上海市工程建设咨询监理有限公司 上海 200433
摘要:随着时代飞速的发展,我们国家的建筑行业也有了非常大的提高。混凝土发生裂缝的问题是非常常见的,一定要对产生裂缝的原因不断的加强重视。
关键词:混凝土;施工温度;裂缝
1导言
在当今阶段,在对工程项目进行建设的过程当中,混凝土的应用范围非常的广泛,因此,混凝土的裂缝出现的问题,是当今阶段工程建设非常重要的一个问题,因为对温度没有有效的进行控制,导致裂缝的情况经常发生,所以,一定要不断的强化对温度的控制工作,这也是现阶段混凝土避免产生裂缝非常重要的措施。还有就是相关的施工人员一定要对温度的控制工作加强重视,一定要准确的掌握好混凝土的温度问题。此外,为了能够不断的推动社会稳定、快速的发展,对混凝土的研究工作一定要不断的进行强化,一定要坚持走科学发展的道路。
2裂缝产生的原因
混凝土产生裂缝有多种原因,其中温度和湿度的变化是主要原因之一。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104。一般设计中均要求混凝土不出现拉应力或者只出现很小的拉应力,但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
3温度应力的分析
3.1根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段
(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30d。这个阶段的两个特征:①水泥放出大量的水化热;②混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。(2)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,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。(3)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相迭加。
3.2根据温度应力引起的原因可分为两类
(1)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。(2)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。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。
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4混凝土施工环节中温度裂缝预防及后期养护
依据上文中的叙述可以得知的是,混凝土施工环节当中,假如想要预防温度裂缝问题发生,可以将减少温度应力以及改善约束环境作为出发点,并在混凝土施工结束之后,将相应的养护工作完成。依据实际工作经验及相关文献资料的记载,可以使用下文中所说的这些早期预防及后期养护措施。在混凝土温度应力控制领域当中,在混凝土调配工作进行的过程中,干硬性混凝土、掺和料、引气剂以及塑化剂的应用数量应当得到一定程度提升,并减少混凝土当中水泥使用量,让混凝土骨料级配比得到优化调整,以便于可以让水化热的影响得到有效地控制;混凝土搅拌过程中添加水的时候,用水对碎石进行冷却,以便于可以让混凝土的温度得到有效地控制;降低混凝土浇筑层厚度,充分的使用浇筑层面完成散热工作;科学合理的完成混凝土结构当中循环水管敷设工作,循环通入冷水并让内部温度得到有效地控制;施工环节当中外部温度降低或者在冬季施工的时候,主要需要完成的混凝土保温工作,以免产生表面温差梯度以及内外温差过大等问题。改善混凝土外部约束环境,为了能够规避混凝土起伏过大问题,需要科学合理的完成混凝土划块分缝工作,并科学合理的完成工期及工序安排工作,以免发生混凝土高差过大以及侧面长期暴露等问题。除此之外,也需要注意到的问题是混凝土结构的整体性,以免在混凝土当中发生贯穿裂缝问题。在混凝土施工环节当中,为了可以让资源成本得到有效地控制,并让工作效率得到一定程度提升,新浇筑的混凝土一般会在短时间之内完成拆模工作,以便于可以让模板的周转率得到大幅度提升。当混凝土温度超出外部气温的时候,工作人员应当详细的对拆模时间进行分析,以免在混凝土表面上形成裂缝问题。在混凝土浇筑这一段时间当中,水化热散发之后,会让混凝土表面拉应力大幅度提升,假如在这个时候将模板拆除,表面温度会急剧降低,那么就会在混凝土表面上形成温度梯度问题,与此同时也会形成混凝土干缩问题,从而衍生出来裂缝问题。如果可以在模板拆除工作完成之后,及时将混凝土表面覆盖工作完成,就可以避免在混凝土表面上形成过大的拉应力,从而规避混凝土裂缝问题的产生。混凝土施工环节当中,为了可以让结构稳定性及安全性得到保证,都会开展配筋工作,在混凝土施工环节当中,加筋不会对温度应力造成任何形式的影响。在温度适应性比较强,并且产生的应力尚且可以承受的情况下,钢筋的各项性能都会显得比较稳定,线性膨胀系数和混凝土线性膨胀系数之间的差值不是很大,在温度发生变化的时候,他们之间产生 的内应力也比较小,但是钢弹性模量和混凝土弹性模量之间的差值比较大,假如混凝土应力超过抗拉强度,就会形成混凝土开裂问题,钢筋应力水平也会随之降低。在此背景下,再想要使用钢筋预防混凝土细微裂缝问题的发生,是一件十分困难的事情,在混凝土当中加钢筋之后,结构裂缝交汇之后呈现出数量多、间距小以及宽度小等问题。在钢筋直径比较小,间距比较小的时候,可以让混凝土的抗裂性能得到大幅度提升。在钢筋混凝土或者混凝土结构表面上容易产生细浅干缩裂缝问题,为了避免对混凝土结构强度及耐久性造成影响,可以科学合理的在各种类型外加剂当中进行选择,以便于可以让混凝土的各项性能得到一定保证。
5结语
目前我国社会经济发展速度逐渐趋于稳定,与此同时我国处于知识经济时代当中。在结构工艺不断发生变化的背景下,各个工程项目施工环节当中,有可能遇到各种类型的问题,针对混凝土来说,在施工环节当中,遇到的最为严重的问题是裂缝。为了可以让这个问题得到解决,首先应当对大体积混凝土的含义形成深入的认识,而后再对大体积混凝土温度裂缝问题形成原因进行分析。
参考文献
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[4]董晓宁.浅谈混凝土的施工温度与裂缝[J].商品混凝土,2012(08): 126+128.
论文作者:周春辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/16
标签:混凝土论文; 应力论文; 温度论文; 裂缝论文; 工作论文; 弹性模量论文; 发生论文; 《基层建设》2018年第17期论文;