施工图审查机构谈混凝土温度裂缝产生的原因

      施工图审查机构谈混凝土温度裂缝产生的原因

　　混凝土温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大的结构中。焦炭塔框架顶层钢筋混凝土板为大体积混凝土结构，此类结构混凝土浇筑后，硬化过程中水泥水化产生大量水化热。当水泥用量在350～550kg/m3，每m3混凝土将释放出17500～27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达700左右甚至更高。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。实践表明当混凝土本身温差达到25℃～26℃时，混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝。此外，根据金陵分公司160万吨/年延迟焦化装置的生产工艺要求，每个焦炭塔每24h完成一炉焦炭的生产，两个焦炭塔交替生产，也就是说焦炭塔底座附近混凝土每24h就会由正常的室外温度迅速上升到950左右。这样也会在混凝土内外产生较大温差。

　　由此可见，如果不采取特殊措施，混凝土内外温差会引起焦炭塔框架顶层钢筋混凝土大厚板开裂。为此采用在混凝土中加入纤维的方法来解决厚板开裂的问题。

　　当在水泥基材料中掺入纤维后，由于此时表层材料中存在纤维材料，使得其失水面积有所减少，水分迁移较为困难，从而使毛细管失水收缩形成的毛细管张力有所减少。同时，依靠纤维材料与水泥基之间的界面吸附粘结力、机械啮合力等，增加了材料抵抗开裂的塑性抗拉强度，从而使材料表层的开裂状况得以减轻，甚至消失。

　　有关试验表明当纤维加入量为混凝土体积的0.1%左右时，混凝土抗拉强度不会提高很多，但掺入少量的聚丙烯纤维可以促进混凝土抗拉性能后期强度的持续增长，这是一种纤维的补强效应而非增强效应，纤维抑制混凝土裂缝产生是由于纤维的阻裂效应。对于混凝土这类内部原来有缺陷的材料，其开裂强度可因混凝土内加入纤维后，混凝土的韧性增大、裂缝尺寸减少或裂缝尖端应力集中系数降低而得到提高。