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結構工程師

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2010年一級結構工程師資料:溫度裂縫產生原因

2010-03-19 09:14 來源: 打印 | 收藏 |
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  由溫度裂縫引起的:溫度裂縫產生的原因有以下兩個方面:

  1、由于溫差較大引起的,混凝土結構在硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,使混凝土表面和內部溫差較大,混凝土內部膨脹高于外部,此時混凝土表面將受到很大的拉應力,而混凝土的早期抗拉強度很低,因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大,離開表面就很快減弱,因此裂縫只在接近表面的范圍內發(fā)生,表面層以下結構仍保持完整。

  2、結構溫差較大,當大體積混凝土澆筑在約束地基(例如樁基)上時,由于受到外界的約束,又沒有采取特殊措施降低,放松或取消約束,或根本無法消除約束,裂縫易發(fā)生深進,直至貫穿整個混凝土整體。

  溫度裂縫形成的過程一般分為三個時期:一是初期裂縫,就是在混凝土澆筑的升溫期,由于水化熱使混凝土澆筑后2-3天溫度急劇上升,內熱外冷引起“約束力”,超過混凝土抗拉強度引起裂縫。二是中期裂縫,就是水化熱降溫期,當水化熱溫升到達峰值后逐漸下降,水化熱散盡時結構的溫度接近環(huán)境溫度,結構溫度引起“外約束力”,超過混凝土抗拉強度引起裂縫。三是后期裂縫,當混凝土接近周圍環(huán)境條件之后保持相對穩(wěn)定,而當環(huán)境條件下劇變時,由于混凝土為不良導體,形成溫度梯度,當溫度梯度較大時,混凝土產生裂縫。

  溫度裂縫的產生一般是不可避免的,重要的是如何把其控制在規(guī)范允許的范圍之內,要進行有效的控制,就必須進行科學預測,以保證控制的準確性。對溫度應力的控制一般是現(xiàn)場進行溫控。在澆筑混凝土時,采用溫度傳感片和測溫儀,從澆筑開始測溫(包括入模溫度,環(huán)境溫度),并及時抹壓(特別是初凝前)和保溫保濕養(yǎng)護。澆筑完后根據溫控指標,及時調整保溫保濕養(yǎng)護條件。這里要說明一下,溫度影響系數受多種因素影響,其中溫度、濕度、散熱界面(土、空氣等),初凝時間、風速、溫差等影響較大,特別是風速和溫差較大時,溫度影響系數會大大降低,最高溫升將降低。但為防止降溫過快,形成大的溫度梯度,夏季選用蓄水養(yǎng)護,秋冬季加蓋草袋、海綿,如果工地風大、氣候干燥,拆模后應及時采取防風,保溫措施,并及時回填土,實踐證明這些方法對溫度影響系數的改變是非常有用的,控制也是非常成功的。

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