温控防裂（精选7篇）
温控防裂 篇1
1. 概述
混凝土在现代工程建设, 特别是水利水电工程中, 占有重要地位。在水利水电工程中, 大坝、厂房和隧洞衬砌混凝土都是温控防裂关键部位, 随着不同坝型大坝的兴建, 混凝土温度控制技术也在不断发展, 其发展特点主要体现在: (1) 工程建设中, 建设各方对混凝土温控认知度、重视度的提高; (2) 科研单位有限元温控仿真计算分析水平的提高; (3) 施工单位责任、措施到位; (4) 合理优化了混凝土配合比, 减少了水化热温升。
目前, 混凝土坝温控防裂已有了一套成熟的技术措施, 其技术特点主要体现在: (1) 有限元温控仿真计算分析水平较高。现在很多科研单位都可以进行温控仿真计算。 (2) 坝体混凝土内部最高温度控制措施多。如控制水泥用量, 掺粉煤灰;风冷骨料, 加冰拌合;运输过程中设遮阳蓬, 控制温度回升;埋管通制冷水, 表面保温等。 (3) 施工期温度监测手段准确合理。施工期坝体混凝土温度监测一般采用温度计和光纤光缆测温。 (4) 高标准、严要求, 温控措施实施管理水平高。
本文主要依据上述特点对当前混凝土坝 (除特殊地区、特殊大坝外) 温控防裂技术作了简单的概括和探讨。
2. 温控防裂综合措施
综合目前国内已建和在建的水利水电工程, 混凝土坝温控防裂主要反映在坝体分缝分块、混凝土原材料优化和施工阶段防裂措施三个方面, 具体分析如下。
(1) 选择合理坝型及合理的分缝分块。
工程实践经验证明, 大坝混凝土结构裂缝, 绝大部分与温度应力有关, 坝型选择时应考虑温度对不同大坝坝型的影响, 尽量根据坝址气温条件, 选择有利于大坝防裂的坝型, 如寒冷、日温差较大地区不宜修建薄拱坝, 拱坝防裂关键问题之一就是防止表面裂缝, 薄拱坝受外界气温影响较大, 容易产生裂缝。另外, 混凝土坝应进行合理的分缝分块, 分缝一般以横缝和纵缝为主, 分缝分块应考虑坝址气候条件、坝体结构与施工水平, 并应进行有限元温度应力的敏感性分析及温控仿真分析。根据已有工程经验, 横缝一般以20m左右为宜, 纵缝以30m—50m为宜, 缝面宜采用直缝。国内典型工程坝体分缝见表1。
(2) 混凝土原材料优化。
(1) 提高混凝土自身抗裂能力
混凝土自身抗裂能力的影响因素有干缩变形、自身体积变形、极限拉伸值、抗拉强度、弹性模量、水化热温升、施工均质性指标、强度保证率与骨料的线膨胀系数等, 综合各因素与混凝土抗裂能力的关系见表2, 国内典型工程混凝土施工配合比见表3。
(2) 控制混凝土水化热
采用发热量较低的水泥和减少单位水泥用量是降低混凝土水化热的最有效措施。在当前水电工程中, 减少单位水泥用量主要措施有改善骨料级配、采用低流态混凝土、掺粉煤灰和采用减水缓凝型外加剂。目前大坝混凝土单位水泥用量与上世纪八九十年代相比 (参见表4) , 单位水泥用量减少了30kg/m3左右, 相应粉煤灰掺量提高了15kg/m3左右。
(3) 控制混凝土自身体积变形
混凝土自身体积变形有收缩和膨胀, 一般情况下膨胀作为混凝土抗裂能力的安全储备, 但混凝土自变为收缩时, 温控计算应考虑这一因素, 在自变收缩较大情况, 应优化混凝土性能, 尽量采用微膨胀性混凝土 (补偿收缩混凝土) 。目前采用推广的微膨胀混凝土有两种, 即掺MgO混凝土或掺膨胀水泥混凝土。水利水电工程中一般在消力池、溢流面、大坝基础、深槽及堵头等部位采用补偿收缩混凝土, 且掺量一般为3%—5%, 国内水电工程掺MgO实例见表5。
(3) 施工防裂控制措施。
(1) 合理安排施工程序及施工进度
合理地安排施工程序及施工进度是防止基础贯穿裂缝、减少表面裂缝的主要措施之一。根据大坝混凝土温度应力分布特点, 基础部位混凝土尽量安排在低温季节施工, 并不应出现薄层长间歇, 而应在设计的间歇期内连续均匀上升。目前工程中影响基础部位混凝土连续薄层上升的因素主要有固结灌浆和施工组织两个方面, 因此, 合理地安排固灌和浇筑仓面的关系也是温控防裂的重点之一。另外, 各坝段、坝块应在允许的高差下同步上升, 避免出现过大的高差。
(2) 控制坝体最高温度
控制坝体最高温度是坝体防裂关键技术之一, 其控制措施主要有控制出机口温度、减少混凝土运输过程中温度回升、通水冷却与表面养护等。目前水利水电工程中, 常态混凝土出机口温度可控制在7℃左右, 在混凝土运输过程中一般采用遮阳棚保温, 通水冷却水温一般为8—10℃, 流量为25—30L/min, 表面养护采用流水或洒水养护。国内典型水电工程大坝基础混凝土允许最高温度统计见表6。
(3) 表面保护
实践经验证明, 大体积混凝土所产生的裂缝大部分为表面裂缝, 引起表面裂缝的原因主要是干缩和温度应力。干缩裂缝的主要靠养护消除, 气温骤降、温差变化一般发生在低温季节, 气温骤降、温差变化引起的温度应力主要靠表面保护解决。表面保护一般在秋、冬季节交替之时和冬季进行, 当前水电工程中表面保温材料一般选用聚乙烯泡沫卷材和苯板。国内典型水电工程采用保温材料及厚度统计见表7。
3. 温控技术发展探讨
(1) 混凝土原材料、配合比的研究。
从二十世纪七十年代的100m混凝土坝到现在的300m级混凝土坝, 大坝混凝土材料技术取得了已经取得了一定的成就。目前我国水电开发逐渐迈向西北、西南等地质条件复杂、气候条件恶劣的地区, 对于混凝土及原材料又提出了新的课题。为保证我国水电资源的可持续性发展, 应发动全行业技术力量, 提早进行恶劣条件下的混凝土及原材料的研究。
(2) 仿真系统与施工监测系统的拟合。
