砼温度应力裂缝的成因及控制
大体积混凝土施工中温度及收缩裂缝控制
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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。
建筑施工专业技术中混凝土出现裂缝的原因及预防措施
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建筑施工专业技术中混凝土出现裂缝的原因及预防措施混凝土裂缝是建筑施工中常见的问题,其产生主要有以下几个原因:1.温度变化:混凝土在干燥过程中会收缩,而在水分稳定后会膨胀。
如果温度变化较大,混凝土受热后膨胀,受冷后收缩,容易产生裂缝。
2.过早干燥:在混凝土表面脱水速度过快而导致混凝土变干燥过快,会引起表面和内部的应力不均匀,从而产生裂缝。
3.混凝土成分问题:混凝土配合比的设计不合理,或者掺入的掺合材料质量不合格,都会影响混凝土的抗裂性能。
4.静载荷:施工过程中如果超载、区域集中、不均匀等情况产生,都会给混凝土的结构强度带来不均衡的应力分布,从而导致裂缝的产生。
预防混凝土裂缝的措施可以从以下几个方面入手:1.合理设计配合比:根据施工环境、工程要求和材料实际情况,合理配比混凝土,确保混凝土的性能和稳定性,从而减少裂缝产生的可能。
2.控制混凝土的含水量:通过加水量、养护等措施,使混凝土的水分含量控制在适当范围内,避免过早干燥导致的裂缝。
3.加入抗裂措施:可在混凝土中加入纤维材料,例如聚丙烯纤维、钢纤维等,以提高混凝土的抗裂性能。
4.控制温度变化:在施工过程中,应合理设置温度控制设备,如覆盖保温材料、使用冷却水等来控制混凝土的温度,从而减少温度变化引起的裂缝。
5.控制静载荷:在施工过程中,需要合理安排工序、控制施工速度等,以确保混凝土受力均匀,避免因静载荷过大而引发裂缝。
6.加强养护工作:混凝土浇筑后需进行养护,如覆盖保湿膜、定期喷水等,以保持混凝土表面的湿度和温度,避免裂缝的产生。
7.做好施工质量管控:施工中要加强对混凝土质量的把控,确保原材料的质量符合要求,施工过程中严格按照施工规范进行操作,避免操作不当导致的裂缝。
在建筑施工中,避免混凝土裂缝是非常重要的,它不仅关系到建筑物的安全性能,还会影响建筑的美观。
因此,需要在设计、施工和养护等方面都加以重视,以减少混凝土裂缝的发生。
混凝土施工温度控制以及裂缝防治措施
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混凝土施工温度控制以及裂缝防治措施混凝土施工温度控制以及裂缝防治措施混凝土工程是建筑工程中重要的组成部分,其质量直接关系着整个建筑工程的安全与质量。
在混凝土施工过程中,裂缝普遍存在,成为工程施工中的难点,尽管在施工中采取了各种有效的措施,但措施依然存在,造成这种现象的原因是由于施工人员对混凝土温度应力变化不够重视,没有从产生裂缝的原因上汲取经验。
为了控制混凝土裂缝,需要充分了解裂缝成因,加强对混凝土施工温度的控制,并科学合理的进行混凝土施工管理与养护管理,提高混凝土工程的施工质量。
1混凝土裂缝成因造成混凝土裂缝的因素很多,主要包括混凝土湿度与温度的变化、结构不合理、不均匀性、原材料质量差、基础发生不均匀沉降、模板变形等等。
在混凝土硬化阶段,由于水泥的水化作用会释放出大量的热量,导致混凝土内部温度上升,引起混凝土表面的拉应力。
随着水化作用的结束,混凝土内部开始不断降温,在降温的过程中,由于基础等造成的约束,会导致其内部产生拉应力。
同时外界温度的降低也会导致混凝土表面产生拉应力,如果拉应力的大小超出了混凝土抗裂能力,混凝土表面就会产生裂缝。
另外,混凝土内部湿度变化较为缓慢,但其表面的湿度会受到外界环境的影响而发生较大的波动。
如果对混凝土养护不合理,混凝土内部湿度就会对其表面的干缩性造成制约,这也是产生混凝土裂缝的原因之一。
2混凝土温度应力分析根据混凝土温度应力产生的过程,能够将温度应力分为以下三个阶段:(1)从混凝土浇筑到内部水泥水化放热结束,通常需要持续30天。
在这一阶段,混凝土主要有两个方面的特征:第一,混凝土内部的水泥由于水化作用会释放大量的热量;第二,这一阶段混凝土弹性模量会剧烈的变化,由于其弹性模量的变化会导致其内部出现残余的应力。
(2)温度应力中期主要是从水化作用结束到混凝土基本冷却结束。
在这一时期,温度应力的产生主要是由于混凝土冷却、外部温度变化引起的,这些应力与第一阶段混凝土内部残留的应力雷击。
现浇钢筋混凝土温度裂缝产生的成因及控制措施
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现浇钢筋混凝土温度裂缝产生的成因及控制措施裂缝的位置取决于两个因素,一是约束,二是抗拉能力。
对楼板来说,约束最大的位置在四个转角处,因为转角处梁或墙的刚度最大,它对楼板形成的约束也最大,同时沿外墙转角处因受外界气温影响,楼板属收缩变形最大的部位;一般来说,板内配筋都按平行于板的两条相邻边而设置,也就是说,转角处夹角平分线方向的抗拉能力最薄弱。
故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处,而且呈45°斜向放射状。
裂缝的原因;设计要求;钢筋混凝土中的水泥在水化过程中,将释放大量的热量形成不均匀非稳定温度场,产生非均匀温度变形,极易导致混凝土裂缝产生,还有施工中的混凝土的干缩也会使混凝土产生裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。
本文就钢筋混凝土温度裂缝成因及控制措施进行分析、总结。
