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多高层建筑大多采用混凝土结构，但混凝土建筑物经常会产生裂缝问题，裂缝不仅影响美观，对建筑物的结构安全和整体质量造成很大隐患，产生裂缝的最主要原因是混凝土材料自身特性。完全避免裂缝的出现很难做到，同时造价太高不经济，但可以在建筑设计、施工、和使用过程中采取相应措施，使裂缝处于结构安全的可控范围。本文从混凝土结构常见裂缝类型入手，分析其产生的原因，从而提出控制裂缝的措施，为混凝土结构减少裂缝提供理论依据和技术支持。
1.高层混凝土结构常见裂缝类型
1.1 根据成因分类
根据成因分类，分为结构性和非结构性裂缝，其中结构性裂缝是由荷载引起的裂缝，一般是由主要应力引起的荷载直接应力裂缝和由结构次应力引起的荷载次应力裂缝的统称。由变形引起的混凝土构件裂缝是属于非结构性裂缝。变形主要包括通过温度、湿度、沉降不均匀等原因引起的收缩和膨胀变形。主要危害：降低建筑物的承载力、削弱防水性能，对结构安全造成隐患。
1.2 根据形状分类
根据形状分类，分为斜裂缝和纵横向裂缝。首先是斜裂缝，一般混凝土结构构件产生斜裂缝的位置是与板边呈45度倾斜向下，多数在两侧的山墙边跨板角。（图1）斜裂缝是比较常见的裂缝，多是沿着墙体的贯穿性裂缝。楼层越高越容易出现斜裂缝，位置以房屋的阳角双向剪力墙的边跨为主。其次是纵横向裂缝，纵、横向的裂缝一般是从长向中部大跨度开间跨中，沿着墙体纵、横向出现。（图2）。一旦出现斜裂缝就会导致承载力急剧下降，脆性性质显著。
（图1为墙体斜裂缝） （图2为墙体横向裂缝）
1.3 根据产生位置分类
根据成因分类，可分沿预埋线管走向的裂缝和门窗洞口裂缝。预埋线管处削弱混凝土截面导致板内部收缩应力较大，使得薄弱部位首先开裂。这类裂缝在板的表面，一般不会贯穿整个楼板。当预埋管径较大时易在楼面产生裂缝。这种裂缝容易造成钢筋腐蚀，同时降低结构自防水效果，影响建筑的功能性和耐久性。结构在门窗洞口处产生强度和刚度突变，在拐角处容易发生应力集中破坏，因而是结构薄弱环节，应重点加强构造。
2.高层混凝土构件的裂缝产生原因
2.1温度改变导致混凝土开裂
外界温度或者混凝土结构内部温度发生变化时，混凝土构件将会发生形变，产生内应力，当温度应力超过了混凝土自身的强度就会产生裂缝。混凝土硬化期间水泥会释放大量水化热，内部温度会上升，混凝土表面产生拉力，而降温过程中混凝土内部会产生拉力，这就是因为混凝土在热胀冷缩中其温度应力超过抗裂能力，就会出现裂缝。温度裂缝最主要特征是热胀冷缩。
2.2施工不当引起混凝土开裂
由于混凝土在施工过程中，其原始的缺陷就会以裂缝形式出现，施工不当主要包括混凝土振捣不当、盲目赶工期、养护不当，材料质量不合格，施工工艺不适合，构造不良等。如浇捣混凝土时如果振捣不当或者频率过快都会导致混凝土的密实性和均匀性降低。如养护不当会导致混凝土凝结早期出现脱水现象，混凝土收缩过大出现裂缝。混凝土材料的配合比不合理也是引起混凝土出现开裂的一个重要原因，比如材料含泥沙量较大、水灰比过大，水泥品种不合格等。
2.3 荷载作用导致混凝土构件出现裂缝
