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摘要:混凝土温度裂缝是建筑施工中常见的质量通病,影响着建筑结构的安全和稳定性。结合水工建筑构件对混凝土温度裂缝进行了介绍,加强对裂缝的直观认识。通过对温度裂缝的产生原因进行分析,并从原材料质量、结构设计和施工工艺方面对控制开裂的措施进行总结阐述,旨在为相关的施工操作提供参考。
关键词:温度裂缝 水工建筑 混凝土
1引言
混凝土裂缝是建筑施工中常见的质量通病,影响着建筑结构的安全和稳定性。温变裂缝是混凝土裂缝形式中常见的一种质量缺陷,主要由于温度的变化引起,严重地影响水利工程建筑构件的质量。裂缝的存在会降低建筑物的稳定性、整体性以及安全性,并进一步引发其他问题,影响水利工程建筑物质量,甚至可能造成建筑的整体坍塌等重大质量事故。本文结合水工建筑构件对施工中的温度裂缝进行分析,对其产生的原因进行说明,并对施工中的裂缝控制措施进行了简要探讨,以期更好地保证施工质量。
2温变裂缝的特点分析
2.1 混凝土裂缝类型
(1)一般性的裂缝。这种裂缝最容易出现,这类裂缝不会对结构的刚性、稳定性和强度带来太大的影响。
(2)影响结构安全的裂缝。这种裂缝出现时,一般会引起结构构件的安全性。例如不能承受压力而导致混凝土出现的竖向裂缝。
(3)影响耐久性的裂缝。该类裂缝出现后,会对混凝土中的钢筋造成一定的影响,从而降低整个混凝土的使用期限。例如出现的温度收缩裂缝,该类裂缝一般较宽,容易会将内部的钢筋暴露,从而引起钢筋的锈蚀,导致最终结构的破坏。
2.2 温度裂缝特点
温度裂缝从表面上来看,基本与短边平行,且呈现出两边稀疏中间稠密的态势。裂缝的宽度与温度差具有直接的影响。其中,温度较高时,裂缝呈现出宽而稀疏,温度较低时,裂缝则是小而密集的。这主要是与热胀冷缩特性有关。另外,温度裂缝还会导致混凝土内的钢筋出现腐蚀,甚至引发其发生碳化,影响整体结构的稳定性和强度。这些问题的出现都会引发水工建筑物质量的缺陷,造成质量事故。
3水工建筑结构件温变裂缝形成的原因
3.1温度应力的产生
混凝土温度应力的产生过程与其施工过程中的不同阶段有关。一般情况下,混凝土施工分为早中晚三个阶段:混凝土浇筑后,早起凝固阶段会产生大量的水化热,此阶段弹性模量会发生较大的变化,在混凝土结构中产生较大的应力。中期阶段,水化热释放基本结束,此过程混凝土主要保持在一个稳定的温度范围,其内部的应力基本随外界温度变化而变化,弹性模量的变化幅度减小。晚期阶段,混凝土内部应力完全通过外界温度引起,并且其应力变化也是逐渐叠加的。
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3.2 产生原因
混凝土温度应力产生的原因大致可以分为两类,第一类是混凝土的自身应力,自身应力是因为混凝土自身结构的约束而产生的应力。例如,体积较大的混凝土的浇筑,在浇筑完成后其外表面的基本凝固,其温度较低,而在其中心区域仍然存在较大的水化热,导致中心和表面存在较大的温度差,从而产生较大的温度应力;第二类是约束应力的产生,约束应力是因为混凝土结构受到了外界的约束,被约束的混凝土因为自由变形受到的限制,从而出现了应力,例如顶板混凝土和护栏混凝土两者相互约束,导致出现应力。
4如何有效的控制水工建筑结构件的裂缝
4.1 温度裂缝的控制
在混凝土施工过程中,要控制混凝土浇筑的厚度,并对浇筑过程进行散热,保证二次浇筑时,一次浇筑的混凝土已经完全凝固成型,合理的对浇筑时间进行规划,避免产生混凝土应力。尽量使用地热水泥可以减少混凝土水化热的产生,降低裂缝出现的几率。对混凝土的材料配比进行调整,尽量使用干硬性水泥,并在其中增加塑化剂或者引气剂,保证材料级别的连续性,有效的降低了混凝土中的杂质含量,对温度应力产生了良好的控制效果。
4.2 改善混凝土性能,加强对于混凝土的养护
控制混凝土的原材料质量,选用高质量的混凝土外加剂和掺加剂,从而改善混凝土的性能,减少混凝土的收缩。减少因收缩导致混凝土开裂的可能性。对混凝土进行早期的保湿养护也是减少因收缩引起混凝土开裂的重要途径,混凝土早期表面水分流失快,强度也比较高;内部水分流失慢,强度也较低,此时混凝土的承受能力较差,不能承受较大的干缩应力作用,如果养护不及时,容易引起混凝土干缩开裂。
4.3 设计方面的预防措施
混凝土在实际的使用过程中,发生收缩是必不可少的,结构在约束条件下,如果不能存在变形的余地,很可能会产生开裂。因此在实际的设计过程中,设计人员要根据具体的时空关系进行必要的改良设计。从结构形式的选择方面(微动、设缝措施等) 及材料性能方面( 提高抗拉强度、变形能力和韧性等) 采取综合措施,来防止裂缝的产生。
4.4施工过程中的预防措施
首先是混凝土的浇筑过程,模板和基层都要浇水湿透,但又不能存在明水,在振捣的过程中,振动器的插入要按照操作规范进行,确保振捣均匀、紧实。另外,应合理安排施工作业计划;要严格计算模板的承受强度,选择足够刚度的模板对体系进行支撑,确定计划后不能随意变动施工方案。
5结语
尽管混凝土温度裂缝问题是一种施工应用过程中的常见建筑质量通病,但只要科学的进行施工过程的每一环节,可以尽可能将裂缝的概率降到很低的水平。通过对温度裂缝的原因进行了分析研究,对其开裂裂缝的原因进行对应性的改善,分别从原材料质量、结构设计和施工工艺等方面对控制开裂的措施进行总结阐述,按照相关的操作规范进行施工,可以大大降低水工建筑混凝土裂缝的可能性。
参考文献:
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论文作者:覃东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/26
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 应力论文; 温度论文; 水工论文; 建筑论文; 质量论文; 《防护工程》2018年第5期论文;