浅析大体积混凝土施工中温度裂缝的原因及防治措施

大体积混凝土温度裂缝成因分析及防治措施 摘要：在大体积混凝土施工中，温度裂缝是施工控制的重点，温度裂缝影响结构的完整性和耐久性。分析介绍了大体积混凝土施工温度裂缝的成因及防治措施。关键词：大体积混凝土；温度裂缝；原因；防治措施 施工工程中大体积混凝土结构产生裂缝，由于结构断面大，水泥用量大，水泥水化释放的水化热会产生大量热量。温度变化和收缩以及由此产生的温度收缩应力是大体积混凝土产生裂缝的主要原因。表面裂缝是由于混凝土表面和内部散热条件不同，外低内高，形成温度梯度，导致混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，超过混凝土的抗拉强度。这是因为大体积混凝土的强度发展到一定程度，混凝土逐渐冷却下来。这种温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形、地基约束等结构边界条件引起的拉应力超过了混凝土。由于抗拉强度而可能在整个横截面上出现的裂缝。这两种裂缝在不同程度上都是有害的裂缝。因此，掌握大体积混凝土施工温度应力的变化规律和温度控制非常重要。1.1混凝土在水泥水化过程中释放出大量的水化热，内部温度不断升高，造成表面拉应力；在后期的冷却过程中，由于基础和模板或原混凝土的限制，它会再次进入混凝土内部。产生拉应力，当这些拉应力超过此时混凝土的开裂强度时，就会在最薄弱的地方出现裂缝。内部温度不断升高，造成表面拉应力；在后期的冷却过程中，由于基础和模板或原混凝土的限制，它会再次进入混凝土内部。产生拉应力，当这些拉应力超过此时混凝土的开裂强度时，就会在最薄弱的地方出现裂缝。内部温度不断升高，造成表面拉应力；在后期的冷却过程中，由于基础和模板或原混凝土的限制，它会再次进入混凝土内部。产生拉应力，当这些拉应力超过此时混凝土的开裂强度时，就会在最薄弱的地方出现裂缝。

1.2 很多结构混凝土内部湿度变化很小或缓慢，但表面湿度变化很大或变化剧烈，如干热、养护不当、干时湿、大风、干燥、收缩和变形受内部约束。混凝土，这也会导致裂缝。1.3 混凝土是一种脆性材料，抗压强度高，抗拉强度低，抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右。由于原料不均匀、水灰比不稳定、运输和浇注时离析等原因，同一块混凝土的抗拉强度不均匀，有很多抗拉强度低的薄弱部位容易产生裂缝。1.4 在钢筋混凝土中，拉应力主要由钢筋承担，混凝土只承受压应力。在无筋混凝土或钢筋混凝土的边缘，如果有拉应力，则需要由混凝土本身来承受。一般设计时不要求拉应力或只要求很小的拉应力，但施工时混凝土的最高温度冷却到运输期间的稳定温度，往往会在混凝土内部产生相当大的拉应力，有时温度应力会超过，因此，控制温度应力的变化规律对于合理的结构设计和施工极为重要。温度应力及预防 2.1 应力的形成过程 在温度应力形成的初期，从混凝土浇筑开始到水泥放热结束，一般按28d计算，这个阶段有两个特点，一是水泥放出大量水化热，二是混凝土的弹性模量发生剧烈变化。由于弹性模量的快速变化，在此期间混凝土内部形成残余应力；中期，从水泥的放热效应基本结束，到混凝土冷却到稳定温度，这一阶段的温度应力主要是由于冷却和外部气候变化引起的，这些应力与早期形成的残余应力叠加。在此期间，混凝土的弹性模量没有明显变化；在后期，混凝土完全冷却后，温度应力主要由外部气候引起。由于变化，这些应力与早期和中期的两个残余应力叠加。

2.2 应力成因 边界上没有受约束或完全静态的结构。如果内部温度呈非线性分布，则由于结构本身的相互约束而产生温度应力。例如，结构基础的尺寸比较大。混凝土冷却时，表面温度迅速下降，内部温度下降缓慢但较高。表面出现拉应力，中间出现压应力。结构的全部或部分边界受外界约束，不能自由变形。在许多情况下，依靠模型试验或数值计算，混凝土的蠕变会导致温度应力显着松弛。为有效控制有害裂缝的发生和发展，需要从控制混凝土水化升温、延缓冷却速度、减少混凝土收缩、提高混凝土极限抗拉强度等方面综合考虑。改善约束条件，并根据实际情况采取相应措施。. 3.1 降低水泥水化热和变形 1、选择水化热低的水泥品种配制混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。 2、充分利用混凝土后期强度减少每立方米混凝土的水泥用量。4.在混凝土中预埋冷却水管，可进入循环冷却水混凝土裂缝论文，强制降低混凝土的水化热温度。5、允许设置后浇缝时，合理设置后浇缝。大体积混凝土平面尺寸过大时，可适当设置后浇缝，以减少外应力和温度应力；同时也有利于散热，降低混凝土内部温度。3.2 降低混凝土温差，选择更合适的温度浇筑大体积混凝土，尽量避免在炎热天气浇筑混凝土。可适当设置后浇口，以减少外应力和温度应力；同时也有利于散热，降低混凝土内部温度。3.2 降低混凝土温差，选择更合适的温度浇筑大体积混凝土，尽量避免在炎热天气浇筑混凝土。可适当设置后浇口，以减少外应力和温度应力；同时也有利于散热，降低混凝土内部温度。3.2 降低混凝土温差，选择更合适的温度浇筑大体积混凝土，尽量避免在炎热天气浇筑混凝土。