混凝土结构在常规的静动荷载和次应力下会产生裂缝，包括直接应力裂缝和次应力裂缝。在荷载作用下，高层混凝土结构的截面会受到弯力、剪力、轴向拉力，这些力超过了混凝土的极限拉伸值，再加上钢筋的粘结力不足就会造成混凝土开裂。有些由于基础沉降不均匀导致的混凝土裂缝也属于荷载作用范畴，而这种情况大多是由于勘测不准确或者施工不当造成的。
2.4 混凝土收缩导致其裂缝
混凝土收缩主要有塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和碳化收缩。其中塑性收缩主要是在施工过程中出现的，在浇注一段时间后水分蒸发过快导致混凝土失水收缩，此时混凝土尚未完全硬化。缩水收缩是当混凝土的外部失水过多但是内部失水慢而导致的失水不均匀产生的裂缝。自生收缩是由于混凝土的变形不能自由伸缩而导致的，碳化收缩是空气中的二氧化碳和水泥中的一些物质发生了化学反应从而引起裂缝。
3.混凝土结构裂缝的控制措施
3.1设计措施
在设计时，严格遵守国家规范标准的结构抗裂性能和裂缝宽度的相关规定。设计图纸中，要体现控制高层混凝土构件裂缝的控制措施，为后期施工提供依据。对于平面不规则的建筑，要加强薄弱部分的刚度。对构件刚度差异较大的部位，比如房屋的阳角，要考虑到外墙的保温构造对其不利的影响采取加强措施：要优化钢筋的配置，尽量分散混凝土的收缩应力。在转角等形状突然改变的容易产生裂缝的部位要增加构造筋，或者将突变部位设计成过渡渐变的；对于大空间、大跨度结构可以考虑采用预应力构件或者起拱等措施，减少裂缝的产生。
3.2施工措施
在高层建筑施工过程中，要健全工程质量保障体系，其中要包括混凝土裂缝控制的技术措施。在施工现场要加强混凝土原材料的检验和验收，保证材料的质量过关，在混凝土配合比的抗裂性能方面进行优化，选择品质良好，承载力、刚度和稳定度都较高的混凝土。对于裂缝控制要求高的结构，要适当添加外加剂，一般不要超过混凝土质量的5%。在浇捣混凝土时，要控制好钢筋的位置，防止钢筋移位导致混凝土开裂，同时做好构造钢筋的布置。混凝土后期的合理养护也能减少裂缝的出现，如混凝土浇筑完毕后，及时进行复核温控技术措施要求的保温养护，同时保证良好的湿度和抗风条件。
3.3在结构模型模拟计算时合理取值减少裂缝
在使用PKPM软件进行结构模型模拟计算时，首先要保证混凝土构件的保护层厚度要求。梁、板保护层厚度一般取15.0mm，对于与土直接接触的梁、板保护层取值为5.0cm，混凝土容重取值为26KN/M3；其次梁截面要满足承载力要求。一般按照经验公式L/H=8~12来计算框梁截面高度，按L/H=10~15来确定次梁的高度，L为框梁的跨度。再次荷载取值要合理，尽可能符合实际情况，又要保证一定的安全冗余。对于梁间灰砂砖墙体，线荷载一般按照厚度240、120分别取为4.2KN/M和3.0KN/M，有门窗洞口时要适当减小。有挑板时，边梁要适当增大荷载。最后通过控制裂缝限值和挠度要求来配置梁板钢筋，增大配筋率或减小钢筋直径等措施来改善结构抗裂性能。
4.结论
混凝土裂缝的成因复杂，重点在于“防”。而未来混凝土的裂缝控制将朝智能化方向发展，让其拥有“损后修复”的性能，这样势必给建筑业带来极大的影响和便利。
参考文献：
[1 ] 王晓峰. 混凝土结构构件裂缝产生的原因及加固补强的方法探讨[J]. 天然气与石油, 2002, 01: 53- 56.
