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混凝土裂縫:溫度裂縫及預防

2015-04-16 16:28  建設工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

  混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在表面引起拉應力。后期在降溫過(guò)程中,由于受到基礎或老混凝土的約束,又會(huì )在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會(huì )在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時(shí),即會(huì )出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化;炷潦且环N脆性材料,抗拉強度是抗壓強度的1/10左右,短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有(0.6~1.0)×104,長(cháng)期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有(1.2~2.0)×104。由于原材料不均勻,水灰比不穩定,及運輸和澆筑過(guò)程中的離析現象,在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的,存在著(zhù)許多抗拉能力很低,易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應力主要是由鋼筋承擔,混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力,則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時(shí)期的穩定溫度,往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時(shí)溫度應力可超過(guò)其它外荷載所引起的應力,因此掌握溫度應力的變化規律對于進(jìn)行合理的結構設計和施工極為重要。

  溫度裂縫的走向通常無(wú)一定規律,大面積結構裂縫?v橫交錯;梁板類(lèi)長(cháng)度尺寸較大的結構,裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著(zhù)長(cháng)邊分段出現,中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現會(huì )引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。主要預防措施:

 。1)盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。

 。2)水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。

 。3)水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來(lái)補充。

 。4)提高水泥漿與骨料的粘結力,挺高混凝土抗裂性能。

 。5)在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應力,當拉應力大于混凝土抗拉強度時(shí)裂縫就會(huì )產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高混凝土抗拉強度,大幅度提高混凝土的抗裂性能。

 。6)摻減水防裂劑后混凝土緩凝,時(shí)間適當,在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上,避免因水泥長(cháng)期不凝而帶來(lái)的塑性收縮增加。

 。7)混凝土的澆筑:大體混凝土澆筑主要有三種方式:其一,分層平行推進(jìn);其二,分層斜面推進(jìn);其三,分層交錯推進(jìn)方式。需要根據混凝土澆筑量、構件形式、混凝土澆筑方式等進(jìn)行確認。分層澆筑可以增大散熱面積,保證施工質(zhì)量。

 。8)混凝土的振搗:實(shí)行快插慢拔、分層振搗的振搗方法。振搗上一層時(shí)插入下一層混凝土5cm以消除兩層間的接縫。通過(guò)二次振搗可以使混凝土更加密實(shí),對提高混凝土的抗拉能力很有力;

 。9)加強混凝土的養護和溫度監測。

  混凝土養護是保證混凝土質(zhì)量一道十分重要工序,必須認真切實(shí)做好。本工程采用自然養護,即在混凝土表面蓋薄膜或草、麻袋,保證混凝土表面充分潮濕。大體積混凝土養護過(guò)程中,應對混凝土澆筑塊體的內表溫度、頂面及底面溫度,室外氣溫進(jìn)行監測。根據監測結果對養護措施做出相應的調整,確保溫控指標的要求。施工中,常用混凝土溫度測定儀實(shí)行24h監控,監控期一般為15d,測溫時(shí)應做好記錄。

責任編輯:tufangss
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