目前我国各科研单位都具备温控仿真分析的条件, 计算理论和程序模式都相差不大, 但缺乏理论与实际的结合。目前温控仿真分析主要在前期设计时进行, 很少进行施工阶段跟踪反馈分析, 且没有跟施工期监测相挂钩。混凝土温控防裂应形成一套统一的系统, 更具数字化控制与统计, 使其能够进行前期设计分析、现场预测、预警、复核及反馈分析等。
(3) 出机口温度、温控标准简化。
温控设计时, 出机口温度、温控标准应简化。对大坝混凝土应设计两种出机口温度, 即基础约束区部位和脱离约束区, 不宜设计过多出机口温度标准, 出机口温度标准设计过多, 会造成施工控制复杂、进度缓慢、影响施工质量等问题。另外, 温控标准也应进行适当简化, 不宜针对每个坝段提出相应的温控标准, 应根据大坝各坝段边界条件相似性, 制定统一温控标准, 如混凝土重力坝, 提出河床坝段、岸坡坝段和特殊部位标准即可, 温控标准按最严部位 (坝段) 实施。由于受混凝土系统和温控措施限制, 即使针对不同坝段提出不同温控标准, 施工时也基本都是按统一标准实施的。
(4) 增加温控基本措施试验。
目前水电工程中的现场混凝土试验基本都没有进行温控防裂措施的前期试验工作, 应增加此部分试验工作。混凝土浇筑前期可根据设计温控标准与推荐温控措施, 进行温控措施试验, 以便更好地指导混凝土施工, 避免混凝土施工时温控措施选用的盲目性。
参考文献
[1]朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京:中国电力出版社, 1999.
[2]张超然, 王忠诚, 戴会超等.三峡水利枢纽混凝土工程温度控制研究[M].北京:中国水利水电出版社, 2001.
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大体积混凝土温控防裂措施 篇2
1 温度裂缝概述
1.1 大体积混凝土的特点
1)混凝土是脆性材料,抗拉强度只有抗压强度的1/10左右,拉伸变形能力也很小。2)大体积混凝土结构断面尺寸比较大,混凝土浇筑后,由于水泥的水化热,内部温度急剧上升,此时混凝土弹性模量很小,徐变较大,升温引起的压应力并不大,但在日后温度逐渐降低时,弹性模量比较大,徐变较小,在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。3)大体积混凝土通常是暴露在外面的,表面与空气或水接触,一年四季中气温和水温的变化在大体积混凝土结构中会引起相当大的拉应力。4)大体积混凝土水工结构,通常要承受两种不同的荷载,一种是结构荷载,包括水压力、泥砂压、地震、渗压、风浪、冰凌以及结构自重和设备重量等;一种为混凝土本身的体积变化荷载,包括温度、徐变、干湿、混凝土自身体积变形等,这种体积变化荷载会引起很大的应力,其中温度应力最为重要。5)徐变效应在混凝土浇筑早期的表现就相当明显,且其形式复杂,特别是在水工混凝土中,徐变对结构温度应力的影响更大,应重视考虑。6)大体积混凝土结构通常是不配筋的,或只在表面或孔洞附近配置少量钢筋,与结构的巨大断面相比,含钢率是极低的。在钢筋混凝土结构中,拉应力主要由钢筋承担,混凝土只承受压应力。在大体积混凝土结构内,由于没有配置钢筋,如果出现了拉应力,就要依靠混凝土本身来承受。
1.2 裂缝产生的主要原因
实践表明,影响大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因如下:
1)水泥水化热的影响。水泥在水化过程中产生大量的热量,是大体积混凝土内部温升的主要热量来源。由于大体积混凝土截面的厚度大,水化热聚集在结构物内部不易散发,引起结构内部急剧升温。而混凝土内部和表面的散热条件不同,会使混凝土产生内外温差,当内外温差产生的约束力超过抗拉强度时,将导致裂缝。2)内外约束条件的影响。由于温度变化会产生变形,变形受到内外约束的阻碍便产生应力,当应力超过某一数值时,便引起裂缝。当混凝土早期温度上升时,产生的膨胀变形会受到约束面的约束而产生压应力,而此时混凝土的弹性模量很小,徐变和应力松弛却较大,与基层连接也不太牢固,因而压应力较小,但当温度下降时,便产生很大的拉应力。若产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会出现垂直裂缝。3)外界气温变化的影响。在施工期间,外界气温变化对防止开裂有很大影响。混凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度的叠加。外界气温越高,混凝土的浇筑温度也越高,大体积混凝土由于厚度大,不易散热,并且延续时间较长,其内部温度会达到很高。4)混凝土收缩变形的影响。混凝土中20%的水分是水泥水化所必需的,约80%的水分要蒸发,多余水分的蒸发会引起体积收缩,如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀,几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的。这种收缩变形不受约束条件的影响,若有约束,即可引起混凝土的开裂。
2 控制温度裂缝的措施
2.1 选原材料方面