一、裂缝产生的原因混凝土中产生裂缝的原因有多种,主要是混凝土内部温度变化产生不均匀变形和湿度的变化引起的不均匀干缩变形叠加作用导致。
混凝土是一种脆性、非匀质的脆性材料,抗压力比抗拉力大一个数量级,极易在由于温差、干缩变形的作用下产生的主拉应力作用下产生宏观裂缝。
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者只出现很小的拉应力。
但是在凝固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。
水工砼裂缝的控制及处理措施
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高性能混凝土材料:研发具 有更高抗裂性能、耐久性和 自愈能力的混凝土材料,从 根本上减少裂缝的产生和发 展。
新型加固技术:发展新型、 高效、环保的加固技术,如 碳纤维加固、高分子材料加 固等,为水工建筑物裂缝修 复提供更多选择。
新技术应用
01
02
03
04
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近年来,一些新技术在 水工砼裂缝控制与处理 方面取得了显著成果, 以下是几个典型例子
02
水工砼裂缝的预防措施
优化混凝土配合比设计
选择优质原材料
采用低热水泥、优质骨料和合适的外加剂,降低混凝土内部温度应力,预防裂 缝产生。
控制水灰比
适当降低水灰比,提高混凝土抗压强度和抗裂性能。
施工过程中的控制措施
控制浇筑温温度,减少温度裂缝的产生。
水工砼裂缝的控制及处理措施
2023-11-11
目 录
• 水工砼裂缝概述 • 水工砼裂缝的预防措施 • 水工砼裂缝的处理措施 • 水工砼裂缝控制及处理的实际案例 • 未来展望与新技术应用
01
水工砼裂缝概述
水工砼裂缝的成因
温度变化
砼在硬化过程中,水泥水化反应会产生热量,导致砼内外 温度差异,从而引起温度应力,当应力超过砼抗拉强度时 ,就会产生裂缝。
选择优质水泥
选用低热水泥或中热水泥,降低砼的水化热,减小温度应力。
使用高性能外加剂
采用减水剂、缓凝剂等高性能外加剂,改善砼的工作性能和耐久性。
05
未来展望与新技术应用
未来展望
随着科技的不断进步,水工 砼裂缝的控制和处理将迎来 更多的创新和发展。以下是 未来可能的发展趋势
智能化监测技术:借助物联 网、大数据和人工智能等技 术,实现水工建筑物裂缝的 实时监测和预警,提高裂缝 防控的效率和准确性。
大体积砼温度与裂纹的控制
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大体积砼温度与裂纹的控制在现代建筑工程中,大体积砼的应用越来越广泛。
然而,由于其体积大、水泥水化热高,大体积砼在施工过程中容易出现温度裂缝,这不仅会影响结构的外观和耐久性,还可能危及结构的安全性。
因此,如何有效地控制大体积砼的温度和裂纹,成为了工程技术人员面临的重要课题。
一、大体积砼温度裂缝产生的原因大体积砼在浇筑后,水泥水化反应会释放出大量的热量,导致砼内部温度迅速升高。
由于砼的热传导性能较差,内部热量难以迅速散发,从而形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,砼内部产生压应力,外部产生拉应力。
而砼的抗拉强度较低,当拉应力超过砼的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
此外,砼的收缩也是导致温度裂缝的一个重要原因。
砼在硬化过程中会发生体积收缩,包括自收缩、干燥收缩和碳化收缩等。
如果收缩受到约束,也会产生拉应力,从而引发裂缝。
二、大体积砼温度的控制措施1、优化配合比选用低水化热的水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
减少水泥用量,可适当掺入粉煤灰、矿粉等掺和料,以降低砼的水化热。
同时,控制骨料的级配和含泥量,选用粒径较大、级配良好的骨料,以减少水泥浆的用量。
2、降低砼的入模温度在砼搅拌过程中,可采用加冰屑或冰水的方法降低水温,从而降低砼的出机温度。
在运输和浇筑过程中,对砼罐体和输送管道进行遮阳、保温处理,减少温度回升。
3、分层浇筑大体积砼可采用分层浇筑的方法,每层厚度不宜过大,一般控制在300 500mm 之间。
这样可以增加散热面积,降低砼内部的温度峰值。
4、埋设冷却水管在大体积砼内部埋设冷却水管,通循环冷水进行降温。
冷却水管的布置间距和管径应根据砼的体积、厚度和水化热等因素进行计算确定。
5、保温保湿养护砼浇筑完成后,及时进行保温保湿养护,以减少砼的内外温差和收缩。
可采用覆盖塑料薄膜、草帘、麻袋等保温材料,并定期浇水养护,保持砼表面湿润。
三、大体积砼裂纹的控制措施1、合理设置施工缝和后浇带在大体积砼施工中,合理设置施工缝和后浇带,可有效地释放砼的收缩应力,减少裂缝的产生。
大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施
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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、混凝土内部与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与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与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与技术标准,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,合理掺加塑化剂与减少剂。
