摘要:文章首先簡要介紹了混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫,然后探討了大跨頇應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的控制措施。 

　關(guān)鍵詞:大跨頇應(yīng)力;溫度裂縫;控制 　　 

　　一、混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫 　　 

　　1　混凝土裂縫的分類以及成因 

　　(1)荷載引起的裂縫。如果混裂縫凝土構(gòu)件中主拉應(yīng)變大于混凝土的極限拉伸應(yīng)變或主拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時,混凝土就產(chǎn)生裂縫。 

　　(2)混凝土收縮產(chǎn)生的�；炷�土澆筑后在硬化過程中,由于失水收縮會引起體積變化,這種變形受到約束時,便會產(chǎn)生一定強(qiáng)度的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度,便會產(chǎn)生收縮裂縫。收縮裂縫可通過合理的選擇混凝土配合比,降低用水量,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等措施來減少。 

　　(3)溫度引起的裂縫。由于水泥在攪拌和澆筑過程中會釋放大量的水化熱,大體積混凝土常因此導(dǎo)致內(nèi)外溫差過大,產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,超過混凝土早期抗拉強(qiáng)度時就引起裂縫。在跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中�？梢姷竭@種裂縫。此外,混凝土因為環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生收縮或膨脹變形,受到內(nèi)部鋼筋的阻礙或外界的約束時,就會產(chǎn)生裂縫,這是一種更為常見的溫度裂縫。 　 

　　2　溫度收縮裂縫 　　 

　　混凝土的裂縫大部分是非荷載裂縫,一般是由收縮和溫度變形共同引起的。這類裂縫具有以下特點: 

　　(1)該裂縫由收縮和溫度變形共同產(chǎn)生,隨著環(huán)境的溫度和濕度的變化而變化,隨著時間的推移而發(fā)展。 

　　(2)根據(jù)工程裂縫出現(xiàn)的具體時間、發(fā)展與變化情況,以及形狀、分布等特征,可分為以溫度變形為主或以收縮變形為主,但以收縮變形為主的溫度收縮裂縫更為常見,大都在半月至數(shù)月之內(nèi)發(fā)生,在混凝土澆筑后1年內(nèi)基本穩(wěn)定, 

　　(3)此類裂縫主要影響頂部數(shù)層和底層梁板構(gòu)件和挑檐、欄板等外露構(gòu)件。 　　 

　　二、大跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的控制措施 　 

　　1　設(shè)置伸縮縫 

　　設(shè)置伸縮縫可有效減少混凝土結(jié)構(gòu)的長度,減少溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力的影響,從而降低溫度裂縫發(fā)生的可能。 　 

　　2　預(yù)留后澆帶 

　　若建筑結(jié)構(gòu)要求不允許設(shè)置伸縮縫,可采用設(shè)置后澆施工帶的方法來避免大跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮開裂。后澆帶是在施工期間保留的臨時變形縫。最后要用高強(qiáng)膨脹混凝土填充補(bǔ)齊,變形縫就會消失。 

　　混凝土收縮主要發(fā)生在早期,所以可設(shè)置后澆帶,等混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后再澆筑,設(shè)置后澆帶是為了保留施工縫期間。讓結(jié)構(gòu)變形充分發(fā)生,這樣可避免設(shè)置永久性變形縫,使大跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)保持整體性,提高了結(jié)構(gòu)的整體剛度,避免了采用變形縫而帶來的不利因素。 

　　通常將后澆帶設(shè)置在內(nèi)力較小處,一般從梁、板的1/3跨中部位或柱跨中1/3區(qū)間通過,每隔30～40m設(shè)一處,留置寬度不宜小于1000mm,也不宜過大,上部結(jié)構(gòu)以800mm為宜。后澆帶要上下對齊貫通整個結(jié)構(gòu),遇到梁、板、墻均需斷開。后澆帶部位的鋼筋既可斷開,也可連續(xù),但連續(xù)時可避免同一截面鋼筋搭接接頭超限,所以后澆帶部位的鋼筋連續(xù)是最好的。 　 