1)水泥的选择。大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低发热量的水泥,它不仅水化热低,而且有微膨胀作用,对降温收缩还可以起到补偿作用,并应尽量减少混凝土中的水泥用量,以降低混凝土的温升,提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失,可适度增加活性细掺料替代水泥。2)骨料的选择。在选择粗骨料时,可根据施工条件,尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量,也可以相应减少水泥用量,还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。在选择细骨料时,采用平均粒径较大的中粗砂,从而降低混凝土的干缩,减少水化热,对混凝土的裂缝控制有重要作用。3)掺加外加料和外加剂。在保证混凝土强度的前提下,使用适当复合液(含有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂)的措施可以减少混凝土中的水泥用量、降低水灰比,以减少水化热。掺入外加剂混凝土和易性好,表面宜抹平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。其中,减水防裂剂可有效提高混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
2.2 施工管理方面
1)控制混凝土搅拌、运输、浇筑时的温度。在炎热的夏季施工时更要给予足够的重视。一般可采用的降温措施有:在混凝土输送管道上包敷草袋并经常喷洒冷水;在混凝土搅拌机和运输车辆管道上包裹保温材料;在砂石堆场上设置遮阳棚,避免阳光直接照射砂石,条件许可时还可进行喷雾降温,必要时可以采用在混凝土拌合用水中加冰的措施。2)混凝土浇筑时,如果外界气温不高,可以给新浇筑的混凝土层尽量多的暴露时间,以利于新鲜混凝土中的热量多向空气中散发一些,降低混凝土的后期温升。但是在炎热晴朗的天气,则应在每层混凝土浇筑后及时加以覆盖,减少暴露面,避免阳光的直射使混凝土温度升高和空气中的热量向混凝土中传播。3)混凝土浇筑完毕后。一般来说,混凝土浇筑完毕后,要及时用保温材料和防水材料(如塑料薄膜)加以覆盖,防止混凝土中的水分向外蒸发,控制混凝土的内外温差和降温速度,防止出现干缩裂缝和温度裂缝。4)养护方法及时间。大体积混凝土一般采用保温保湿法养护。大体积混凝土的表面温度高,水分蒸发快,要经常性地在表面洒水或采取适当的养护措施,保持混凝土表面湿润不要出现发白斑块。由于混凝土上覆盖有保温材料,所以洒水量还应加以控制,避免因保温材料大量浸水而降低保温性能。
3 结语
1)对于大体积混凝土温度裂缝,主要以预防为主。因此,应当在充分考虑大体积混凝土的特点与形成机理的基础上,在大体积混凝土尚未形成时做好预防措施。2)从温度裂缝的形成机理可以看出,裂缝的产生主要是由于混凝土所受拉应力超过其抗拉强度。因此,应当从取材以及施工各方面采取措施来减小温度应力,从而控制温度裂缝。3)实践证明,只要能做好选材、设计和施工各方面的措施,大体积混凝土的温度裂缝是可以得到有效控制的。
参考文献
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[4]水利水电科学研究院材料研究所.大体积混凝土[M].北京:中国电力出版社,1990.
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[6]金红丽.浅谈大体积混凝土温度裂缝控制[J].企业技术开发,2008(8):36-37.
[7]文东.大体积混凝土施工裂缝的控制[J].交通科技与经济,2008(4):34-35.
大体积混凝土温控与防裂技术分析 篇3
1 混凝土出现裂缝的判断依据
由于混凝土结构物在温度应力和温度变形的作用下,混凝土结构中会产生温度应力和温度应变。因此,当混凝土结构物内温度应力达到一定数值并超过混凝土的抗拉强度或结构物的温度应变达到一定数值并超过混凝土的最大拉应变时,混凝土结构物中就会产生裂缝。如果混凝土块体因温度变化受到约束产生的应力大于混凝土允许抗拉强度将导致发生裂缝,反之当产生的应力明显小于混凝土允许抗拉强度,则会发生裂缝。同理,也可以从应变角度来判别,即如果混凝土块体因温度变化受到约束产生的应变大于混凝土极限拉伸值将导致发生裂缝,反之当产生的应变明显小于混凝土极限拉伸值则不发生裂缝。
2 控制温度应力、防止裂缝的技术措施
在大体积混凝土结构内一旦出现大的裂缝,要通过修补以恢复结构的整体性实际上是很困难的。防止大体积混凝土结构的裂缝,应从以下几方面着手[2]。
2.1 选择合理的结构形式和分缝分块
在设计阶段应充分重视结构形式对温度应力和裂缝问题的影响,特别是在寒冷地区,应尽量少用对温度变化很敏感的薄壁结构。在实体重力坝与宽缝重力坝的对比中,应重视宽缝重力坝暴露面积大,比实体重力坝易于出现裂缝这一特点,尽量少用宽缝重力坝,尤其是在寒冷地区。
浇筑块尺寸对温度应力有重要影响,浇筑块越大,温度应力也越大,越容易产生裂缝,因此,合理的分缝分块对防止裂缝有重要意义。当浇筑块尺寸控制在15m×15m左右时,温度应力已经比较小,基础约束高度也只有3m~4m左右。在气候温和地区,裂缝的可能性较小,但在寒冷地区,由于温差过大,这种尺寸的浇筑块仍然难免出现大量裂缝,需要严格的保温措施。
2.2 选择混凝土原材料、优化混凝土配合比
