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。
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。
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,在寒冷季节采取保温
措施;
改善约束条件的措施是:
(1)合理地分缝分块;
(2)避免基础过大起伏;
(3)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。
(4)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。
(5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。
(6)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。
(7)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。
(8)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。
(9)掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少
干燥收缩.
许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进
行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。
4 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,从而推迟或防碍水泥的水化,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。
所以在施工时我们要谨慎的处理这些事件,根据不同情况不同处理。
这些问题都是在施工事要注意的,在施工时采用何种水泥,用量都是要注意的,还有混泥土的早期保养。
附录:
实习内容 1:木工
1)模板的种类及制作方法;
2)各种结构模板安装的质量标准;
3)现浇结构模板安装的质量标准;
4)现浇结构模板拆除的时间和顺序;
5)模板拆除的注意事项;
6)模板的清理,堆放和维修的方法及要求;
2:钢筋工
1)钢筋的种类及外形特征;
2)钢筋的焊接方法及质量要求;
3)钢筋冷加工的方法及工艺;
4)钢筋的绑扎的方法及质量要求;
5)钢筋绑扎的搭接长度要求;
6)各种构件保护层厚度的控制方法;
7)掌握隐蔽工程记录方法及主要内容;
3:混泥土工
1)搅拌机的种类,规格,拌和的原理;
2)震动器的种类,适用范围;
3)施工配合比的换算及标志牌的内容;
4)施工缝的留设及其处理方法;
5)混泥土的养护方法及要求;
6)混泥土表面缺陷产生原因及预防处理方法;
7)混泥土工程的质量检查内容;
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