夏季可用低温水或冰水搅拌混凝土，可通过喷洒冷水雾或空调等方式对骨料进行预冷，或将骨料覆盖或设置遮阳装置，避免阳光直射。以降低进入模具的混凝土混合物的温度。3.3 施工中加强温度控制 1、混凝土浇筑后，做好混凝土的保温和保湿养护，缓冷降温，充分发挥徐变特性，降低温度应力。夏季要注意避免阳光暴晒，注意保湿，冬季要采取保暖措施。覆盖以避免急剧的温度梯度。2.服用长期的“减压效果”。3. 加强测温和温度监测管理，采用信息化控制，随时掌握混凝土内温度变化。应采取养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不宜过大，以有效控制有害裂缝的发生。3.4 提高混凝土的极限抗拉强度 1、选用级配好的粗骨料，严格控制其含泥量，加强混凝土的振动，提高混凝土的密度和抗拉强度，减少收缩变形，保证施工质量。2、采用二次加料方式和二次振捣方式，浇注后及时排除地表水，加强前期维护，提高早期或相应龄期混凝土的抗拉强度和弹性模量。3.5 外加剂的使用外加剂的使用也是控制温度裂缝的重要措施之一。许多外加剂具有缓凝、增加和易性、提高塑性的作用。正确合理地使用外加剂，胜于单纯改善外在条件。，可能更简单，更经济。

1、水灰比是影响混凝土收缩的重要因素。使用减水抗裂剂可使混凝土用水量降低25%。2、水泥用量也是影响混凝土收缩率的重要因素。掺减水抗裂剂的混凝土在保持混凝土强度的情况下，可减少水泥用量15%，可通过增加骨料用量来补充其体积。3、减水抗裂剂可以提高水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少收缩变形。提高水泥浆与骨料的附着力，提高混凝土的抗裂性。4.混凝土在收缩时受约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。减水抗裂剂能有效提高混凝土的抗拉强度，大大提高混凝土的抗裂性。5、添加外加剂可使混凝土密实，可有效提高混凝土的抗碳化能力，减少碳化收缩。6、加入减水抗裂剂后，混凝土的缓凝时间适当，在有效防止水泥快速水化和放热的基础上，避免因长期使用而引起的塑性收缩增加。 - 水泥长期不凝固。7.掺入外加剂的混凝土和易性好，表面易平整，形成微膜，减少水分蒸发混凝土裂缝论文，减少干燥收缩。总之，大体积混凝土的温度裂缝问题可以通过标准化施工来控制。施工过程中，必须严格控制质量，严格按照相关要求操作各个环节。施工技术，不断提高施工技术水平，结合多种预防措施，大体积混凝土温度裂缝可以完全避免。参考文献 [1] 张林峰．建筑施工技术。北京：高等教育出版社，2002。[2]李丽华．建筑钢结构技术。北京：机械工业出版社，2004。施工过程中，必须严格控制质量，严格按照相关要求操作各个环节。施工技术，不断提高施工技术水平，结合多种预防措施，大体积混凝土温度裂缝可以完全避免。参考文献 [1] 张林峰．建筑施工技术。北京：高等教育出版社，2002。[2]李丽华．建筑钢结构技术。北京：机械工业出版社，2004。施工过程中，必须严格控制质量，严格按照相关要求操作各个环节。施工技术，不断提高施工技术水平，结合多种预防措施，大体积混凝土温度裂缝可以完全避免。参考文献 [1] 张林峰．建筑施工技术。北京：高等教育出版社，2002。[2]李丽华．建筑钢结构技术。北京：机械工业出版社，2004。可以完全避免大体积混凝土中的温度裂缝。参考文献 [1] 张林峰．建筑施工技术。北京：高等教育出版社，2002。[2]李丽华．建筑钢结构技术。北京：机械工业出版社，2004。可以完全避免大体积混凝土中的温度裂缝。参考文献 [1] 张林峰．建筑施工技术。北京：高等教育出版社，2002。[2]李丽华．建筑钢结构技术。北京：机械工业出版社，2004。