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与风管、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。
混凝土裂缝的成因及防治措施
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混凝土裂缝的成因及防治措施1.基础沉降:如果建筑物的基础没有正确设计或施工不当,就可能导致基础沉降,压力不均匀分布,从而引起混凝土裂缝。
2.混凝土收缩:混凝土在硬化过程中会发生收缩,特别是在早期,因此,没有适当控制混凝土收缩,也会导致混凝土裂缝的发生。
3.温度变化:混凝土是一种热胀冷缩材料,在温度变化较为剧烈的地区,特别是在高温或低温环境下,由于混凝土膨胀和收缩不一致,容易导致混凝土裂缝的产生。
4.荷载承载能力不足:如果混凝土结构的设计不合理,或者承载荷载超过了混凝土的承载能力,都有可能导致混凝土裂缝的形成。
5.施工过程中的操作不当:例如混凝土的配制不正确、振捣不均匀、浇筑压力太大等等,都会导致混凝土内部的应力集中,从而引起混凝土的破坏和裂缝的产生。
针对混凝土裂缝的防治措施如下:1.合理设计和施工:在建筑物基础设计和施工过程中,应遵循相应的规范和标准,确保基础的均匀承载能力,减少基础沉降导致的裂缝。
2.控制混凝土收缩和膨胀:可以在混凝土中添加一些控制剂,如收缩剂和膨胀剂,来减少混凝土的收缩和膨胀。
此外,在混凝土浇筑后,还可以通过覆盖防潮膜或保湿措施来控制混凝土的收缩。
3.控制温度变化:可以对建筑物进行绝热设计,增加建筑物的保温性能,减少温度变化对混凝土的影响。
在混凝土浇筑后,可以使用遮阳和保湿措施来控制温度变化。
4.加强混凝土结构的支撑和加固:对于已经出现裂缝的混凝土结构,可以采取加固措施,如增加钢筋或其他支撑结构,以增加混凝土结构的承载能力和抗裂能力。
5.定期检查和维护:对于已经建成的混凝土结构,应定期进行检查和维护,以及及时修复已经出现的裂缝,避免裂缝扩大和进一步破坏混凝土结构。
总之,混凝土裂缝的成因很多,防治措施也需要综合考虑,从设计、施工、维护等方面着手,以保证混凝土结构的稳定性和耐久性。
同时,在日常使用中,也需要注意避免对混凝土结构施加过大的荷载,以减少可能的裂缝产生。
混凝土现浇板温度收缩裂缝
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混凝土现浇板温度收缩裂缝
首先,温度收缩是指混凝土在硬化过程中由于温度变化而产生
的体积收缩现象。
当混凝土浇筑完毕后,内部的水分开始蒸发,导
致混凝土体积收缩。
这种收缩会产生内部应力,如果这些应力超过
混凝土的抗拉强度,就会导致裂缝的形成。
其次,温度收缩裂缝的形成与多种因素有关。
首先是混凝土的
材料组成,水胶比越高,混凝土的收缩量就越大。
其次是混凝土的
施工条件,例如温度和湿度的变化。
高温下混凝土的收缩量较大,
而低温下则较小。
此外,混凝土的厚度和形状也会影响温度收缩裂
缝的形成。
为了减少温度收缩裂缝的发生,可以采取一些预防措施。
首先
是控制混凝土的水胶比,适当降低水胶比可以减少混凝土的收缩量。
其次是在施工过程中控制混凝土的温度和湿度,可以采用湿养护或
覆盖保温等方式来减缓混凝土的干燥速度。
此外,可以在混凝土中
添加一些控制收缩剂,如聚丙烯纤维等,来改善混凝土的抗裂性能。
另外,如果温度收缩裂缝已经形成,可以采取一些修复方法。
常见的修复方法包括填充裂缝、使用裂缝修复材料或进行局部补强
等。
选择合适的修复方法需要根据裂缝的大小和深度来确定。
总结起来,混凝土现浇板温度收缩裂缝是混凝土结构中常见的问题,但可以通过控制混凝土的材料组成、施工条件和采取预防措施来减少裂缝的形成。
如果裂缝已经形成,可以采取相应的修复方法进行修复。
混凝土结构中的裂缝控制方法
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混凝土结构中的裂缝控制方法一、前言混凝土结构中的裂缝控制是一个重要的问题,因为裂缝会影响混凝土结构的强度和耐久性。
在建设项目中,裂缝问题是非常常见的,因此混凝土结构中的裂缝控制方法是非常重要的。
二、裂缝成因混凝土结构中的裂缝通常由以下原因引起:1. 温度变化:混凝土在温度变化时会发生膨胀和收缩,导致结构中的应力变化,从而引起裂缝。
2. 湿度变化:混凝土的湿度变化也会导致结构中的应力变化,从而引起裂缝。
3. 荷载变化:混凝土结构在受到荷载变化时会发生应力变化,从而引起裂缝。
4. 施工过程中的误差:施工过程中的误差,如混凝土的浇注不均匀、振捣不充分等,也会导致混凝土结构中的裂缝。
三、裂缝控制方法为了控制混凝土结构中的裂缝,可以采取以下方法:1. 设计时的裂缝控制在设计混凝土结构时,应考虑到混凝土结构在使用过程中的变形和应力,从而采取合适的措施来控制裂缝的出现。
具体措施包括:(1)控制混凝土结构的长度、宽度和高度,以避免由于温度变化、湿度变化和荷载变化引起的应力变形。
(2)采用合适的布置和尺寸的钢筋来控制混凝土结构的应力和变形。
(3)在混凝土结构中采用合适的预应力,从而控制混凝土结构的应力和变形。
2. 施工时的裂缝控制在施工混凝土结构时,应采取以下措施来控制裂缝的出现:(1)在混凝土浇注前,应先对基础进行充分的加固和处理,以避免基础的沉降和变形。
(2)在混凝土浇注前,应先对模板进行充分的检查和修整,以确保混凝土的浇注均匀。
(3)在混凝土浇注时,应采用合适的振捣方法和工具,确保混凝土的密实性和均匀性。
