城市房屋建筑施工混凝土裂缝控制探究

'城市房屋建筑施工混凝土裂缝控制探究　　[摘要]在混凝土建筑施工当中，经常存在对混凝土温度掌控不到位的问题，从而使得混凝土结构出现很多严重的裂缝，甚至到集中叠加温差作用之下，造成结构截面所有混凝土断裂。本文将以建筑混凝土稳定性为研究对象，结合混凝土受力特点和应力应变复杂的特点，对建筑混凝土裂缝控制进行重点研究，以作为混凝土施工稳定性提高的参考佐证。[关键字]城市建筑房屋施工混凝土裂缝[中图分类号]TU74[文献码]B[文章编号]1000-405X（2013）-2-257-21房屋建筑施工混凝土裂缝产生的原因分析温度的变化，使得钢筋混凝土产生热胀冷缩的效应，从而产生温度变形。而钢筋混凝土结构本身的约束力约束混凝土的变形，因此会产生温度应力，如果混凝土的抗变形能力小于温度的应力，就会出现温差裂缝。通常情况下，与温度应力相关的因素有混凝土的结构模式、气候条件、施工材料等。6 首先是突发天气和季节交替，产生的剧烈温度变化情况，使得混凝土形成内外温差，尤其是在混凝土浇筑阶段，在拆模的时候，突然寒潮来袭，就会产生较大的温度应力，从而使得混凝土开裂。一般情况下，新浇筑的混凝土时间没有超过28个小时，如果的气温在2-4个小时之内下降幅度超过6℃，就有可能出现温差裂缝。其次是水泥的水化现象。在水化过程中，在水泥含有的矿物会产生水化反应，产生的大部分热量聚集于水泥当中，尤其是那些结构断面尺寸比较大的大体积混凝土，水化产生的热量很难散发，而是聚集于混凝土内部，使得温度急剧上升，在上升到一定程度的时候，就会出现混凝土内部和外部的温度差异，从而形成温度裂缝。混凝土当中的热量有两种来源，一种是原材料的热量，另一种热量主要来源是水泥的水化热。水泥的水化热现象，与水泥的种类、数量、组成等息息相关，譬如水泥中铝酸三钙含量比较多，水热化的程度就比较大。另外水泥用量越多，水热化的现象就越激烈。2房屋建筑施工混凝土裂缝控制混凝土浇筑之后，水泥的水热化使得混凝土的温度升高，混凝土的体积随着温度升高而出现膨胀，大约持续3-5个小时之后，内部的温度才会慢慢下降，和外部温度保持平衡，这个时候的混凝土已经达到基本的硬度要求，温度的下降所产生的收缩变形，受到外部的约束，产生比较大的温度应力。2.1浇筑混凝土前的裂缝控制首先是不同龄期混凝土收缩变形值计算，计算公式如下：6 上式中，εy（t）代表的是混凝土在不同龄期的收缩变形值；ε0y代表的是混凝土在标准条件下的极限收缩值，属于固定值，取值为3.24×10-4。e是一个常数，取值为2.718；b是一个经验系数，取值为0.01；t代表的是混凝土从浇筑完毕的时间算起，到开始计算收缩变形值的结束，总共的天数，单位为d；M1×M2×M3×Mn代表的是各种非标准状态下的混凝土修正参数，此参数和水泥和骨料种类、水泥浆用量、混凝土振捣手段、混凝土养护水平、配筋率等相关。其次是混凝土收缩的当量温差计算。混凝土的内应力由收缩变形引起，因此收缩变形应该作为温度应力计算的考虑因素之一，笔者认为，我们可以将收缩变形纳入温度应力当中，然后转换成为当量温差进行计算。计算公式如下：Ty（t）=εy（t）/α上式中，α代表线膨胀系数，属于一个固定值，取值为1.0×10-5。2.2不同时期混凝土弹性模量在不同的时期，混凝土的形状变化，所产生的应力与弹性模量成正比，在计算温度因素引起的收缩应力的时候，应该将弹性模量的动态变化考虑在内，不同时期混凝土的弹性模量变化情况，可以按照以下公式进行计算：6 上式中，E（t）代表的是混凝土浇筑完成后的时间算起，到计算时间截止，各个阶段的弹性模量，单位N/mm2，如果温度应力在计算的时候需要应用到弹性模量，则将各个阶段的弹性模量平均，取中间值。Ec代表的是混凝土最后一个阶段的弹性模量，单位N/mm2，大约是在混凝浇筑28个小时之后的弹性模量。结构转换层经常采用C50的混凝土，Ec取值为3.45×104N/mm2。2.3浇筑混凝土后的裂缝控制混凝土浇筑之后，需要对温度收缩拉应力进行计算，其根据是实际测试的温度值和绘制的温差曲线，是控制裂缝出现的必要步骤，相关的计算方法如下。（1）混凝土水化热状态下的绝热温升值上式中，Tmax代表的是混凝土最大水化热状态下的绝热温升值，基本单位为℃；mc、Q、C等其他符号意义和计算方法，可参见上面计算公式。（2）混凝土结构最大温度应力值的计算将高层建筑结构转换层的大体积结构具有弹性作为假设条件，在各个降温的阶段，混凝土的最大温度收缩拉应力大小，可按照以下公式计算：6 上式中，σ（t）代表的是混凝土需要承受的温度应力大小，基本单位为N/mm2；α代表的是混凝土于结构转换层当中的线膨胀系数，取值为1.0×10-5；v代表的是混凝土于结构转换层当中的泊松比，如果混凝土的受力方向为双向，则取值为0.15；cosh代表的是双曲余弦系数；β代表的是混凝土结构在约束状态下的影响系数，数值计算如下面公式：其中H代表的是混凝土于结构转换层当中的厚度，基本单位为mm；Cx代表的是混凝土于结构转换层当中的水平阻力系数；L代表的是混凝土于结构转换层当中的长度，基本单位为mm；ΔTi（t）代表的是混凝土于结构转换层当中各个龄期的综合温差，基本单位为℃，代入数值皆为负值；Si（t）代表的是混凝土于结构转换层当中各个龄期的松弛系数。从上面的公式，我们可以看出裂缝的防治，需要建立在缜密的数据计算基础之上。3结束语综上所述，温度的变化，使得钢筋混凝土产生热胀冷缩的效应，从而产生温度变形，如果混凝土的抗变形能力小于温度的应力，就会出现温差裂缝。譬如突发天气和季节交替，产生的剧烈温度变化情况，使得混凝土形成内外温差，再如在水化的过程中，在水泥含有的矿物会产生水化反应，产生的大部分热量聚集于水泥当中，会出现混凝土内部和外部的温度差异，从而形成温度裂缝。因此，我们需要计算不同龄期混凝土收缩变形值，将收缩变形纳入温度应力当中，然后确定不同时期混凝土弹性模量，并在混凝土浇筑之后，对温度收缩拉应力进行计算，这样才能够有效控制混凝土裂缝的出现。参考文献6 [1]张铁钢，徐炳林.建筑工程中混凝土结构裂缝控制探讨[J].总裁，2009，（8）：162.[2]普建广，贾丽莉.混凝土面板施工裂缝控制研究[J].水利水电技术，2005，36（8）：42-44.[3]王明成.建筑施工中混凝土裂缝控制技术的探讨[J].决策信息，2012，（3）：234.[4]陈华艳，罗才松.混凝土房屋建筑工程裂缝控制与治理技术[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2007，15（5）：16-17.6'