(1)选择水泥。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求,一般采用低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥或硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀性时,应采用抗硫酸盐水泥。(2)掺用混合材料。掺用混合材料的目的在于降低混凝土的绝热温升、提高混凝土抗裂能力。(3)掺用外加剂。外加剂由减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等多种类型。减水剂是最常用、最重要的外加剂,引气剂的作用是在混凝土中产生大量微小气泡以提高混凝土的抗冻融性。缓凝剂用于夏季施工,早强剂则用于冬季施工。(4)优化混凝土配合比。在保证混凝土强度及流动度条件下,尽量节省水泥,降低混凝土绝热温升。
2.3 严格控制混凝土温度、减小基础温差、内外温差及表面温度骤降
严格控制混凝土温度是防止裂缝的最重要措施。(1)降低混凝土浇筑温度,通过冷却拌和水、加冰拌和、预冷骨料等办法降低混凝土出机口温度,采用加大混凝土浇筑强度、仓面保温等方法减少浇筑过程中的温度回升。(2)水管冷却。在混凝土内埋设水管,通低温水以降低混凝土温度。(3)表面保温。在混凝土表面覆盖保温材料,以减小内外温差、降低混凝土表面温度梯度。
2.4 重视施工前期准备工作
我国不少工程施工单位在施工前期,只重视混凝土制备和浇筑方面的准备工作,而不重视混凝土温度控制方面的准备工作。到了开始浇筑混凝土时,由于制冷厂不能投入运用等原因,混凝土温度控制不能满足设计要求,而早期浇筑的基础部分混凝土正是在温度控制方面最重要的混凝土,其结果是,花钱买了设备,但却没有发挥应有的作用。在施工前期,一定要重视混凝土温度控制方面的准备工作,如制冷厂、制冰机的安装调试,冷却水管及保温材料的准备等等。
2.5 加强施工管理
(1)提高混凝土施工质量。为了防止裂缝,除了严格控制混凝土温度外,还需要加强施工管理、提高混凝土施工质量。(2)薄层、短间歇、均匀上升。在混凝土浇筑进度安排上,尽量做到薄层、短间歇(5~10d)、均匀上升,避免突击浇筑一块混凝土,然后长期停歇;避免相邻坝块之间过大的高差及侧面的长期暴露;尤应避免“薄块、长间歇”。(3)尽量利用低温季节浇筑基础部分混凝土。(4)加强养护。(5)严格控制温度。
3 永久保温对混凝土坝防裂的影响
必须对坝体进行严格的温度控制以防止坝体出现裂缝。大坝施工期间适当控制混凝土最高温度、调整接缝灌浆温度,可以使运行期表面拉应力有所降低,但降幅有限,防止运行期混凝土坝出现裂缝的最有效措施是用保温板对坝面进行永久保温。在运行期,混凝土建筑物表面与外界空气和水接触,水温和气温的周期性变化对混凝土表面温度影响非常大,对混凝土内部的温度也有一定的影响。永久保温可降低外界温度变化对混凝土表面的影响,保持混凝土的整体稳定。对坝体进行永久保温,可有效降低外界温度变化对坝体温度的影响;对坝体进行永久保温,可大大减小坝体表面拉应力,有效控制了表面裂缝的出现,对大坝的安全运行提供保证。
4 结语
在大体积混凝土结构内一旦出现裂缝,要通过修补以恢复结构的整体性实际上是很困难的。因此,对于大体积混凝土结构的裂缝,应以预防为主。主要针对温度裂缝问题以及温控防裂问题进行阐述,永久保温可有效降低外界温度变化对坝体温度的影响;大大减小坝体表面拉应力,有效控制了表面裂缝的出现,对大坝的安全运行提供保证。
参考文献
[1]汤建龙.浅析大体积混凝土裂缝的原因、修补及防治措施[J].科技创业月刊,2009,01.
温控防裂 篇4
在浇筑大体积混凝土时, 一定要控制混凝土内外温差, 较小内外温度梯度。
温差控制原则:混凝土的中心温度与表面温度的差值不得超过25℃;混凝土表面温度与环境空气最低温度的差值不得超过25℃;冷却水管之间混凝土最高温度与冷却水温度的差值不得超过25℃。一主要的控制措施:
1 原材料的选用
1.1 水泥的选用
水泥是大体积混凝土结构的主要材料。大体积混凝土产生裂缝主要的原因就是水泥水化热的大量聚集, 是混凝土早期升温以及后期降温的现象。因此降低水化热的措施之一就是选用中低热的水泥品种。另外, 大体积混凝土的温度应力与水泥水化热, 混凝土的收缩和混凝土受到的约束等因素有关。当大体积混凝土的温度应力大于混凝土的早期抗拉强度时, 混凝土就会开裂, 所以较高的早期强度对抵抗大体积混凝土的开裂是有好处的。
1.2 骨料的选用
骨料的最大粒径、级配和质量直接决定水泥的用量, 而水泥用量的多少对控制温度裂缝相当重要。因此, 要选择合适的骨料级配, 从而减少水泥和水的用量。在条件允许的情况下, 选择粒径较大, 级配良好的粗骨料。石子采用碎石, 含泥量不大于1%;砂子尽量采用中、粗砂, 含泥量不大于2%。
1.3 外加剂
适当添加外加剂, 可以延迟水化热释放速度, 降低水化热。例如在混凝土中掺入木质素磺酸钙, 既可以减少拌合水, 又可以节约水泥;若在混凝土中加入适量的粉煤灰, 可减少水泥的使用量, 而粉煤灰的润滑作用也能改善混凝土的粘塑性和可泵性。
1.4 混凝土配合比
优化大体积混凝土的配合比应设计最小水泥用量, 最小砂率和最小用水量。最小水泥用量减少水泥水化热;最小砂率用的水泥浆少, 混凝土收缩小;在满足混凝土和易性的前提下, 保持水泥用量不变, 减少水的用量, 混凝土越密实且收缩越小, 而水灰比不变时, 水少水泥也少, 水化热少。
2 对原材料进行预冷
