論文費用混凝土的施工溫度

　　摘 要：通過多年的現場觀察，并查閱有關混凝土內部應力方面的專著，對混凝土溫度裂縫產生的原因、現場混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施等進行闡述。

　　關鍵字：施工溫度裂縫　建筑類期刊

　　引言

　　在現代工程建設中混凝土的裂縫較為普遍，盡管我們在施工中采取各種措施，但裂縫仍然時有出現。裂縫主要分兩類，一類是在施工中混凝土出現的溫度裂縫，一類是在使用過程中，溫度變化對結構的應力狀態產生影響而導致的裂縫。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

　　一、裂縫的原因

　　混凝土中產生的裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性以及結構不合理、原材料不合格(如堿骨料反應)、模板變形，基礎不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量的水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝土上的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超過混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫。由于原材料不均勻、水灰比不穩定及運輸和澆筑過程的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝土上的邊緣部位如果結構出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只允許很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

　　二、溫度應力的分析

　　根據溫度應力的形成可以分為以下三個階段：

　　(1)早期：自澆筑混凝土開始放熱基本結束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內形成殘余應力。

　　(2)中期：自水泥放熱作用基本結束時至混凝土冷卻到穩定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加。

　　(3)晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。

　　根據溫度應力引起的原因可分為兩類：

　　(1)自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構，如果內部溫度是非線性分布的，由于結構內部本身互相約束而出現的溫度應力。

　　(2)約束應力：結構的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形引起的應力。

　　這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。

　　三、溫度的控制和防止裂縫的措施

　　為了防止裂縫，減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

　　控制溫度的措施如下：

　　(1)采取改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;

　　(2)拌合混凝土時加冰或用冰將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;

　　(3)熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;

　　(4)在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫;

　　(5)規定合理拆模時間，氣溫劇降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度;

　　(6)施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施。

　　改善約束條件的措施是：

　　(1)合理分縫分塊;

　　(2)合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露;

　　(3)改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要的。具體措施為在混凝土表面配置抗溫度應力鋼筋，使用混凝土外加劑改善混凝土的性能等。

　　四、混凝土的早期養護

　　混凝土的早期養護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。

　　從理論上分析，新混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求有余。但由于蒸發等原因常引起水分損失，從而推遲或妨礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養護的關鍵時期，在施工中應切實重視起來。

　　結束語

　　以上對混凝土的施工溫度裂縫進行了理論和實踐上的初步探討，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

　　參考文獻

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