(4)在混凝土浇注后,应及时进行养护和保养,以避免混凝土的干缩和开裂。
3. 养护时的裂缝控制混凝土结构养护时,应采取以下措施来控制裂缝的出现:(1)在混凝土浇注后,应立即对混凝土进行养护和保养,以保证混凝土的强度和耐久性。
(2)在混凝土养护期间,应控制混凝土表面的水分蒸发速度,以避免混凝土的干燥和开裂。
(3)在混凝土养护期间,应及时进行养护和保养,以避免混凝土的干缩和开裂。
大体积混凝土裂缝原因及控制措施
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大体积混凝土裂缝原因及控制措施大体积砼产生裂缝的原因是由于砼内部水化热作用产生的温度与砼表面温度存在着温差,势必产生温度应力,而温度应力与温差成正比,当这种温度应力超过砼抗拉强度时就会产生裂缝。
因此,防止砼出现裂缝的关键就是控制砼内部与表面的温差。
砼因温度应力而产生的裂缝分为两个阶段:第一阶段是因水泥水化热使砼内部温度升高,而在升温阶段砼内外温差过大,造成裂缝;第二阶段是砼内部温度达到最高后,砼因表面散热(或缩水)过快而产生较大的温降差,造成裂缝。
砼内部因水化热而温度增大达到最大值的时间为砼浇筑后第三天。
这些裂缝大致可分为两种:1、表面裂缝:大体积混凝土浇筑后,水泥产生大量水化热,使混凝土的温度上升,但由于混凝土内部和表面的散热条件不同,因而中心温度高表面温度低,形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土表面就会产生裂缝。
2、贯穿裂缝:大体积混凝土浇筑初期,混凝土处于升温阶段,弹性模量很小,由变形所引起的应力很小,故温度应力一般可忽略不计,但是过了数日,混凝土逐渐降温,这时温差引起的变形加上混凝土多余水分蒸发时引起的体积收缩变形引起拉应力,当该拉应力超过;混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面应会产生贯穿裂缝。
从影响结构安全的角度讲表面裂缝的危害性较小,而贯穿裂缝则会影响结构的正常使用,所以应采取措施避免表面裂缝,并坚决控制贯穿裂缝的开展。
裂缝给工程带来不同程度的危害,因此如何进一步控制温度变形裂缝的开展,是该工程大体积混凝土构件施工中的一个重要课题。
由于大体积混凝土施工的条件比较复杂,施工情况各异,再加上混凝土原材料的材质各向异性较大,且混凝土由各种非均质材料组成,它的破坏很复杂,在施工过程中控制温度变形裂缝,是涉及材料组成和物理力学性能及施工工艺等学科的综合性问题。
要采取相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝的展开。
3、大体积混凝土裂缝产生的规律根据大体积砼因水化热升温和降温阶段砼内部的应力变化,表面裂缝和收缩裂缝的内在联系及产生的原因,大体积混凝土裂缝产生的规律有以下几点:(1)温差和收缩越大,越容易开裂,裂缝越宽、越密。
混凝土裂缝控制技术及应用
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混凝土裂缝控制技术及应用混凝土是现代建筑物中最常用的建筑材料之一,它的强度和耐久性使其成为建筑设计中的重要组成部分。
然而,混凝土在使用过程中可能会出现裂缝,这些裂缝可能会对建筑物的结构完整性和稳定性产生负面影响。
因此,混凝土裂缝控制技术的研究和应用变得非常重要。
1.混凝土裂缝的成因和分类混凝土裂缝是由于混凝土内部的应力超过了其强度而引起的。
混凝土内部的应力可以由多种因素引起,如干缩、温度变化、荷载变化和地震等。
根据形成原因和裂缝宽度,混凝土裂缝可以分为以下几类:(1) 干缩裂缝:由于混凝土内部的水分蒸发而引起的缩短而形成的裂缝,它们通常出现在混凝土表面上。
(2) 温度裂缝:由于混凝土在温度变化下产生的体积膨胀或收缩而引起的裂缝。
(3) 荷载裂缝:由于受到外部荷载作用而引起的裂缝,如车辆经过桥梁、建筑物荷载等。
(4) 地震裂缝:由于地震引起的地面振动而引起的混凝土裂缝。
2.混凝土裂缝控制技术混凝土裂缝控制技术可以通过以下方法实现:(1) 缩短混凝土的龄期:减少混凝土内部的干缩以减少干缩裂缝的产生。
(2) 控制混凝土的温度:通过使用冷却管、冷却剂等方式来控制混凝土的温度,以减少温度裂缝的产生。
(3) 设计合理的结构:通过合理的结构设计来减少荷载裂缝的产生。
(4) 加强混凝土的抗震性能:通过在混凝土中添加纤维等物质来增强混凝土的抗震性能,以减少地震裂缝的产生。
(5) 使用裂缝控制剂:通过添加裂缝控制剂来改善混凝土的耐久性和抗裂性能,从而减少裂缝的产生。
3.混凝土裂缝控制技术的应用混凝土裂缝控制技术广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域。
以下是一些具体的应用案例:(1) 建筑领域:在建筑物的地基、地面、墙壁等部位使用裂缝控制剂来减少干缩裂缝的产生。
(2) 道路领域:在道路的基础、路面等部位使用裂缝控制剂来减少温度裂缝和荷载裂缝的产生。
(3) 桥梁领域:在桥梁的支座、梁、墩等部位使用裂缝控制剂来减少地震裂缝的产生。
钢筋混凝土箱涵施工裂缝的分析与控制
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钢筋混凝土箱涵施工裂缝的分析与控制摘要钢筋混凝土箱涵在施工过程中常因温度变化、浇筑不均等原因出现裂缝,严重影响其正常使用。
本文将从裂缝成因、裂缝分类、裂缝控制以及施工注意事项等方面进行分析和探讨,以期对钢筋混凝土箱涵施工裂缝的治理提供参考。
正文裂缝成因在进行整个箱涵的浇筑过程中,由于浇筑不均匀以及混凝土自身温度变化等因素,就可能会导致钢筋混凝土箱涵出现裂缝。
