探讨混凝土施工中温度计算与控制及裂缝形成原因和控制措施__58期(3)

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       Tmax＝To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)             (1)
式中：T0——混凝土的浇筑温度(℃)
W——每m3混凝土中水泥(矿渣硅酸盐水泥)的用量(kg/m3)
F——每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3)
Q——每kg水泥水化热(J/kg)
C——混凝土的比热
r——混凝土的密度
ξ——不同厚度的浇筑块散热系数　　 
不同厚度的浇筑块散热系数 
　厚度(m) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 ＞4.0 
ξ 0.23 0.35 0.48 0.61 0.73 0.83 0.95 1.0 
　实测资料显示，当基础板厚大于2米时，上述公式的相对误差在0.1%～1.3%之间，在计算温差后，即可计算出降温阶段混凝土内部的温度应力σ(2)xmax
　　σxmax＝Eα△T(1-(1)/(cosh βL/2))H(t,τ).........(2)
　　式中：E——混凝土的弹性模量(N/mm2)
α——混凝土的线膨胀系数(10-5/℃)
△T——温差(℃)
L——板长(mm)
β＝Cx／HE
H——板厚(mm) H＞0.2L时，取H＝0.2L
Cx——地基水平阻力系数(N/mm3)
H(t，τ) ——考虑徐变后的混凝土松驰系数，
其中，t——产生约束应力时的龄期，
τ——约束应力延续时间。
　　注意同期内由于混凝土收缩引起的应力应转化为当量温差，计入△T一并计算σxmax。
　　由(1)、(2)分析可知：为避免裂缝出现，主要是减少△T。可采用合理选用材料，降低水泥水化热，优化混凝土集料的配合比，控制水灰比，减少混凝土的干缩，具体控制措施见后。如有可能，减少浇筑长度L，增加养护时间减少降温速率以相应减少松驰系数对控制贯穿裂缝也有一定的意义。
2.2  地下室混凝土墙板及楼板
　　地下室墙板的裂缝产生与基础大体积混凝土裂缝产生的原因有相同之处，即混凝土在硬化过程中由于失水会产生收缩应变，在水泥水化热产生的升温达到最高点以后的降温过程会产生温度应变。但又有其特点：一是墙板受到基础、外围楼板受到地下室外墙的极大约束，这种约束远大于桩基对基础的约束，产生贯穿裂缝的机率大。二是内墙板及楼板受环境温度影响较大。三是内外温差小，产生表面裂缝的机率小。四是养护困难，散热快、降温速率大，混凝土的松驰徐变优势难以利用，在气温骤变季节尤应注意。
　　在计算板内最大拉应力时仍可利用公式(2)，但有以下几点应注意：
　　1)H取0.2L，L为整浇长度；
　　2)Cx取值应大于1.5N/mm3因为连接部位有较强钢筋约束；
　　3)计算温差△T时，要考虑底板及外墙(兼作围护情况下)紧靠土体，受环境温差小，而被它们约束的墙板及周边楼板在施工过程中基本同外界温度同步变化。
　　4)若底板墙板施工间隔过长、外墙兼作围护时，则在计算混凝土收缩时应注意约束体与被约束体的收缩期不同，收缩量也不相同。
3  裂缝的控制措施
3.1  设计措施
　　1)增配构造筋提高抗裂性能，配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3%～0.5%之间。
　　2)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
　　3)在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。
4)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距20～30m，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。
3.2 施工措施
　　1)严格控制混凝土原材料的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1%～1.5%以下)。
　　2)细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和

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