谈混凝土的施工温度与裂缝路桥专业毕业论文.doc

谈混凝土的施工温度与裂缝目 录1裂缝的原因及危害 ……………………………………51.1 引起温度应力的原因 ………………………………………………………51.1.1 气温引起的拉应力 ………………………………………………………51.1.2 其它引起温度应力的原因 ………………………………………………52 温度应力的分析 …………………………………………62.1温度应力的形成过程 ………………………………………………………62.1.1 早期阶段 …………………………………………………………………62.1.2 中期阶段 …………………………………………………………………62.2.3 晚期阶段 …………………………………………………………………62.2温度引起的原因　……………………………………………………………72.2.1 自生应力 …………………………………………………………………72.2.2 约束应力 …………………………………………………………………73 温度的控制和防止裂缝的措施 …………………………73.1控制温度的措施 ……………………………………………………………73.2改善约束条件的措施 ………………………………………………………83.2.1 合理的分缝分块 …………………………………………………………83.2.2 避免基础过大起伏 ………………………………………………………83.2.3 合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露 ……………83.3实践中总结的经验 …………………………………………………………84 混凝土施工的适宜温度和早期养护 …………………104.1混凝土施工的适宜温度 …………………………………………………104.2混凝土保温应达到的要求 …………………………………………………10 【摘要】混凝土是一种常用的建筑材料，它在房屋、桥梁、隧道、水工建筑、机场、矿井以及军用工程诸多方面，应用极其广泛。

混凝土是以水泥砂浆为基体，以骨料加劲材料的复合材料长期以来，混凝土的力学性能一直是科学技术界极为关心的课题通过多次的现场观察，并且查阅有关混凝土内部应力方面的专著，不断的反复验证、积累经验，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Abstract】Concrete is a commonly used building materials, which in terms of housing, bridges, tunnels, hydraulic architecture, airports, mines, as well as many aspects of military engineering, a wide range of applications.Concrete is a cement mortar matrix to aggregate the stiffening of the composite material. A long time, the mechanical properties of concrete science and technology sector has been the subject of great interest. Through a number of field observations, and have access to the concrete internal stress field, and constantly repeated authentication, the accumulation of experience, the cracks of concrete temperature causes the temperature of concrete at the scene of the control and prevention measures to crack on and so on.【关键词】： 混凝土 温度应力 裂缝控制Key words: concrete temperature stress cracks control前言混凝土在现代工程建设中占有重要地位。

而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在桥梁工程中裂缝几乎无所不在尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现究其原因，我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义这主要是由于两方面的原因首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有不容忽视的影响我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此本文对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨1 裂缝的原因及危害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，基础不均匀沉降等都会造成混凝土的开裂 混凝土裂缝是混凝土结构的严重危害，对建筑结构的危害是巨大的贯穿裂缝和深层裂缝会破坏结构的整体性，改变混凝土的受力条件，从而有使局部甚至整体结构发生破坏的可能，严重影响建筑物的质量和运行安全性混凝土早期表面裂缝在以后气温骤降形成的温度应力和外力作用下，表面裂缝可发展成具有破坏性的贯穿裂缝和深层裂缝。

有些裂缝在使用荷载或外界物理及化学因素作用下,不断产生和发展引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀,使混凝土强度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用1.1 引起温度应力的原因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1.1.1 气温引起的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1.1.2 其它引起温度应力的原因如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104， 长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。

在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要2 温度应力的分析温度应力是造成混凝土裂缝的主要原因之一，我们只有对其的形成与危害深入分析，才能有效的解决混凝土的裂缝2.1 温度应力的形成过程根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段2.1.1 早期阶段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由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力2.1.2 中期阶段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2.1.3 晚期阶段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。

2.2 温度引起的原因根据温度应力引起的原因可分为两类：2.2.1自生应力边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果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，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力2.2.2约束应力结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述3 温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手3.1 控制温度的措施严格的控制混凝土温度，可以使混凝土更好的生成强度并防止裂缝的产生，控制温度的措施如下1) 采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量2) 拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。

3) 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热4) 在混凝土中埋设水管，通入冷水降温5) 规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度6) 施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取覆盖、蒸汽、加温等保温措施3.2 改善约束条件的措施改善混凝土约束条件的措施主要有以下三个方面3.2.1 合理的分缝分块浇筑混凝土时科学、合理地分缝分块可以有助于混凝土的热胀冷缩，防止裂缝的产生3.2.2 避免基础过大起伏在混凝土浇筑前对基础整平，可以避免混凝土板的薄厚不均，防止裂缝的产生3.2.3 合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露合理的安排施工工序，有助施工各步骤的组织避免高差过大可防止浇筑过程中混凝土的自然堆积此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主3.3 防止裂缝的措施 在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。

新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低，只是对一般钢筋混凝土有影响在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项。