对混凝土的原材料进行预冷, 可以降低混凝土的出机温度, 减少混凝土的内外温差, 有效防止裂缝。在混凝土的各种原材料中, 石子的比热容较小, 但石子占总质量的85%左右;水的比热容最大, 占总质量的6%左右。因此, 对混凝土出机温度影响最大的是石子和砂的温度, 而水泥的温度影响最小。为了降低混凝土出机温度, 最有效的办法是降低骨料的温度。预冷骨料的方法有浸水法、喷水法、喷淋法和遮盖法。其中经济效果最好的是遮盖法。特别是在夏季施工, 应从降温保凉着手, 采用在砂石料场和搅拌筒上搭设遮阳装置, 可是砂石温度降低3℃~5℃。
3 控制温度升降速度, 防止出现过大温度应力
选用低水化热水泥, 降低混凝土内部热量:选用矿碴42.5级水泥, 28天水化热335KJ/Kg, 比普通水泥低42KJ/Kg。掺加缓凝剂, 推迟水化热的峰值, 混凝土缓凝时间可推迟8~10小时, 从而延缓水泥的水化速度。掺加粉煤灰, 降低水泥用量, 减少水泥水化热。降低混凝土的入模温度。
4 选择合理的浇筑工艺
浇筑方法:浇筑方法采用“斜面分层、薄层浇筑、连续推进、自然流淌、一次到顶”的方案。
振捣:根据混凝土自然形成的流淌斜坡度, 在浇筑带前、后各布置2道振捣器, 随着混凝土向前推进浇筑, 振捣器相应跟进。表面处理:混凝土浇筑约3~4h后, 先按设计标高用长括尺初括平, 后在混凝土初凝前用木蟹打压实, 最后用铁抹刀抹光。
5“内排外保”, 减少混凝土内外温差
根据国内外经验, 大体积混凝土内外温差控制在25℃以内, 可避免混凝土出现温度收缩裂缝, 为此拟采取以下措施:
“内排”:尽快排出混凝土内部热量, 降低混凝土内部温度。在混凝土浇注以前, 预先在钢筋骨架内从构件底50cm高度每间隔1m高布置一层循环水冷却管, 每层按间距1m弓字型布置Ф20mm的薄壁钢管作散热管, 同时每层设置进水口和出水口。混凝土灌注中和灌注后, 利用安装的高低循环水箱, 不间断用冷水通过冷却管降低混凝土内部产生的高温。待混凝土内外温差降至25℃以下可停止换水, 混凝土达28天后用同标号混凝土将散热管灌实。
“外保”:在混凝土表面采取保温措施, 控制混凝土内外温差及表面与空气温差, 避免出现深层裂纹和表面裂纹。在混凝土顶面采取两种保温措施:承台若在夏季施工, 散热管内水温较高, 一般超过40℃, 待混凝土终凝后将抽换的热水覆盖混凝土表面, 既可保温, 又作养生;若承台在冬季寒冷期间施工, 大气温度较低, 在表面覆盖厚5cm的草袋。
6 改善混凝土的性能和施工工艺, 提高混凝土抗裂能力
采用干净的砂、石料, 含泥量分别控制在3%和1%以下。
掺加高效缓凝减水剂, 配制自密实流态混凝土, 既减少混凝土用水量, 又能延缓终凝时间, 同时增加混凝土前期强度, 防止混凝土发生开裂。
掺加一定粉煤灰, 除减少水泥用量外还能增加混凝土的抗渗、抗裂能力。
优化施工工艺, 提高混凝土抗裂性能。采用全面分层的方法浇注, 每层厚度控制在0.5m, 浇注顺序由一端往另一端进行, 混凝土连续浇注。加强混凝土的捣固, 增加混凝土密实度。同时在混凝土钢筋保护层内安装CRB550级冷轧带肋防裂钢筋网, 安装时注意防裂网的保护层厚度。
7 结语
对于大体积混凝土而言, 温度控制措施的成败将直接决定大体积混凝土结构质量的优劣, 而一旦大体积混凝土浇灌完毕, 除冷却水降温的措施外, 其它的措施都是被动的、非高效的。所以利用理论公式进行提前预测和计算以及因此而积极地采取主动温度控制措施就显得尤为重要。
摘要：本文介绍大体积混凝土浇筑过程中的温控防裂措施。
关键词：大体积混凝土,温控,防裂
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范.人民交通出版社.
[2]桂业琨, 丘式忠编.桥梁施工专项技术手册.人民交通出版社.
温控防裂 篇5
1混凝土裂缝的分类
混凝土是一种非均质脆性材料, 由骨料、水泥以及存留其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下, 硬化并产生变形, 由于各种材料的变形大小不同, 就产生了裂缝。混凝土裂缝是混凝土的一种常见病, 一般可分为无害裂缝和有害裂缝两大类。无害裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝, 它是不连贯的。宽度一般在0.05 mm以下, 通常视为无害裂缝。有害裂缝是指宽度在0.05 mm以上的裂缝。此外, 混凝土裂缝也可依其形成分为静止裂缝、活动裂缝和尚在发展的裂缝。混凝土裂缝的分类, 依据各有不同。
2大体积混凝土设备基础裂缝产生的原因
1) 大体积混凝土裂缝与通常的梁、板、柱裂缝产生的原因有区别。
一般的梁、板、柱结构产生裂缝主要是由于承受各种荷载, 当结构的抗拉强度不足以抵抗荷载作用时, 结构就可能出现裂缝。外荷载的直接作用、温湿度变化, 以及不均匀沉降等都可能产生裂缝。大体积混凝土设备基础的裂缝产生, 大多数情况下不是外部荷载造成的。造成大体积混凝土设备基础的裂缝产生原因是复杂的, 综合性的, 但主要是施工期间由水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土工程, 水泥用量多, 结构截面大, 因此, 混凝土浇筑以后, 水泥放出大量水化热, 混凝土温度升高。由于混凝土导热不良, 体积过大, 相对散热较小, 混凝土内部水化热积聚不易散发, 外部则散热较快。升温阶段, 混凝土表面温度总是低于内部温度。依据热胀冷缩的原理, 中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快, 中心部分与表面质点间形成相互约束, 中心属于约束膨胀, 不会开裂;表面属于约束收缩, 当表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时, 混凝土表面就产生裂缝。