而这些因素的主要影响如下:1. 温度变化混凝土的温度变化是裂缝生成的主要原因之一。
当混凝土表面的温度变化较大或变化速度较快时,混凝土的收缩变形和温度变形难以协调,就会导致裂缝的产生。
在盛夏高温天气中,混凝土的表面会迅速升温,容易造成表面温度高于混凝土深部温度,从而引发混凝土表面应力过大,产生裂缝。
同理,在冬季寒冷时,混凝土温度骤降时也容易产生类似的问题。
2. 混凝土表面处理不当混凝土表面的处理过程中,若处理不当,混凝土内部的受力不均匀,就会影响混凝土的均匀性,进而产生裂缝。
3. 钢筋布置不合理若钢筋的布置不均匀,或者连接钢筋不牢固,就会影响箱涵的整体强度,从而引发箱涵的裂缝。
裂缝分类箱涵的裂缝按其形态可分为以下两类:1. 断裂型裂缝这种裂缝是箱涵产生最常见的一种裂缝类型。
断裂型裂缝的主要特点是呈现为混凝土表面一条线形的断裂。
在这种裂缝产生时,混凝土断面的洞口可以一览无余。
2. 胀起型裂缝这种裂缝常常是由于混凝土的温度变化或者混凝土收缩变形产生的。
胀起型裂缝的特点是箱涵表面有膨胀现象,甚至会出现整块混凝土离开钢筋或者钢筋外露的情况。
裂缝控制1. 预防裂缝的产生预防裂缝的产生是最佳的治理方式,首先要确保施工过程中混凝土的加工与浇筑均匀。
加工与浇筑均匀可以有助于减少内部应力,并提高混凝土的强度,有助于避免人工振捣等因素带来的裂缝。
同时还要对温度变化进行预测和管理,避免高温或低温等极端气候对混凝土温差带来的不利影响。
在浇筑前还必须要对钢筋进行合理布置,这种布置办法能够减少箱涵裂缝的产生。
浅谈混凝土工程中温度裂缝的成因及防治措施
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Science &Technology Vision 科技视界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们的生命和财产安全。
大量的混凝土工程实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的对策将其危害程度控制在一定的范围之内。
在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。
混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。
本文主要针对温度裂缝的预防与处理作浅要探讨,供工程界同行参考。
1温度裂缝的成因混凝土一般是由砂、石、水泥、水及其他外加剂(必要时)混合而形成的非均质脆性材料。
由于在混凝土结构物的施工过程中,历经投料、搅拌、运输、浇筑、振捣等诸多工序加之组成材料自身的差异以及外界条件的不确定性,多方面不利因素的叠加组合,使得硬化后的混凝土存在着孔隙、气孔、微裂纹等先天缺陷。
当混凝土受温差影响时,内部会产生应力,而应力的重新分布会使得缺陷部分产生应力集中,从而导致缺陷的不断扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝。
温度裂缝产生的实质是由于温差使混凝土表面产生拉应力,在拉应力的作用下表面破坏表现为裂缝。
温差产生的因素一般分为内部和外部因素。
内部因素温差多发生在大体积混凝土表面。
混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。
由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样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。
混凝土温度裂缝的成因及控制
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混 凝 土 温 度 裂 缝 的 成 因 及 控 制
刘 鹏
( 陕西省 交通建设集 团公 司, 陕西 西安 7 1 0 0 7 5)
摘
要: 从混凝 土温度裂缝的分类入手 , 对混凝 土温度裂缝 的成 因按阶段进行 了分析 , 同时针对 温度裂缝 的影响 因素 , 提 出了相应
的阶段控制方法 , 以达到指导工程实践 的目的。
关键词 : 混凝 土 , 温度裂缝 , 成 因, 控 制 中图分类号 : T U 7 5 5 . 7 文献标识码 : A
混 凝土裂缝本身是一个较复 杂的问题 , 它涉及 到混凝 土的材 限 , 引起 的裂缝称 为 内约 束裂缝 ; 混 凝土结 构受 到其他 结构 物 的 料性质 、 施工及其 环境 等多种 因素。在实 际工程 中, 温度 变 化 引 外部 约束 , 产生 的温度应力和拉应力 叠加后若超 过混凝 土抗拉极 起 的裂缝 是混凝土结构产生裂缝 的主要原 因之一 , 温 度裂缝 会影 限强度 , 则将引起收缩裂缝 , 称 为外约束裂缝 。 响结构 的整体受力性能和耐久性 , 对于温 度裂缝 的研 究具有 十分 2 温度 裂缝 的成 因 重要 的意义。 温度 裂缝 一般 出现于温差变 化较大 的混凝 土结 构 中, 此时结
2 ] 马南湘. 抗裂 防渗 合成纤 维楼 屋 面结构 工法与 工程 施工 管 拆装上都 明显提 高 了工 作效 率 , 还节 省 了运 输 费用 ; 而且 在施 工 [ 境 如风 、 雨、 水等条件 下 都可 以继续 , 提 高工 作效率 ; 还节 省 了施 [ 3 ] 王长青. 试析建 筑工程 中短肢 剪 力墙的 结构设计 [ J ] . 中国 位 梁施工 中, 使用 清水 混凝 土模板 进行 施工 , 不 仅使工 程 中浇 筑 [ 4 ] 邵 明波. 浅析建 筑工程信 息化 管理 存在 的 问题 与措 施 [ J ] .
