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混凝土施工溫度與裂縫控制要點(diǎn)
砼裂縫問(wèn)題是影響砼工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵性問(wèn)題，而砼溫度應力的成因大致包括自生應力與約束應力兩大類(lèi)。下面由小編為大家分享混凝土施工溫度與裂縫控制要點(diǎn)，歡迎大家閱讀瀏覽。
一、砼裂縫與溫度應力的成因
(一)砼裂縫的成因
砼裂縫是影響砼工程施工質(zhì)量與使用性能的重要原因，其中引起砼裂縫的原因呈多樣化，其中以濕度變化與溫度變化、砼的不均勻性與脆性、砼結構的不合理性、砼原材料的質(zhì)量不達標、模板變形等為主。大量研究證實(shí)，砼硬化過(guò)程水泥必然會(huì )出現水化熱現象，此時(shí)砼的內部溫度勢必會(huì )急劇增加，由此可使砼表面出現一個(gè)拉應力。砼施工后期的降溫過(guò)程必然會(huì )受到老砼或基礎的制約，此時(shí)砼內部同樣會(huì )產(chǎn)生一個(gè)拉應力。除此以外，不斷降低的氣溫亦會(huì )使砼表面產(chǎn)生一個(gè)拉應力。若上述拉應力的總和比砼的抗裂能力更大，其必然導致砼裂縫的出現。砼內部濕度通常變化較緩或較小，但砼表面的濕度變化卻相對較劇烈或較大，此時(shí)若不采取有效的養護措施，其必然因內部變形不一致而產(chǎn)生裂縫。
(二)砼溫度應力的成因
砼溫度應力的形成通常會(huì )經(jīng)歷三個(gè)階段，即早期階段、中期階段、晚期階段，其中早期階段是指從砼澆筑完畢到水泥水化放熱完畢的階段，期間砼彈性模量的變化較劇烈且水泥的水化熱現象較明顯;中期階段是指從水泥水化放熱完畢到砼冷卻至恒溫狀態(tài)，期間溫度應力多由砼的外界氣溫環(huán)境與冷卻現象所致;晚期階段是指砼的運轉時(shí)期，期間溫度應力多由砼的外界氣溫變化所致。針對砼溫度應力的成因，其大致包括如下兩大方面：
自生應力：若邊界部位分布著(zhù)完全靜止或未受任何約束的結構，加上砼內部溫度呈非線(xiàn)性分布，此時(shí)溫度應力主要由砼結構自身相互約束所致，例如橋梁墩身，橋梁墩身結構尺寸較大，則砼表面易受到砼冷卻過(guò)程內外溫差的影響而產(chǎn)生一個(gè)拉應力。約束應力：砼結構的部分邊界或全部邊界因被外界條件所制約而無(wú)法自由變形，此時(shí)便可能產(chǎn)生一個(gè)應力，例如護欄砼或箱梁頂板砼。
二、砼施工溫度的控制與裂縫的控制
由前文可知，加強對砼施工溫度的控制是提高砼施工質(zhì)量與施用性能的關(guān)鍵，同時(shí)也是防止砼產(chǎn)生裂縫的有效途徑。若想實(shí)現對砼施工溫度的控制，通常應從改善約束條件與控制溫度兩個(gè)方面著(zhù)手，具體如下：
(一)砼施工溫度的控制措施與約束條件的改善措施
砼施工溫度的控制措施:切實(shí)減少砼拌合物內水泥的用量，具體措施包括選用干硬性砼、改善骨料級配、添加塑化劑或引氣劑、摻入混合料等。在砼拌合階段，事先用水或加水冷卻碎石，由此把砼的澆筑溫度控制到一定范圍。若砼澆筑環(huán)境氣溫過(guò)高，應盡量減少砼澆筑的厚度，由此通過(guò)澆筑層面事先散熱。把水管埋設到砼的內部，同時(shí)通入冷水，由此達到降低砼內部溫度的目的。嚴格控制砼的拆模時(shí)間，若遭遇氣溫急劇降低，必須及時(shí)做好相應的表面保溫措施，由此規避砼表面的溫度梯度變化。約束條件的改善措施:砼的分縫分塊應科學(xué)合理;基礎的整體起伏度應控制到一定范圍。砼施工工序的安排應科學(xué)合理，由此有效規避高差過(guò)大或側面暴露時(shí)間過(guò)長(cháng)等。
(二)大量研究成果已證實(shí)，砼抗裂能力的提高、砼表面干縮的規避、砼整體性能的改善及加強砼的養護等措施皆對控制砼裂縫問(wèn)題至關(guān)重要。貫穿性裂縫對砼結構的整體性具有非常嚴重的影響，其中貫穿性裂縫的恢復處理具有相當大的難度，則必須對貫穿性裂縫做好相關(guān)的預防措施。
(三)若想提高砼施工階段模板的周轉率，通常需盡早拆除新澆筑砼的模板。若砼溫度比實(shí)時(shí)環(huán)境氣溫更高，則必須重點(diǎn)考慮砼的拆模時(shí)間，由此規避砼表面出現早期裂縫。新澆筑砼的早期拆模通常會(huì )使砼表面出現一個(gè)較大的拉應力，同時(shí)會(huì )引起“溫度沖擊”現象的出現。就砼澆筑初期而言，水泥的水化熱現象易使砼表面產(chǎn)生一個(gè)較大的拉應力，加上砼表面溫度比當時(shí)氣溫更高，若拆除模板，砼表面的溫度必然會(huì )急劇下降，同時(shí)也會(huì )導致溫度梯度的出現，此相當于把一個(gè)拉應力附加到砼的表面，由此與水泥的水化熱應力及砼的干縮應力疊加，此時(shí)砼表面異常大的拉應力極易導致砼裂縫的出現。針對此問(wèn)題，本文建議待拆除掉模板后立即把一層輕型保溫材料覆蓋到砼表面，此項舉措對控制砼表面拉應力至關(guān)重要。
(四)加筋通常對大體積砼溫度應力具有較小的影響，究其原因為大體積砼具有非常低的含筋率，則其舉僅對普通鋼筋存在一定的影響。若砼的溫度較低且砼的應力較屈服極限條件更低，則鋼筋的各項性能皆始終保持穩定狀態(tài)，但此現象與時(shí)間、應力狀態(tài)、溫度皆沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)性。鋼筋的線(xiàn)脹系數非常接近砼的線(xiàn)脹系數，且溫度變化僅會(huì )給兩者的內應力造成極小的影響�？紤]到鋼筋的彈性模量超出砼彈性模量的7倍~15倍，若砼因內應力與抗拉強度持平而產(chǎn)生裂縫，則鋼筋的應力最好控制到100kg/cm2~200kg/cm2之間。由此可見(jiàn)，通過(guò)鋼筋來(lái)控制砼微小裂縫的產(chǎn)生具有非常大的難度，但經(jīng)加筋處理的砼結構內部所產(chǎn)生的裂縫必然會(huì )較原來(lái)數目更多、深度與寬度更小、間距更小。當鋼筋的直徑變得更細且間距變得更密，其必然對改善砼的抗裂性意義重大。鋼筋砼結構或砼結構的表面極容易產(chǎn)生一系列淺而細的裂縫，此類(lèi)裂縫通常以干縮性裂縫為主。盡管此類(lèi)裂縫的危害性較其他裂縫輕，但其仍會(huì )影響到砼結構的耐久性與強度。除上述措施以外，本文認為合理使用外加劑對控制砼裂縫的出現意義重大，如合理使用減水防裂劑等。
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