2) 混凝土的配合比不当。
工程建设中, 为了满足施工和易性的要求, 混凝土中被大量加入水, 这些多余的水游离在混凝土中, 随着时间的推移慢慢蒸发, 引起混凝土的收缩;其次, 水泥用量、水泥种类、骨料含泥量、级配是否均匀等都对裂缝的发生起主导作用。
3混凝土裂缝预防措施及治理
1) 设计优化。尽量选用低热水泥配制混凝土, 如采用矿渣水泥、粉煤灰水泥;尽可能选用强度等级低的混凝土, 充分利用后期强度。大体积混凝土由于体积大, 水泥用量大, 水化热量高, 可以在设计时在混凝土中加入减水剂, 降低水灰比。在配筋率不变、构件截面允许的条件下, 采用小直径钢筋, 同时钢筋间距宜小。2) 科学施工。大型设备基础宜分块分层浇筑, 每层间隔5 d～7 d, 分块厚度1 m～1.5 m, 这样利于水化热散发和减少约束。对于长基础和结构, 采取20 m～30 m留一道0.5 m～1.0 m的后浇带, 钢筋保持连通, 40 d后再用膨胀细石混凝土填灌密实, 以削减温度收缩应力;大型设备基础还应避开炎热天气施工, 在混凝土中添加缓凝剂等。3) 精心养护。常规养护方法是在混凝土浇筑后, 表面及时用草垫、锯末覆盖并喷水养护, 大体积混凝土由于块体内外温度不一致, 强度增长不同, 常常是在强度增长慢的表面开裂, 因而尽量晚拆模, 拆模后要立即覆盖或及时回填, 避开外界气候的影响, 养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准, 即7 d～28 d, 加强早期养护, 提高抗拉强度。4) 裂缝的治理。温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗疲劳等有很大影响, 故需采取治理措施。对表面裂缝可采取涂环氧胶泥或喷水泥砂浆进行表面封闭处理。对于贯穿裂缝或深入裂缝, 可采用灌水泥砂浆或环氧砂浆进行裂缝修补。
4结语
大体积混凝土的温度裂缝经常出现在高炉、轧钢、炼钢等设备基础中, 裂缝的存在时刻威胁着生产的安全, 我们必须把控制和减小裂缝的理念贯穿工程始终, 精心设计, 科学施工, 严把质量关, 为我国的冶金事业献出精品工程。
参考文献
[1]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社, 1991.
温控防裂 篇6
关键词：大体积混凝土,温度裂缝,施工技术要点
随着建设规模的迅猛发展, 结构形式日趋大型化和复杂化, 与其相适应的大体积混凝土在建设工程中得到广泛地应用。由于其体积庞大, 工程条件复杂, 一次性混凝土浇注量大, 因此施工工艺及施工措施控制对混凝土的耐久性甚至力学性能有直接影响。然而, 由于大体积混凝土应用条件的多样性和水泥混凝土体系自身的复杂性, 混凝土的裂缝极为普遍, 在各类工程中裂缝几乎无所不在[1]。通常大体积混凝土结构要承受两种不同性质的荷载, 一种是结构荷载, 包括泥砂压、水压以及结构自重与设备重量等;另一种是混凝土本身的体积变化, 主要是温度应力[2]。据统计, 在工程实践中, 结构物产生的裂缝由结构荷载引起的裂缝只占15%～20%, 而80%～85%的裂缝主要由变形荷载引起的[3]。因此, 在满足混凝土结构荷载、强度、刚度要求外, 主要就是如何控制温度变形裂缝的发生。分析和探讨产生温度裂缝的各个因素, 从设计、施工、养护及温控等各个环节加以控制, 是避免温度裂缝的产生, 并确保工程质量的重要方法。
1 大体积混凝土温度裂缝的产生原因分析
1.1 水泥水化热引起的温度裂缝
大体积混凝土在水泥水化过程中释放出一定水化热, 在建筑工程中一般为20℃～30℃甚至更高。由于体积庞大, 混凝土的热传导性能极差, 在短期内很难散发, 在混凝土内部形成非线形温度场 (内外温差) , 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力, 当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时, 便开始出现温度裂缝。这种裂缝多发生在混凝土浇筑后的升温阶段。此时, 混凝土表面应保持潮湿的养护环境, 否则由于水分的快速蒸发会引起初期的混凝土产生干缩而加剧裂缝的产生。此外, 在降温阶段, 基底或结构本身限制混凝土在降温阶段的自由收缩, 导致拉应力的产生, 当混凝土极限抗拉强度不足以抵抗收缩应力时在混凝土中产生收缩裂缝, 有时会贯穿全断面, 成为结构性裂缝, 带来严重的危害。
1.2 外界气温变化的影响
温度应力是由温差引起的变形造成的, 温差愈大, 温度应力也愈大。因此, 大体积混凝土在施工阶段, 外界气温的变化影响是显而易见的。混凝土的内部温度是水化热的绝热温升和浇筑温度、结构散热降温等各种温度的叠加, 外界气温愈高, 混凝土的结构温度也愈高, 如外界温度下降, 会增加混凝土的降温幅度, 特别是在外界气温骤降时, 这对大体积混凝土极为不利。同时, 在高温条件下, 大体积混凝土不易散热, 混凝土内部的最高温度一般可达60℃～65℃, 并且有较大的延续时间 (与结构尺寸和浇筑的块体厚度有关) 。因此, 研究合理的温度控制措施, 防止混凝土内外温差引起的过大温度应力, 就显得更为重要。