　　3　補(bǔ)償收縮 　 

　　除了上面兩種方法,還可用UEA補(bǔ)償收縮混凝土來防止收縮裂縫的發(fā)生。后澆帶通常要40～60d后才能填縫,并且在澆筑后澆帶前要進(jìn)行清洗、鑿毛處理,還要對后澆帶處的結(jié)構(gòu)受力鋼筋進(jìn)行斷開或彎曲一段等工序。可見采用后澆帶會存在施工麻煩,延長工期等問題,并且會留下滲、漏水的隱患,相比之下,利用補(bǔ)償收縮混凝土對于大跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行“無縫設(shè)計” (“無縫設(shè)計”是指在結(jié)構(gòu)區(qū)段長度超過規(guī)范規(guī)定的范圍時,可通過在混凝土中摻人一定比例的微膨脹劑,形成補(bǔ)償收縮混凝土,它膨脹時可抵消一部分由于收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力,故不需伸縮縫和后澆的施工處理方法),這樣會大大縮短工期,降低施工難度,并且還能有效保證施工質(zhì)量,目前在高層建筑的底板和剛性防水屋面均有大量采用。 　　 

　　4　在樓蓋板內(nèi)同時采用預(yù)應(yīng)力 　　 

　　對大跨連續(xù)結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力時,若只在大梁中施加預(yù)應(yīng)力,而梁、板存在較大的剛度差,在梁預(yù)應(yīng)力張拉時,會導(dǎo)致梁軸向壓縮,同時又受到板的約束,這樣便會在梁和板內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力,剛度較小的板就容易產(chǎn)生裂縫。所以最好在梁板中同時施加預(yù)應(yīng)力,使它們同時受到壓縮變形,產(chǎn)生裂縫的可能性便會降低。梁板內(nèi)同時施加預(yù)應(yīng)力可提高大跨梁板的剛度,還可在樓蓋內(nèi)建立預(yù)壓應(yīng)力,抵消一部分混凝土的收縮變形產(chǎn)生的拉應(yīng)力。 　　 

　　5　增設(shè)溫度筋或摻人一定比例的復(fù)合纖維 　 

　　在大跨混凝土結(jié)構(gòu)中增加構(gòu)造筋含量,使其起到溫度筋的作用,這樣能有效控制裂縫的發(fā)展,分散裂縫的分布。溫度筋的配置要小間距、細(xì)直徑。還可在混凝土中摻人一定比例的復(fù)合纖維,這樣可改善混凝土的脆性,提高混凝土的韌性,從而使基體的變形能力和抗裂能力都得到改善和提高�？稍诮孛孓D(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋或鋼筋網(wǎng)片,以防止截面突變處應(yīng)力集中現(xiàn)象導(dǎo)致溫度應(yīng)力的增大。　　 

　　6　嚴(yán)格控制混凝土材料的質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo) 　 

　　混凝土導(dǎo)致溫度裂縫的最主要升溫?zé)嵩词撬�泥水化�?所以預(yù)應(yīng)力混凝土宜選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥,以減少混凝土升溫。在混凝土內(nèi)摻人一定量的粉煤灰也可防止溫度裂縫的發(fā)生,粉煤灰具有一定活性,可代替部分水泥,減少水泥用量,降低混凝土的水化熱;而且粉煤灰顆粒呈球形,可起到潤滑作用,從而有效改善混凝土的粘塑性。粗骨料宜選用具有自然連續(xù)級配的粗骨料,以便提高混凝土的和易性,并減少用水量和水泥用量,降低水泥水化熱。細(xì)骨料的選擇以中、粗砂為宜,細(xì)度模數(shù)宜在2.5～2.8之間。 　 

　　三、結(jié)束語 

　　溫度裂縫是大跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的常見質(zhì)量病害之一,如果控制措施不當(dāng),裂縫可能影響到建筑的耐久性和結(jié)構(gòu)安全。所以應(yīng)從原材料、設(shè)計和施工等方面來采取有效的措施,最大限度地減少溫度裂縫,提高建筑質(zhì)量。