当前位置: 圆柱模板 » 建筑百科 » 建筑论文 »

混凝土温度裂缝的原因分析与防治措施

知识详细介绍:

摘 要:砼的温度裂缝影响着结构的整体性和耐久性,对砼的温度裂缝特征及原因进行了分析,从材料选用、温度控制、约束条件和养护保温等四个方面提出了一些预防和治理措施。

关键词:砼温度裂缝 原因分析 防治措施

中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(a)-0101-01

砼是一种由骨料、水泥、结构钢筋及存留其中的气体和水组成的非匀质性材料,在现代工程建设中占有重要的地位。但是在实际施工时,由于在硬化过程中各种材料变形不一致,商品混凝土普遍存在裂缝现象,常常出现温度裂缝。尽管在施工时采取各种措施,但裂缝仍然时有出现。绝大多数裂缝是肉眼看不见的微裂缝,只有肉眼可见的宏观裂缝才是通常所说的裂缝。商品混凝土产生裂缝的原因很多,对结构的影响差异也很大,其中温度应力及温度控制是重要的原因之一,工程中出现的由于温度引起的温度裂缝,严重影响着结构的整体性和耐久性,它对工程防灾减灾也具有重要的意义。因此,在工程设计和施工时,须弄清裂缝产生的机理,考虑温度裂缝产生的各种原因,避免和控制温度裂缝的产生。

1 温度裂缝的特征及产生的原因

砼温度裂缝的走向无一定规律性,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类或长度尺寸较大的构件,裂缝多平行于短边,裂缝沿全长分段出现,宽度大小不一。温度裂缝一般可分为表面裂缝和贯穿裂缝,它主要出现在大体积砼结构或者温差变化较大地区的砼结构中。砼浇筑后,在硬化过程中,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此产生的温度收缩应力是砼结构产生裂缝的主要原因。表面裂缝是由于砼表面和内部的散热条件不同,存在较大的温度差,形成了温度梯度,从而使砼的内部产生压应力,表面产生拉应力,当表面的拉应力超过砼的抗拉强度所引起的。贯穿裂缝是由于大体积砼在强度发展到一定程度,温度逐渐下降,降温差引起的变形加上砼因失水引起的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束引起的拉应力,超过砼抗拉强度所产生的贯穿整个界面的裂缝。

2 温度裂缝的防治措施

根据以上对温度裂缝成因的分析,应主要从原材料的选用、施工阶段的温度控制、约束条件的改善、养护保温等方面考虑预防和控制砼温度裂缝。

2.1 原材料的选用

2.1.1 水泥的品种

在常温下不同品种的水泥在不同龄期的水化热是不同的,高水化热水泥前3 d的水化热为70~85 kcal·kg-1,中水化热水泥前3d的水化热为50~70 kcal·kg-1,低水化热水泥前3d的水化热为40~60 kcal·kg-1。如果砼越厚,内部的热量不易散发而积聚,使内部温度升高,随之温度应力也越大,随着时间的延长,所产生的温度裂缝逐渐增大延伸成贯穿裂缝。因此对于大体积或大断面的砼结构,应优先选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥。

2.1.2 骨料的选用

选用质量优良的粗细骨料,可以提高砼的和易性,达到改善砼工作性能的目的,同时可以代替水泥,降低水化热。

工程上应根据结构的断面尺寸和砼输送泵的内径,合理选择骨料粒径。实践证明:选用粒径大的粗骨料,可减少水泥和水的用量,进而减小水化热。因此,施工时要优先选用级配良好粒径较大的粗骨料。

细骨料以中砂为宜,同样可降低水泥水化热、砼温升和收缩。

2.2 温度的控制

为了降低砼温度裂缝的产生,工程上一方面采用改善骨料级配,选用干硬性砼,掺加外加剂等措施减少水泥用量;另一方面在拌和砼时预先用水将粗骨料冷却。同时,应该提供温度散发的途径,利用浇筑面散热;对于大体积砼,在砼中埋设冷水管;控制拆模时间,以免砼表面发生急剧的温度梯度;对于施工中长期暴露的砼浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。

2.3 改善约束条件

(1)合理地分层、分块浇筑,改善因结构本身互相约束而出现的温度应力。

(2)避免地基起伏过大,防止结构边界受到外界的约束不能自由伸缩变形。

(3)控制浇筑流程,合理安排施工工序,避免过大的浇筑高差。

(4)在底板高低起伏和截面突变处,做成渐变化形式,消除或减少约束作用。

2.4 养护和保温

2.4.1 一般砼结构

砼浇筑后,应加强养护和保温,控制结构与外界温度梯度在25 ℃范围内。砼的裸露表面及时喷水养护,夏季应适当延长养护时间,提高抗裂能力。在冬季蒸汽养护时,适当延长保温和脱模时间,控制好温度的升降速度,使升温速度不大于15 ℃/h,降温速度不大于10 ℃/h。防止温度骤变引起过大的温度应力,导致裂缝的出现。对于基础部分的砼结构应及早回填,保温保湿,减少温度收缩裂缝。

2.4.2 大体积砼结构

大体积砼浇筑后,表面及时用草垫、草袋或锯屑覆盖,并洒水养护;深坑基础可采取灌水养护。加强养护期间的测温工作,使砼缓慢降温缓慢收缩,有效降低约束应力,提高结构的抗拉能力。

3 结语

砼的温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融、抗疲劳以及结构的承载力等方面都有较大的影响,施工时应针对不同的工程项目,具体分析采用相应的措施,预防或减少温度裂缝的出现。尚若不慎出现了温度裂缝,应及时进行鉴定分析,积极采取措施进行补救,防止裂缝的进一步发展,这对保证砼的强度和结构的整体性、安全性和耐久性具有重要意义。

参考文献

[1] 战树成,奇峰.关于砼裂缝的原因及防治方法[J].科技致富向导,2011(13):105,159.

[2] 褚恩阳.商品混凝土温度裂缝的产生及控制分析[J].中国新技术新产品,2011(20):167.

[3] 王国忠.商品混凝土温度裂缝的成因及防治[J].工业建筑,2007,37(z1):1197~1199.

[4] 张旭.如何防止商品混凝土温度裂缝施工技术的若干问题[J].城市建设理论研究,2012(7).

[5] 王春生.砼温度裂缝产生的原因及预防措施[J].甘肃农业,2008(6):76~77.

[6] 杜洪忱,徐春生.浅析商品混凝土温度裂缝的预防措施及治疗对策[J].中国西部科技,2011,10(10):22~23.

 
[ 建筑百科搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐建筑百科
本类排行