总之, 大体积混凝上中产生裂缝有多种原因, 主要是温度和湿度的变化、结构不合理、原材料不合格 (如碱骨料反应) 以及混凝土的脆性和不均匀性等。总结大体积混凝土裂缝的产生, 有如下规律:
⑴温差和收缩越大、温度变化和收缩的速度越快, 越容易开裂, 裂缝越宽、越密:
⑵温度梯度大、承受均匀温差收缩的厚度越小, 越容易开裂;
⑶基底对结构的约束作用越大, 越容易开裂;
⑷在一般情况下, 结构的几何尺寸越大, 越容易开裂。
2 大体积混凝土的控温及防裂施工要点
首先, 必须有一个良好的测温方案, 应在不同的深度下测温, 表皮100mm、150mm必须测温, 旨在摸清大体积混凝土水化热的多少, 不同深度处温度升降变化规律, 以便发现问题及时采取对策措施。其次, 还必须从降低混凝土温度应力和提高混凝土本身的抗拉强度这两方面综合考虑。
2.1 材料和设计方面
优化配合比、减少水泥用量、掺加减水剂和外掺料 (如:粉煤灰) 、选用水化热低的水泥 (如矿渣水泥, 明矾石水泥、大坝水泥) 、提高混凝土抗拉强度、改善约束条件、控制减小混凝土绝热温升Tmax值, 减少总降温差。
为了降低水化热量的发展, 而且又能获得足够的强度, 近些年来, 在大型建筑和大体积混凝土施工中通常用20%～50%的火山灰来部分取代普通硅酸盐水泥。在实际工程中可通过以下几方面来控制温度和降低温升:
⑴采用化学外加剂 (减水剂、超塑剂、引气剂等) 。一方面减少所需水泥浆的用量, 另一方面还能保证所需的工作性和预先确定的水胶比。
⑵采用矿物掺和料取代水泥, 如火山灰、粉煤灰、高炉矿渣、硅灰、石粉等, 以降低水化热的作用。
⑶集料的选择。大粒径集料可减少水泥用量, 不仅可以减小混凝土温升, 还可以提高混凝土拌和物的工作性, 然而较大粒径的集料在一定程度上也会降低混凝土的抗拉强度。碎集料对于混凝土的抗拉强度是有益的, 因为粗糙的表面可以产生较大的粘着力, 提高抗拉强度。
另外, 在设计阶段还要对施工过程进行一系列的决策, 如, 混凝土的规格、浇注混凝土的尺寸、施工地点、投料顺序、伸缩缝的位置、最大温升和温差等。在设计时, 降低相邻结构物的约束, 相邻结构物的约束程度可通过选择合适的混凝土浇注顺序或混凝土接缝位置来进行优化。同进应该考虑用中空的结构形式代替大体积结构形式以避免混凝土中不必要的大体积和大厚度现象。
2.2 施工控制要点
2.2.1 混凝土的浇筑与捣固
根据具体情况和温度应力计算, 确定一次性浇筑或分块浇筑。然后根据确定的施工方案确定劳动力数量、计算混凝土运输工具、浇筑设备和捣实机械。常用的浇筑方法是用塔式起重机浇筑和混凝土泵浇筑。值得注意的是, 当混凝土采用泵送时, 应严格控制混凝土浇筑时的坍落度, 若出现离析现象, 必须在浇筑前进行二次搅拌。在大体积混凝土施工过程中常采用分块浇筑来降低大体积混凝土的内外温差。在工期允许的条件下, 可将大体积混凝土结构采用分层多次浇筑, 在室外气温较低时进行, 混凝土浇筑温度不宜超过28℃ (注:混凝土浇筑温度系指混凝土振捣后, 在混凝土50～100mm深处的温度) , 使混凝土内部的水化热得以充分地散发, 而结合面则按施工缝处理, 但应该注意的是分层浇筑的间歇时间。
从理论上分析, 一次性浇筑只要采取降低混凝土内部温度、保持内外温差在一定温度范围内 (小于25℃) 的措施, 就可保证混凝土结构的完整性。混凝土浇筑层的厚度, 应不大于振捣棒作用部分长度的1.25倍。浇筑混凝土应连续进行, 如果必须间歇时, 也必须在前层混凝土凝结之前, 将次层混凝土浇筑完毕。
2.2.2 大体积混凝土施工中的后浇带
目前, 大多数国家均采用设置温度伸缩缝的方法控制裂缝 (一般伸缩缝的间距为6～40m) 。然而, 伸缩缝容易出现渗漏的现象, 特别是地下工程, 因此在施工条件及施工技术均较困难的条件下, 常采用临时性变形缝 (即后浇带) 来控制裂缝。后浇带的间距较小, 一般为20～40m, 可使施工期间激烈温差及收缩应力得到显著的释放。封闭后浇带的时间间隔越长越好, 一般不少于40d, 过短将失去作用。封闭后浇带的材料可采用比缝两边混凝土高一个强度等级的普通混凝土或膨胀混凝土, 在浇筑混凝土之前应将接缝处的混凝土表面凿毛, 清洗干净, 井保持湿润。后浇缝混凝土浇筑后, 其养护时间不应少于28d。
当大体积混凝土平面尺寸较大, 而又不希望留置后浇带时, 可采取措施, 用减小地基对混凝土的阻力系数 (Cx) 的方法来实现减小温度应力的目的。可以在大体积混凝土下面的垫层上干铺一层油毡作为滑动层, 或者在垫层上表面抹平压光, 再涂刷隔离剂。
2.3 混凝土的养护
从养护方面着手, 提高混凝土的表面温度, 降低混凝土的内外温差。混凝土暴露在较低的环境温度以及较高的表面温度 (由于太阳辐射) 或干缩会提高早期裂缝产生的机率。研究表明由于混凝土内部膨胀而产生开裂主要发生在水化温升阶段, 因此在此阶段防止混凝土暴露在较低的环境温度中和干缩对避免表面裂缝的产生有重要意义。主要采取的措施如下:
⑴模板和保温层。混凝土表面开裂的关键阶段发生在混凝土浇注后的1d～2d内, 因此在此时不应拆除模板。同时, 在冬期施工期间, 模板应在混凝土表面冷却到5℃以下时才能拆除, 而在非冬期施工期间, 应在混凝土表面与外界温差不大于5℃时才能拆除, 否则应采取使混凝土缓慢冷却的临时覆盖措施。
