1 溫度應力的形成

1)自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束一般約為30 d,這時水泥放出大量的水化熱和混凝土的彈性模量急劇變化,因彈性模量的變化混凝土內形成殘余應力稱為早期溫度應力的形成。2)自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度為止,由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起的應力稱為中期溫度應力的形成。在這期間混凝土的彈性模量與早期形成的殘余應力相疊加,其混凝土的彈性模量變化不大。3)結構物在沒有完全靜止和無任何約束時,內部溫度是非線性分布的,這時混凝土表面溫度低,內部溫度高,在表面出現拉應力。

2 產生裂縫的主要原因

1)混凝土具有熱脹冷縮的性質,當結構物某個面受到曝曬后溫度明顯高于其他位置,溫度梯度是非線性分布。結構物內部發生變化,這時混凝土將發生變形,由于受到自身約束作用,導致局部拉應力較大而產生溫度裂縫,如:橋面板、大梁、橋墩側面受到太陽曝曬導致的溫度裂縫是最常見的原因。2)驟然降溫,突降大雨,冷空氣侵襲,日落等可導致結構表面溫度突然下降,但因內部溫度變化相對較慢而產生溫度梯度,當這些拉應力超過混凝土的抗裂能力時,即會出現裂縫。3)混凝土施工,收縮引起的裂縫也是常見的。混凝土收縮又可分為塑性收縮和縮水收縮兩種。a.塑性收縮時發生在混凝土施工澆筑后4 h~5 h左右。此時水泥水化反應決裂分子鏈逐漸形成,出現泌水和水分急劇蒸發?；炷潦湛s所產生的量很大,可達1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋,便形成沿鋼筋方向的裂縫在構件豎向變面處,如:T梁,箱梁的底板、腹板與頂板交接處因硬化前沉實不均勻將產生表面順腹板方向的裂縫。b.混凝土結硬以后,隨著表層水分逐步蒸發,溫度逐步降低,混凝土體積減小稱為縮水收縮。因混凝土表層水分損失快,內部損失較慢,因此產生表面收縮大,內部收縮小的不均勻收縮,表面混凝土收縮變形受到內部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當表面混凝土承受力超過其抗拉強度時,便產生收縮裂縫。4)由于原材料不合格,水灰比不穩定,拌合不均勻及運輸和澆筑過程中的離析現象,混凝土施工工藝不合理,如:混凝土澆筑過快,振搗不密實,施工時模板剛度不足,過早拆模,在高溫下澆筑無保護措施等都是導致混凝土出現裂縫的主要原因。5)養護不周,時干時濕,表面干縮變形受到內部混凝土的約束,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,尤其是在大體積混凝土澆筑后由于水泥水化放熱,致使內部濕度很大,內外溫差太大致使表面出現裂縫也是主要原因之一。

3 防治措施

在高溫季節混凝土施工應根據實際情況,合理安排施工順序和作業時間,改善約束條件以防止裂縫的產生。1)改善施工條件,錯開太陽高照時間。在夏季施工應避免在正午(12: 00~15: 00)澆筑混凝土。澆筑混凝土前應對砂石材料,模板和作業場地進行澆水降溫、準備足夠的保養材料,如:水泵,保養布等。2)改善骨料級配,控制水灰比,正確使用外加劑和合理的施工工藝。根據當天的天氣情況和混凝土的數量以及運距的遠近來確定水灰比和坍落度。在混凝土強度達70%時方可拆模。3)專人專職及時對已澆筑的混凝土結構物澆水保養,尤其是在施工中長期暴露的混凝土結構物表面進行覆蓋、保持混凝土的溫濕穩定。

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