溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結構中?;炷翝仓?,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,(當水泥用量在350~550kg/m3,每立方米混凝土將釋放出17500~27500kJ的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升達70℃左右甚至更高)。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差,較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應力(實踐證明當混凝土本身溫差達到25℃~26℃時,混凝土內(nèi)便會產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應力)。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導致混凝土表面溫度急劇下降,而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉應力而產(chǎn)生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。
主要預防措施:
1.盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。
2.減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。
3.降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
4.改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。
5.改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)的“三冷技術”的基礎上采用“二次風冷”新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。
6.在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時間。
7.高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升,降低澆筑混凝土的溫度。
8.大體積混凝土的溫度應力與結構尺寸相關,混凝土結構尺寸越大,溫度應力越大,因此要合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。
9.在大體積混凝土內(nèi)部設置冷卻管道,通冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土的內(nèi)外溫差。
10.加強混凝土溫度的監(jiān)控,及時采取冷卻、保護措施。
11.預留溫度收縮縫。
12.減小約束,澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。
13.加強混凝土養(yǎng)護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護,適當延長養(yǎng)護時間,保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié),混凝土表面應設置保溫措施,以防止寒潮襲擊。
14.混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。