混凝土构件范文第2篇
关键词：钢管混凝土；单轴抗压强度；截面形式
中图分类号：TV331文献标识码： A
1钢管混凝土构件工作原理
钢管混凝土是钢管内填充混凝土的构件，由于其具有良好的抗压能力，因此常用做受压构件，它充分利用了受拉性能良好的钢管和受压性能良好的混凝土的特点，充分了发挥了这两种材料的优势。其工作原理是，钢管约束混凝土的纵向变形，从而让混凝土处于三向受压状态，避免了混凝土内部微裂隙的发展，混凝土防治钢管发生屈曲，两种材料协同合作，从而提高了钢管混凝土支架的整体强度，避免了混凝土结构发生脆性破坏的可能性[1-6]。
2模型参数的赋值
本实验选取钢管混凝土短柱进行轴压分析，其相关力学参数取值如下：钢管：尺寸规格Ф1505mm，泊松比取值0.28，弹性模量取值2.06×105N/mm2，密度取7.85g/cm3，混凝土单元材料：泊松比取值0.2，弹性模量取值3.65×104N/mm2，黏聚力3.56 N/mm2，摩擦角55.6°，
实验分别选取断面形状为圆形钢管和正方形钢管，考虑长方形钢管其惯性矩的影响，因此，本文仅选取圆形钢管和正方形钢管混凝土进行轴压分析，圆钢管断面直径为140mm，换算成相同截面面积的正方形钢管截面尺寸为110mm，。
3圆形钢管混凝土构件轴压分析结果
3.1单元选型与建模
采用solid45单元模拟钢管，solid65单元模拟混凝土，材料之间不使用接触单元，采用vglue命令进行粘接。单元参数定义完成后即可对模型进行网格划分。网格划分可以分为自由网格、映射网格和扫略生成体网格三种形式，此模型采用映射划分网格，映射网格包含三角形单元或四边形单元，本次模拟采用四边形单元。
3.2加载、求解与结果输出
对圆型构件钢管混凝土进行轴压分析，采取一端固定，一端加载的方式，求解后，将其位移变化量的大小和方型钢管混凝土支架的位移变化量进行对比，从而对支架的截面进行优化。求解后的结果见图1。
图1 圆形钢管混凝土X的位移云图
Fig 1 The X Displacement nephogram of circular cross section concrete filled steel tube
4方形钢管混凝土构件轴压分析结果
方形钢管混凝土的单元选型与圆形钢管混凝土的单元选型类似，由于方形钢管混凝土构件的形状规则，因此，对其网格划分比较简单且便于控制，同样采取一端施加位移约束，一端加载的方式对其进行轴压分析，运行后的结果如图2所示。
图2 方形钢管混凝土X的位移云图
Fig 2 The X Displacement nephogram of square cross section concrete filled steel tube
5试验结果分析
通过对圆形，方型钢管混凝土的轴压分析，从二种截面钢管混凝土的变形图上可以看出，在相同长度，相同钢管周长，施加大小相同荷载情况下，圆形钢管混凝土的位移量为0.19mm，方型钢管混凝土的位移量为0.427mm，通过对位移量比较可知，圆形钢管混凝土的抗压性能也远远大于方形钢管混凝土的抗压性能。因此，在结构设计中应舍弃方型钢管混凝土构件作，将钢管混凝土构件设计为圆形较为合适。
结论
随着钢管混凝土的发展，钢管混凝土构件已广泛应用于桥梁，建筑，岩土等领域，近年来在煤矿领域也有着新的发展和突破，但随着世界能源的日益枯竭，对钢材的使用日益趋向低能，减排，节约，环保，因此，对钢管混凝土构件的截面形式进行力学分析和设计，已经成为当前工程领域迫切需要解决的问题之一，本文通过对常见的圆形钢管混凝土和方形钢管混凝土进行轴压分析得出结论：圆形钢管混凝土构件的单轴抗压强度要好于方形钢管混凝土，因此，在今后结构选型和结构设计中，当主要应用方形钢管混凝土构件，促进钢管混凝土构件在现实生活中的应用。
参考文献：
1. 李先德. 钢管混凝土结构在建筑工程中的应用[D]. 山东济南:山东大学,2007.
2.余志武,丁发兴,林松. 钢管高性能混凝土短柱受力性能研究[J]. 建筑结构学报. 2002,23(2):41-47.
