混凝土温度湿度应力裂缝的预防和控制

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混凝土温度湿度应力裂缝的预防和控制

混凝土在施工和使用过程中,由于温度和湿度的变化可能导致开裂现象。这种裂缝不仅影响结构的外观,还可能降低其耐久性和承载能力。因此,预防和控制混凝土温度湿度应力裂缝至关重要。

首先,合理设计配合比是关键。通过优化水泥用量、掺加粉煤灰或矿渣等矿物掺合料,可以降低水化热,减少因温差引起的裂缝风险。同时,选择合适的外加剂(如减水剂或缓凝剂)可改善混凝土的工作性能,减少水分蒸发导致的干缩裂缝。

其次,加强施工过程中的温度控制。例如桥墩施工技术交底,在大体积混凝土施工中,采用分层浇筑、预埋冷却水管等措施,可以有效降低内部温升。此外,夏季施工时应避免高温时段作业,冬季则需采取保温措施,防止混凝土表面与环境温差过大。

最后,合理设置伸缩缝也是控制裂缝的有效手段。根据结构尺寸和环境条件,科学规划伸缩缝的位置和间距,可释放温度和湿度变化产生的应力。

综上所述,通过优化设计、严格施工管理以及加强后期养护,可以有效预防和控制混凝土温度湿度应力裂缝,从而提高工程质量和使用寿命。

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,在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。

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想叠加。

根据温度应力引起的原因可分为两类:

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,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,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。

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。

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。

控制温湿度的措施如下:

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;

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;

在混凝土中埋设水管,通过冷水降温;

规定合理的拆模时间,气温聚降时进行表面保温,以免混凝土表面发生温度梯度;

施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,采用较厚的塑料薄膜包围结构物,寒冷季节加一层草袋即可,此方法能够使混凝土自身养护。在夏季能够减少水分蒸发,减少干缩、冻天的冷缩和减少每几个小时浇水降温和养护,能够降低内部和外界温差和湿差,避免徐变的影响,减少裂缝。

改善约束条件的措施是:

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,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拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,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,与水化热应力叠加,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些轻型保温材料,如塑料薄膜、泡沫海绵等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。

加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢材的各项性能是稳定的,而与应力状态,时间及温度无关。钢材的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢材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,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多,间距小,宽度与深度较小了。而且如果钢筋和直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。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。

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,笔者在实践中总结出其主要作用为:

水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。

水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。

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。

提高水泥浆与骨料的粘结力,提高混凝土的抗裂性能。

混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。

掺外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗炭化收缩。

掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。

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。

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聚降也容易形成裂缝。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0020 xx高速公路a1标施工施工组织设计,保温应达到下述要求:

防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。

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。

防止先浇筑和后浇筑混凝土之间的约束。

混凝土早期养护,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、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以达到设计的强度和抗裂能力。

河南中医学院图书馆材料送检施工方案适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。

从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全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。控制温湿度措施(6)中的方法我们是通过几个工程的施工应用是非常可行的。米年 A置身事22AQ1WSC‘’立刻机,没。

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