不为人知的温度应力与灌浆料裂缝的关系 午晟智造

        一、裂缝的原因 

        灌浆料中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，灌浆料的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础不均匀沉降等。 

        灌浆料硬化期间水泥放出大量水化热，导致内部裂缝。灌浆料是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形与长期加荷时的极限拉伸变形相差不大。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，在同一块灌浆料中其抗拉强度又不均匀，存在着许多抗拉能力很低、易出现裂缝的薄弱部位。在钢筋灌浆料中，拉应力主要是由钢筋承担，灌浆料只是承受压应力。在素灌浆料内或钢筋灌浆料的边缘部位，如果结构内出现了拉应力，须依靠灌浆料自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中灌浆料由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在灌浆料内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。 

        二、温度应力的分析 

        根据温度应力的形成过程可分为三个阶段： 

        1、早期：自浇筑灌浆料开始至水泥放热基本结束，一般约为30天。其特征是，一是水泥放出的大量的水化热，二是灌浆料弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在灌浆料内形成残余应力。 

        2、中期：自水泥放热作用基本结束时起至灌浆料冷却到稳定温度时止，这个时期中温度应力主要是由于灌浆料的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早请形成的残余应力相叠加，在此期间灌浆料的弹性模量变化不大。

        3、晚期：灌浆料完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。 

        根据温度应力引起的原因可分为两类： 

        4、自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。 

        5、约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。 北京午晟智造建筑工程有限公司