混凝土温度和裂缝防范策略通过多年的现场观察,通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述
混凝土在现代工程建设中占有重要地位
而在今日,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在
我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨
1 裂缝的原因混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等
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
2 温度应力的分析根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:2
1 早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约 30天
这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化
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
4 根据温度应力引起的原因可分为两类:2
1 自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,假如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,