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房屋加固分析筏板基礎(chǔ)混凝土溫度裂縫機(jī)理

來源：www.0539info.cn      發(fā)布日期： 2023年09月09日
信息摘要：水泥的水化熱是筏板基礎(chǔ)大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。水泥水化時會產(chǎn)生大量的熱量，但大體積混凝土結(jié)構(gòu)截面一般較厚，熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不容易散熱，混凝土?xí)蚴軣岫蛎涊^大。在隨后的冷卻階段，由于自身溫度的不斷降低，混凝土的體積會逐漸收縮。
  (A)水泥放熱水化引起的溫度收縮
  水泥的水化熱是筏板基礎(chǔ)大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。水泥水化時會產(chǎn)生大量的熱量，但大體積混凝土結(jié)構(gòu)截面一般較厚，熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不容易散熱，混凝土?xí)蚴軣岫蛎涊^大。在隨后的冷卻階段，由于自身溫度的不斷降低，混凝土的體積會逐漸收縮。此時筏板受到基礎(chǔ)或其他結(jié)構(gòu)物的約束，會在混凝土筏板內(nèi)產(chǎn)生很大的溫度收縮應(yīng)力。一旦混凝土筏板內(nèi)的溫度收縮應(yīng)力超過該齡期混凝土的拉應(yīng)力強(qiáng)度，混凝土就會產(chǎn)生貫穿全截面的裂縫，嚴(yán)重降低結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性、整體性和耐久性，帶來嚴(yán)重后果。此外，筏板基礎(chǔ)混凝土由于內(nèi)部散熱慢，溫度會較高，由于散熱快，表面部分溫度會較低，使混凝土內(nèi)部與表面的收縮值差異過大，造成表面拉應(yīng)力過大，從而造成混凝土表面裂縫。
  (二)外部溫度變化的影響
  外界溫度越高，混凝土的澆筑溫度越高，外界溫度越低增加了混凝土的降溫幅度，特別是氣溫驟降，會大大增加外層混凝土與內(nèi)層混凝土之間的溫度梯度，對筏板基礎(chǔ)大體積混凝土不利。
  混凝土內(nèi)部溫度是水化熱的絕熱溫度。澆筑溫度和結(jié)構(gòu)的冷卻導(dǎo)致各種溫度的疊加，而溫度應(yīng)力是由溫差引起的溫度變形引起的。溫差越大，溫度應(yīng)力越大。同時，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱。在這種情況下，研究合理的溫控措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力就顯得更加重要。
  (3)內(nèi)部和外部制約因素

  約束一般可以歸納為兩類:外部約束和內(nèi)部約束。外部約束是指結(jié)構(gòu)的邊界條件，一般指支座或其他外部因素對結(jié)構(gòu)變形的約束。內(nèi)約束是指大截面結(jié)構(gòu)中溫度和收縮的不均勻分布以及各質(zhì)點的不均勻變形所引起的相互約束。對于截面較大的結(jié)構(gòu)，由于其截面尺寸較大，其變形可能受到其他物體的宏觀約束。

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  基于以上分析，我們不難看出，建筑工程中筏板混凝土由于溫度收縮而產(chǎn)生的裂縫是常見的，也是有害的。在筏板混凝土施工中，既要防止混凝土的表面裂縫，又要防止混凝土的收縮裂縫。因此，基于這兩個原因，我們可以從下面的力學(xué)分析中得出控制和預(yù)防的方法。