大体积混凝土产生裂缝的原因及预防措施
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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。
大体积砼施工中温度应力裂缝的控制
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浅谈大体积砼施工中温度应力裂缝的控制摘要:本文介绍哈萨克斯坦国家梅纳拉尔州水泥厂工程生料粉磨及废气处理osj1设备基础大体积砼施工时的温度及裂缝控制,而采取相应的施工技术措施。
关键词:设备基础;大体积砼;裂缝控制;温度应力;施工技术措施tv544+.911.引言哈萨克斯坦梅纳拉尔水泥厂3000t/d生产线的生料粉磨及废气处理osj1设备基础为钢筋混凝土基础,设计底标高-5.350m,厚度6m,混凝土强度等级为c25,混凝土约850m3。
一次连续浇注完成。
2.温度应力产生的原因主要是:(1)大体积砼在硬化期间,水泥水化后释放大量的热量,使砼中心区域温度升高,而砼表面和边界由于受气温影响温度较低,从而在断面上形成较大的温差,使砼的内部产生压应力,表面产生拉应力(称为内部约束应力)。
(2)当砼的水化热发展到3~7d 达到温度最高点,由于散热逐渐产生降温产生收缩,且由于水分的散失,使收缩加剧,这种收缩在受到基岩等约束后产生拉应力(称为外部约束应力)。
因此,在大体积砼施工时必须严格控制其温度变化,提前预防因温度变化过高而产生的温度裂缝及其他裂缝。
而采取如下相应的预防技术措施;3.施工准备、施工方法及程序3.1 施工生产准备3.1.1 备足现场施工需要的砂、石、水泥、外加剂等主要材料。
3.1.2 钢筋隐蔽检查及模板验收合格。
3.1.3 施工作业面铺置操作施工平台。
3.1.4 养护及保温材料运到现场备用。
3.1.5 现场设置一座备用砼搅拌站。
3.1.6 现场准备两台发电机一开一备,充分准备好夜间施工照明。
3.1.7 分两个班次配备齐全施工人员。
3.2 施工方法标高-0.715m以下,砼分层浇灌,每层从一点开始向两侧浇筑,防止模板及钢筋产生偏移. 标高-0.715m以上待下层混凝土初凝后再进行浇筑。
3.3 施工程序混凝土泵车就位→搅拌混凝土→运输混凝土→混凝土分层浇筑→覆盖保温材料→测温监控→养护。
4.温度监控及裂缝控制的施工技术措施4.1防裂技术措施大体积混凝土容易产生温度裂缝及表面收缩裂缝,防制措施如下:(1)选用复合型外加剂(效果:减水、缓凝、泵送)的方式延长混凝土的初凝时间(缓凝时间控制6~8h),降低水化热,保证初凝前砼上下层连续浇筑。
大体积混凝土裂缝产生的原因与防治措施探讨
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大体积混凝土裂缝产生的原因与防治措施探讨本文结合工程施工实践, 重点对大体积混凝土裂缝成因及防治措施进行了探讨, 并从原材料、施工和养护三个方面阐述了防治砼裂缝的一般方法。
1 裂缝产生原因砼产生裂缝, 主要是因为非受力变形引起的, 分为混凝土体积收缩引起的裂缝和温度应力引起的裂缝。
本文重点讨论温度裂缝。
温度裂缝主要是由于混凝土结构内外温差过大造成的。
1.1 混凝土产生温差的主要情形(1) 浇筑初期, 混凝土内部产生的大量水化热难以散发, 导致其内部温度迅速上升, 但其表面温度还是环境温度, 由此产生内外温差。
当这种温差在混凝土初凝时产生的拉应力超过混凝土自身的抗拉强度时, 就会形成裂缝。
(2) 拆模前后, 混凝土表面温度很快降低, 这种温度陡降也会产生裂缝。
(3) 当混凝土内部温度达到最高后, 热量逐渐散发, 达到最低温度或使用温度时, 也会形成温差, 产生裂缝。
1.2 施工中造成裂缝的原因(1) 原材料方面:水泥等级或品种选用不当、水泥存放时间长、因受潮产生凝结、非正常膨胀、水化热过高;粗细骨料级配不良、含泥量大、骨料表面含碱;掺合料比例过大、细度未达标;外加剂掺量选择不当、与水泥或掺合料的相容性不好;水泥用量和用水量过大、砂率和水灰比选择不当。
(2) 施工控制方面:原材料、外掺合料、外加剂称量不准;搅拌时间过长或不足、振捣或插入不当、拌合物不均匀、任意加水;运输停置时间长;连续浇筑时间过长、浇筑顺序不当、入模速度过快、摊铺分层过厚, 振捣不及时、过振或漏振、施工缝处理不当;养护不到位、未及时覆盖保湿或保温、早期失水补充不及时等。
(3) 设计方面:存在结构断面突变、钢筋配置过少或过多、未充分考虑混凝土的收缩变形、混凝土强度等级过高、荷载收缩等因素。
2 大体积砼裂缝的主要防治措施大体积砼裂缝的防治主要应从原材料、施工、设计三个方面采取措施。
2.1 原材料方面2.1.1 合理选择水泥水化热是产生大体积混凝土的温差的主要原因, 为减小温差, 就应该选择早期水化热低和安定性好的水泥。
常见砼梁的裂缝形式及原因
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常见砼梁的裂缝形式及原因
常见混凝土梁的裂缝形式及其原因有以下几种:
1.干缩裂缝:干缩裂缝是混凝土在干燥过程中由于水分的蒸发而引起的收缩,导致混凝土内部应力产生。
主要原因是混凝土中的水分在干燥过程中蒸发,导致体积收缩,进而产生裂缝。
这种裂缝一般为短裂缝,位于混凝土的表面。
2.温度裂缝:温度变化是导致混凝土梁温度裂缝的主要原因之一。
当混凝土受到温度变化时,由于混凝土的热膨胀系数不同于钢筋的热膨胀系数,就会产生温度应力,从而导致裂缝的产生。
这种裂缝一般是沿着梁的长度方向呈直线状分布。
3.荷载裂缝:混凝土梁在受到过大荷载作用时也会产生裂缝。
当梁的荷载超过了其承受能力时,混凝土就会发生破坏,从而产生裂缝。
这种裂缝形式多样,位置分布也较广泛,一般呈现为多条、交叉的裂缝。
4.构造裂缝:构造裂缝是由于梁的设计或施工不当所引起的。
例如,梁的截面尺寸不合理、钢筋的布置不完善、混凝土的质量问题等等,都会导致混凝土梁产生构造裂缝。
这种裂缝一般为一个个小裂缝,位于梁的局部区域。
5.变形裂缝:混凝土梁在弯曲、剪切等受力作用下产生变形,从而引起裂缝的产生。
这种裂缝一般呈现为横向的、曲线形状的裂缝,位于梁的截面上。
以上是常见的混凝土梁裂缝形式及其原因,不同形式的裂缝可能由于不同原因而产生,因此在混凝土梁的设计和施工中需要充分考虑各种原因,采取相应的措施来预防和控制裂缝的产生。
同时,定期检查和维护混凝土梁,及时修复已经产生的裂缝,也是保证梁的使用寿命和安全性的重要措施。
砼裂缝产生的原因及控制对策
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砼裂 缝产 生 的原 因及控 制 对策
倪 学 军
( 深圳 市鹏城建筑集 团有限公司 , 东 深圳 5 8 0 ) 广 1 00
摘 要: 针对施工中混凝 土裂缝的成 因问题进行分析, 并提 出相应 处理措施 。 关 键 词 : 裂缝 ; 因 ; 制 砼 原 控
凝土冷却时表面温度低 , 内部温度高 , 面出现拉应 力 , 在表 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 应务往 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 弛, 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 。 5 温度的控制和防止 裂缝 的措施 1 混凝 土 裂缝 产 生 的 原 因 荷 载裂缝 的出现主要是由于设计不都里及施工误差等原因造成的。 为了防止裂缝 , 轻温度应力可 以从控制温度和改善约束条件两个 减 1设计结构中的断面突变 而产生 的应力集中所产生的构件裂缝 。 ) 方面着手。 2 设计 中构件施加预应力 不当, ) 造成构件的裂缝 。 5 控制温度 的措施如下 : ) . 1 1 采用 改善骨料级 配 , 于硬性混 凝土 , 用 掺 3 设计 中构造钢筋配置过少或过粗等引起的构件裂缝。 ) 混合料 ,t I /  ̄气剂或塑化剂等措施以减 少混凝 土中的水泥用量 。2 拌合 jJ ] ) 4 设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形 , ) 设计 中采用 的混凝土 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 等级过高 , 造成用灰量过 大, 收缩不利 , 构件局部出现收缩裂缝 。 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 5 规定合理的拆模时间 , 温骤降 时进行表面保温 , 气 以免混 5 施工过程 中钢筋骨架 的焊接 , ) 拼装 , 绑扎不规范使构 件整体受力 人冷水降温 。 ) 不均 , 在构件局部出晒挝大 的集 中应力 , 产生裂缝 。 凝土表 面发生急剧的温度梯度。 施 工中长期暴露 的混凝土浇筑块表面 6) 2 混凝土 自身的物理及化学性质产生收缩引起 的收缩 裂缝 或薄壁结构 , 在寒冷季节采取保温措施 。 21 水泥品种 、 . 标号及用量。矿渣水泥 、 硬水 泥、 快 低热水泥混凝土收缩 5 改善约束条件的措施 1合理地分缝分块 。 ) . 2 ) 2 避免基础过大起伏 3 ) 性较高 , 普通水泥 , 山灰水 泥, 火 矾土水泥混凝 土收缩性较低 , 另外 水泥 合理的安排施工 , 避免过大的高差 和侧 面长期暴露 , 此外 , 改善混凝土的 标号越低 , 单位体积用量越大 , 细越大 , 磨 则混凝 土收缩越大 , 且发生收 性能 , 提高抗 裂能力 , 度养护 、 强 防止表面干缩 , 特别 是保证混凝 土的质 缩时间越 长, 例如 , 了提高混凝土的强度 , 为 施工 时经 常采用强行增 加水 量对防止裂缝是十 分重要 的 , 应特别 注意避免产生贯穿 裂缝 , 出现后要 泥用量的做法 , 结果收缩应力明显加大 。 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 22 骨料品种。骨料中石英、 . 石灰岩 、 白云岩 、 岗岩 、 花 长石等 吸水率 较 发 生 为 主 。 小, 收缩性较 低 , 而砂 岩 , 板岩 , 角闪岩等 吸水率较大 , 收缩性较高 , 外 53 设 计 方 面 。 另 _ 骨料粒径大收缩小 , 含水 量越大 收缩越大 。 1 设计中, ) 设计人员应灵活地运用“ 抗放” 结合 , 或以“ 为 主, 以 抗” 或 23 水灰 比。用水量越大 , _ 水灰 比越高 , 混凝土收缩越大。 “ 为主的设计原则 , 放” 来选择结构方案和使用 的材料 。所谓“ 就是处 抗” 24 外掺剂。外掺剂 保水性越好 , . 则混凝土收缩越小。 于约束状态下的结构 , 没有足 够的变形的余地时 , 为防止裂缝所 采取的 养护方法。 良 的养护可加速混凝土的水化反应 , 好 获得较高 的混凝 有力措 施 , 而所谓“ 就是结 构完全处于 自由变形 无约束状态 下 , 放” 有足 士强度 , 养护 时保持湿度越 高 , 气温越低 , 养护 时间越长 , 则混凝土收缩 够变形余地时所采取的措施。 越小 , 蒸汽养护方式 比自然养护方式混凝土收缩 要小。 2 设计 中应尽量避免结构断面突变带来的应力集 中。 ) 2 外界环境 。大气 中湿度小 , . 5 空气干燥 、 温度 高、 风速大、 则混凝土水 3 在结构设计中 , ) 设计人 员应重视对构造钢筋 的配置 , 别是楼 面 、 特 分蒸发快 , 混凝土收缩越快 。 墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋 的直径和数量的选择。 26 振捣方式及时间 。机械振捣方式 比手工捣 固方式混凝 土收缩性要 . 4 材料选择和混凝土配合 比设计要符合规范要求。 ) 小, 振捣时 间应根 据机械性能决定 , 一般 以 5 1 ~ 5秒, 次为宜 , 时间太 短 , 54 现 场 施 工 方 面 。 . 振捣不密实 , 形成混凝土强度不足或不 均匀 , 间太长 , 时 造成分层 , 骨 粗 1 热天浇筑混凝土时减 少浇筑厚度 , 用浇筑层 面散热 , ) 利 对于在体 粒沉人底层 , 细骨料留在上层 , 强度不均 匀, 上层易发生收缩裂缝 。 积的混凝土建 议采用在混凝土 中埋设水管 , 通人冷水 降温。 3 混凝土在浇注过程中和混凝土在硬化过程 中由于温度变化 引起 的裂 2 规定合理 的折模时间 , ) 由于新浇筑在早 期 , 表面引起很大的应力 , 缝 易出现 “ 温度 冲击 ” 现象 , 此时拆除模板 , 必然 引起 温度梯 度 , 从而在表面 与水 化 热 应 力 迭 加 , 加 上 混凝 土 干 缩 , 面 的 拉 应 力 达 再 表 混凝土具有热胀冷缩性质 ,当外部环境或结构 内部温度发生变 化 , 附 加一 拉应 力 , 温度将发生变形 , 若变形遭到约束 , 则在结构内将产生应力 , 当应力超过 到很大 的数值 , 就有导致裂缝的危险。 混凝土抗拉强度 时即产生 温度裂缝 , 温度裂缝区别其它裂缝最主要特征 3 在混凝土裂缝的防治工作中 , ) 对新 浇混凝 土的早期养护工作尤为 是将随温度变化而扩张或合扰 ,引起温度变化主要因素有 :年温差 、 重要 , 日 以保证混凝土在早期尽可 能少产生收缩 , 主要 是控制好 构件的湿 照、 骤然降温 、 水化热 、 养护方法等。 润养护 , 对于大体积混凝土, 条件时宜采用蓄水或流水养护 , 有 养护 时间 由于基 础沉 降, 水平方 向位移等变形引起 的裂缝 为 1~ 8天 。 42 1地质勘察精度不够 , ) 试验资料不准 。 ) 2 结构荷载差异太 大。 ) 3 结构 4 对于在施工中长期暴露 的混凝土浇筑块表面或薄壁结构 , ) 在寒 冷 基 础类型判别大 , 同一联桥梁 中, 混合使用不 同基 础如扩大基础 和桩 基 季 节 采 取 保 温措 施 。 础, 或同时采用桩基础但柱径或桩 长差别大时 , 同时采用扩大基础 但 或 5 在施工中 . ) 改善混凝 土约束条件 : 合理地分缝分块 , 避免基础过 大 基底标高差异大时 , 也可能引起地基 不均匀沉降 。 分期建造 的基础 。 4) 如 起伏 , 合理的安扫滋工工序, 避免过大 的高差和狈腼 长期 暴露。 分期修建的高速公路左右半 幅桥梁 , 新建桥梁荷载或基础处理时 引起地 6 在施工 中, ) 正确使 用外加剂也是减 少开裂的措旌之一 , 因为 许多 基 土重新 固结 , 可能对原有桥 梁基础造成较大沉降 。 ) 5 地基东张 。 地基 的 外加剂都有缓凝 、 加和易性 、 增 改善塑性的功能。 冰冻或融化均可造成不均 匀沉降 。 结 束语 4 温 度 应力 分 析 在建筑工程 中硷产生裂缝的原因很多 , 涉到没计 、 牵 施工 、 监理等方 根据温度应 力引起的原 因可分为两类 1 自生应 力 : 界上没有任 面 , ) 边 由上述可知 , 设计疏漏 , 工低劣 , 施 监理不力 , 环境温度 的改变 , 均可 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 能使混凝 土出现裂缝 , 因此 , 严格按照 国家有关规 范 , 术标准进 行设 技 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 计, 工和监理 , 施 是保证结构安全耐用的前提 和基础 。
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浅谈砼温度应力裂缝的成因及控制【摘要】对混凝土温度裂缝产生的原因进行探讨,并对混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行进行阐述。
【关键词】混凝土;温度应力;裂缝成因;控制
1、裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度的变化,施工方法不合理,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,由于受到地基或老混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。
另外,使用过程中的气温变化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。
许多混凝土的内部温度变化很小或变化较慢,但表面温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。
而施工现场因温度应力造成的砼裂缝占砼裂缝问题总数的50%以上,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。
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,结构尺寸相对较大的柱子,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。
①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)拌合混凝土时加温度较低的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,通过管内的水流动降温;
(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变化;
(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。
②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延长拆模
时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。
新浇筑混凝土早期拆模,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,必然引起较大的温度梯度,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,对于防止由于温度变化在混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
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。
由于钢筋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。
因此通过额外增加温度筋(钢筋的直径细而间距密)后,提高了混凝土表面的抗裂能力,对提高混凝土抗裂性的效果较好。
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,其基本原理就是:减少混凝土中存在大量毛细孔道。
使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。
同时可在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,另外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。
还可提高水泥浆与骨料的粘结力,
有效的提高的混凝土抗拉强度,提高的混凝土抗裂性能。
许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实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,可能会更加简捷、经济。
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。
③防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。
一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
适宜的温度条件是相互关联的。
从理论上分析,新浇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引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,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期,在施工中应切实重视起来。
5、结束语
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的初步探讨,虽然对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,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免的。