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关于减少混凝土温度应力措施的讨论
【摘要】,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,温度变化对结构的应力状态具有显著的关于减少混凝土温度应力措施的讨论
【摘要】,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,。
【关键词】混凝土温度应力裂缝控制
一、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。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。
二、温度应力形成的过程
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
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。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、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。
三、温度应力形成的原因
根据温度应力引起的原因可分为两类:
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、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。
四、减少温度应力的措施
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。控制温度的措施如下:
1、采用改善骨料级配,用干硬性混凝士,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