外约束”。
如混凝土筏板热胀冷缩时受到桩、地基土等的阻碍即属于外约束。
外约束按约束程度可分为:无约束(自由体)、全约束(嵌固体)和弹性约束。
外约束产生的约束应力可能使构件或结构产生局部裂缝,也可能产生贯穿性裂缝。
(2)内约束。
一个物体或构件本身各质点之间的相互牵制作用称为“内约束”或“自约束”通常,在一个物体或构件的不同部位可能有不同的温度和收缩变形,例如一个混凝土筏板,其截面上各点的温度一般呈现非线性关系,从而产生非线性不均匀变形,使筏板内产生自约束及自约束应力。
但是由于这种自约束应力是由非线性的不均匀变形引起的,所以只能使构件产生局部裂缝(表面或中部)。
4大体积混凝土温度裂缝的影响因素分析
4.1水泥及掺合料的影响
降低水化热温度就必须降低混凝土强度等级,减少水泥用量。
另外,掺加掺合料可以有效降低水化的峰值温度,推迟水化温峰的出现时间。
不同活性的掺合料对胶凝材料影响程度也不同,实验表明粉煤灰较矿粉对控制胶凝材料水化热更为有利。
采用复合膨胀掺合料可有效降低大体积混凝土的绝对温升,推迟混凝土的温度峰值出现时间。
4.2膨胀剂的影响
我国混凝土的膨胀剂种类大致可分为硫铝酸盐系列膨胀剂、氧化钙系列膨胀剂及氧化镁系列膨胀剂等。
国内混凝土工程中最常用的膨胀剂是硫铝酸盐系列膨胀剂,其中uEA系列膨胀剂占总膨胀剂量的80%,它可与水泥反应生成钙矾石等膨胀组份在限制条件下补偿体系的体积收缩,并提高密实性。
但由于此类膨胀剂机理非常复杂,它对大体积混凝土的温度裂缝影响还有待进一步研究。
4.3浇筑温度的影响
混凝土浇筑温度高会导致内部最高温度升高,因而内部温差加大,出现内部裂缝或贯穿性裂缝的危险性增加,因此应严格限制浇筑温度。
4.4内外温差
GB50204——2规定:混凝土表面和内部温差应控制在设计要求的范围内。
当设计无具体要求时,温差不宜超过25℃。
4.5温度陡降的影响
寒潮来临冷空气影响、暴雨袭击、保温层失效、撤除保温层时间不当等均可导致混凝土表面温度突然下降,引起表面裂缝。
由于这种温差形成的温度应力时问短,应力松弛影响小,更容易造成裂缝。