混凝土构件范文第3篇
关键词:温度 混凝土 构件 影响
1 温度对水泥混凝土影响机理
在混凝土构件施工过程中，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、基础不均匀沉降等因素会造成水泥混凝土构件一系列的质量缺陷。特别是温度的影响下构件表面会出现很多的裂缝。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。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。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 温度的控制和防止质量缺陷的措施
为了防止水泥混凝土构件质量缺陷，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）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；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；
（2）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；
（3）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；
（4）改善约束条件的措施是：合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
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。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，如泡沫海绵等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100~200kg／cm2。因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂，笔者在实践中总结出其主要作用为：
（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。
（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。
（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。
（4）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。
（5）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
3 混凝土的早期养护
实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：
（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。
（2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
（3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或妨碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。
4 结束语
以上对混凝土的施工温度进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于温度对混凝土的影响有不同的理论，但对于具体的意见还是比较统一的，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种处理措施，温度对混凝土的影响是会减小到最小化的。
参考文献：
混凝土构件范文第4篇
关键字：钢筋混凝土构件 构件保护层
一、钢筋混凝土构件的工作原理
钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言，钢筋有较强的抗拉、抗压强度，但混凝土只有较高的抗压强度，抗拉强度却很低。然而两者的弹性模量比较接近，还有较好的化学胶合力、机械咬合力和销栓力，这样既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。、在结构计算时，钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的；又由于混凝土的抗拉强度很低，为简化计算，一般混凝土只考虑承受压应力，而拉应力则全部由钢筋来承担。
二、钢筋混凝土构件保护层厚度的确定
对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大，这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大，轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力，重则会发生重大事故。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时：
1、钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下很容易被氧化，尤其在高温或潮湿的环境中。
2、钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土剥落。
3、随着时间的推移，钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化，在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用，从而导致钢筋锈蚀，有效截面减小，力学效能降低，钢筋与混凝土之间失去粘结力。这样构件整体性会受到破坏，甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。
三、楼板及墙柱保护层控制措施
1、楼板保护层控制措施
钢筋在楼面混凝土板中主要起抗拉受力作用，用来抵抗荷载所产生的弯矩，防止混凝土板面收缩和温差裂缝的发生，而这一个作用均需钢筋在上下设置合理的保护层前提下才能发挥。在实际施工中，楼板底筋的保护层比较容易正确控制。但当楼板底筋的保护层间距放大到1米以上时，局部楼板底筋的保护层厚度就无法得到保障，所以纵横向的保护层间距控制在1米左右为宜。
楼板面层钢筋的保护层一直是施工中的一大难题。其中各工种交叉作业，施工人员行走频繁，无处落脚后难免被大量踩踏；上层钢筋网的钢筋支撑设置间距过大，甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑)。在上述原因中，对于第2个原因，建议楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置卡槽式混凝土垫块，其纵横向间距不应大于700毫米(即每平方米不得少于2只)，特别是对于Ф8一类细小钢筋，卡槽式混凝土垫块的间距应控制在600毫米以内(即每平方米不得少于3只)，才能取得较良好的效果。对于第1个原因，可采取下列措施加以解决： A、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴，以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。
B、在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道，以供必要的施工人员通行。
C、加强教育和管理，使全体操作人员重视保护板面上层负筋的正确位置；必须行走时应自觉沿钢筋支撑点通行，不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
D、安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3-4人或以上)，在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修。
E、砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性活动挑板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
2、墙柱保护层控制措施
墙柱保护层一般比较容易控制，主要措施：
A、墙柱保护层纵横向间距一般控制在1米左右(且不少于2列)，切忌数量太少。
B、墙、柱拉钩的加工尺寸准确。
C、墙、柱水平筋或箍筋的加工尺寸准确。
混凝土构件范文第5篇
Abstract: In the onsite construction process,external temperature has a great relevance with the construction of cement concrete structure especially in the sudden cold or hot. Temperature stress and temperature control have great significance in the large areas of concrete which have two reasons: firstly,the temperature cracks in the concrete construction affect the integrity and durability,secondly,in the operation,the changing temperature has obvious indispensable influence on the structure stress state.
关键词:温度;混凝土;构件;影响
Key words: temperature;concrete;struture;influence
中图分类号:TU528 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)09-0136-01
1温度对水泥混凝土影响机理
在混凝土构件施工过程中,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、基础不均匀沉降等因素会造成水泥混凝土构件一系列的质量缺陷。特别是在温度的影响下构件表面会出现很多的裂缝。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。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土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。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温度的控制和防止质量缺陷的措施
为了防止水泥混凝土构件质量缺陷,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热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;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;②施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;③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;④改善约束条件的措施是:合理地分缝分块;避免基础过大起伏;合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。
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。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,如泡沫海绵等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂,笔者在实践中总结出其主要作用为:①混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。②水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。③水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。④提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。⑤掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
3混凝土的早期养护
从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:①防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。②防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。③防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或妨碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。
4结束语
以上对混凝土的施工温度进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于温度对混凝土的影响有不同的理论,但对于具体的意见还是比较统一的,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种处理措施,温度对混凝土的影响是会减小到最小化的。
参考文献:
