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混凝土溫度變形裂縫的成因與控制

發(fā)布時間：2018-09-15信息來源：武漢地美特新型材料工程有限公司作者：管理員

大體積砼結(jié)構(gòu)由于在水泥水化過程中釋放的水化熱

，從而引起溫度變化和砼本身的收縮受到外界約束作用時，就會在砼內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力
。當應(yīng)力超過砼 的抗拉限
，裂縫也就隨之產(chǎn)生
。由于這些裂縫往往給工程帶來不同程度的危害，因此控制溫度應(yīng)力和溫度變形裂縫的發(fā)展是大體積砼結(jié)構(gòu)施工中所面臨的一個重大 課題
。



一

、大體積混凝土施工裂縫的成因



砼是一種多種材料組成的非勻質(zhì)材料，其抗拉強度遠小于抗壓強度

，當拉應(yīng)力超過砼的抗拉強度
，就產(chǎn)生了裂縫甚至達到破壞。大體積結(jié)構(gòu)砼的裂縫
，有表面裂縫和 貫穿裂縫兩種
，這兩種裂縫都有一定的危害性。相對來說
，貫穿裂縫會影響結(jié)構(gòu)的整體性
、耐久性和正常使用
，甚至于結(jié)構(gòu)安全。裂縫產(chǎn)生的主要原因有以下幾種：



1

。由于外荷載引起的：這種裂縫發(fā)生較為普遍
，即按常規(guī)計算的主要應(yīng)力引起的。



2

。結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的：這種裂縫是由于結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài)與計算假設(shè)模型存在差異而引起的
。



3。變形變化引起的：這種裂縫由于溫度

、收縮
、膨脹、不均勻沉降等因素引起變形
。



砼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部

，結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間常常是相互影響，相互制約的
。如果砼結(jié)構(gòu)截面尺寸較大
，內(nèi)部的溫度和濕度分布不均勻，這樣就約束了砼結(jié)構(gòu)內(nèi)部不同部位的變 形
。同樣砼結(jié)構(gòu)的變形也有來自外部結(jié)構(gòu)的影響
。大體積砼由于水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用
，此種溫度應(yīng)力是導(dǎo)致砼產(chǎn) 生裂縫的主要原因
。



二、防止產(chǎn)生裂縫的主要措施



(一)控制砼溫升

。



1

。選用水化熱低的水泥。水化熱是水泥熟料水化所放出熱量
。為使砼減少升溫
，可以在滿足設(shè)計強度要求的前提下，減少水泥用量
，盡量選用中低熱水泥
。一般工程可選用礦渣水泥或粉煤灰水泥。



2

。利用砼的后期強度
。據(jù)試驗數(shù)據(jù)表明，每立方米的砼水泥用量
，每增減10公斤
，砼溫度受水化熱影響相應(yīng)升降1攝氏度。因此根據(jù)結(jié)構(gòu)實際情況，對結(jié)構(gòu)的剛 度和強度進行復(fù)算并取得設(shè)計和質(zhì)檢部門的認可后
，可用f45
、f60或f90替代f28作為砼設(shè)計強度，這樣每立方米砼的水泥用量會減少40~70公斤/ 立方米
。相應(yīng)的水化熱溫升也減少4~7攝氏度。



利用砼后期強度主要是從配合比設(shè)計入手

，并通過試驗證明28天之后砼強度能繼續(xù)增長
。在預(yù)計的時間能達到或超過設(shè)計強度。



3

。摻入減水劑和微膨脹劑
。摻加一定數(shù)量的減水劑或緩凝劑，可以減少水泥用量
，改善和易性
，推遲水化熱的峰值期。而摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥
，也可以減少砼的溫度應(yīng)力
。



4。摻入粉煤灰外摻劑

。在砼中加入少量的磨細粉煤灰取代部分水泥
，不僅可降低水化熱，還改善砼的塑性
。



5

。骨料的選用。連續(xù)級配粗骨料配制的砼具有較好的和易性
，較少的用水量和水泥用量以及較高的抗壓強度
。另外，砂
，石含泥量要嚴格控制
。砂的含泥量控制在小于2%，石的含泥量控制在小于1%
。



6

。降低砼的出機溫度和澆筑溫度。首先要降低砼拌合溫度
。降低砼出機溫度的有效的辦法是降低石子的溫度
，在氣溫較高時，要避免太陽的直接照射骨料
，必要時向骨料噴射水霧或使用前用冷水沖洗骨料
。



另外砼在裝卸、運輸、澆筑等工序都對溫度有影響

。為此
，在炎熱的夏季，應(yīng)盡量減少從攪拌站到入模的時間
。



(二)采用保溫或保溫養(yǎng)護

，延緩砼降溫速度。



根據(jù)不同的施工季節(jié)

，為減少砼澆筑后所產(chǎn)生的內(nèi)外溫差
，夏季主要應(yīng)采用保濕養(yǎng)護，冬季應(yīng)保溫養(yǎng)護
。大體積砼結(jié)構(gòu)終凝后
，其表面蓄存一定深度的水，具有一定 的隔熱保溫效果
，縮小了砼內(nèi)外溫差
，從而控制裂縫的開展。而基礎(chǔ)工程大體積砼結(jié)構(gòu)拆模后
，宜盡快回填土
，避免氣溫驟變產(chǎn)生有害影響，亦可延緩降溫速率
，避 免產(chǎn)生裂縫
。



(三)改善施工工藝，提高砼抗裂能力

。



1

。采用分層分段法澆筑砼，有利于砼消化熱的散失
，減小內(nèi)外溫差
。



2。改善配筋

，避免應(yīng)力集中
，增強抵抗溫度應(yīng)力的能力，孔洞周圍
，變斷面轉(zhuǎn)角部位
，轉(zhuǎn)角處都會產(chǎn)生應(yīng)力集中。為此在孔洞四周增配斜向鋼筋
，鋼筋網(wǎng)片
，在變 截面作局部處理使截面逐漸過渡，同時增配抗裂鋼瀝
，都能防止裂縫的產(chǎn)生
。值得注意的是
，配筋要盡可能應(yīng)用小直徑和小間距，按全截面對稱配置
。



3

。設(shè)置后澆帶。對于平面尺寸過大的大體積砼
，應(yīng)設(shè)置后澆帶
，以減少外約束力和溫度應(yīng)力；同時也有利于散熱
，降低砼的內(nèi)部溫度
。



4。做好溫度監(jiān)測工作

，及時反映溫差，隨時指導(dǎo)養(yǎng)護
，控制砼內(nèi)外溫差不超過25攝氏度
。



裂縫是砼結(jié)構(gòu)工程普遍存在的問題，不僅影響建筑物的觀感

，更重要的是不利于結(jié)構(gòu)的防水和抗?jié)B要求
，也降低建筑物的耐久性，甚至于影響結(jié)構(gòu)的承載能力
。裂縫 的發(fā)生與發(fā)展有多方面的原因
，在提高施工企業(yè)人員素質(zhì)和使用更合理的施工工藝的同時還要認真貫徹事前、事中
、事后控制的原則
，加大職能部門的監(jiān)管力度，不為地坪工程留下任何隱患
。