⑵向混凝土表面洒水或采用密封剂来避免干缩的影响。一般, 对采用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土, 混凝土在潮湿环境中的养护时间不得少于7d;而有抗渗要求或掺用缓凝型外加剂的混凝土, 养护时间不得少于14d。
⑶当混凝土暴露在较低的环境温度中时 (如冬季) , 应对混凝土进行表面绝热保温, 混凝土抹压密实后应及时覆盖塑料薄膜, 再覆盖保温材料 (岩棉被、草帘等) 。
⑷然而同前述部分一样, 也须注意保温层的分层设置以及逐层撤去。
⑸夏季施工时还应避免阳光直射。
3 结束语
大体积混凝土结构施工时, 虽然不可避免会出现裂缝, 但是其有害程度是可以控制的。大体积混凝土温度裂缝的控制是一个复杂的问题, 影响因素较多。分析诸多因素不难发现导致裂缝的主要原因是由于水泥水化热升高使混凝土温度变化产生温度应力, 而外界气温变化或干缩会加剧混凝土的早期裂缝。在控制大体积混凝土温度裂缝时应从产生温度裂缝的各个因素出发, 从设计、施工、养护及温控等各个环节加以控制, 以避免温度裂缝的产生, 最终确保工程质量。本文分析裂缝影响因素, 并从设计、材料、施工、温控等方面总结出大体积混凝土温度裂缝的控制方法。●
参考文献
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温控防裂 篇7
1 大体积混凝土温度裂缝产生的原因
大体积混凝土产生裂缝的主要原因:由于结构断面大水泥用量大, 水泥水化时释放水化热会产生较大温度变化和收缩作用。由此形成较为复杂的膨胀或收缩应力, 导致混凝土产生裂缝[5,6,7]。所产生的裂缝主要有两类。
(1) 表面裂缝:混凝土浇筑后, 水泥水化热较大, 使混凝土温度上升。当聚积在混凝土内部的水泥水化热不易散发时, 混凝土内部温度将明显升高。而混凝土表面通常散热较快, 形成内外温差, 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力, 当拉应力超过混凝土抗拉强度时, 混凝土表面就会产生表面裂缝。此外, 当混凝土的坍落度较大时, 混凝土表面水分蒸发引起的体积收缩也会使混凝土产生表面裂缝。这种裂缝比较分散, 裂缝宽度小, 深度也很小, 多为表面裂缝。当里外温差15℃以上时就会发生这种裂缝, 但内部温度下降时, 有自封闭倾向。
(2) 贯穿裂缝:大体积混凝土降温时, 由于温度降低引起混凝土体积收缩, 同时混凝土多余水分的蒸发也会引起体积收缩变形。但受到地基和结构边界条件约束, 结构内部便会产生巨大收缩应力 (拉应力) 。当拉应力大于混凝土抗拉强度时, 混凝土整个截面会产生贯穿裂缝, 或称为结构性裂缝, 给工程带来很大危害。这种裂缝因构件尺寸、配筋和约束的类型而异。一般里外温差25℃以上, 就会有出现这种裂缝的危险。此外裂缝发生部位和根数也不一样, 伴随着混凝土干燥收缩, 裂缝宽度也会逐渐增大。
2 工程概况
宁德某大厦工程占地面积2017m2, 总建筑面积23081m2, 地上19层, 地下1层, 建筑高度为72.75m。结构体系为钢筋混凝土框架剪力墙结构, 抗震设防烈度6度, 抗震等级为三级。基础设计为钻孔灌注桩, 地下室底板采用筏板和梁板式, 筏板1.6m, 电梯井位置局部厚3.2m, 面积约1142m2, 预计一次浇注地下室底板混凝土量为2500m3。经施工单位及检测单位对混凝土检验, 确定了表1配合比。
2.1 混凝土拌合物温度计算
式中:T0-混凝土拌合物温度;W-混凝土中各种材料的重量 (kg) ;C-混凝土中各种材料的比热 (kJ/ (kg·℃) ) , Ti-混凝土中各种材料的初始温度 (℃) 。
注:T0=54127/2820.8=19.2℃
根据施工中混凝土配合比, 计算混凝土拌合物的温度如表2[8]。
2.2 混凝土浇筑入模温度计算
混凝土入模T1=T0+ (Tg-T0) (φ1+φ2+…+φn)
式中:T1-混凝土入模温度;T0-混凝土拌合物温度;Tg-施工时气温, 取15℃;φ1…φn-系数。
装车系数φ1=0.032;卸车系数φ2=0.032;运输系数, 运距10min, φ3=0.032。
故混凝土入模温度T1= (19.2+ (15-19.2) ×0.096) =18.7℃
2.3 混凝土绝热温升计算
混凝土绝热温升计算按下式:
式中:T (t) -混凝土龄期为t时最大温升 (℃) ;W-每立方米中混凝土的胶凝材料用量 (kg/m3) ;C-混凝土的比热容, 取0.96 (kJ/ (kg·℃) ) ;ρ-混凝土的重力密度, 取2450 (kg/m3) ;m-与水泥品种、浇筑温度等有关的系数, 取0.4 (d-1) ;t-混凝土龄期 (d) ;Q-胶凝材料水化热总量 (kJ/kg) , 取330kJ/kg。
Tmax为混凝土的绝热温升, 当混凝土浇筑温度为18.7℃, 3d龄期时的ξ取值0.82, ξTmax=71×0.82=58.2℃;故估算3d后混凝土中心温度为 (58.2+18.7) =76.9℃。根据施工季节估计环境温度为15℃, 那么承台混凝土内外温差达约61℃, 远超过需控制的25℃以内的温差, 故应采取温控措施[9]。
3 大体积混凝土温度监测
3.1 测温仪器
采用合格的电子测温计 (具有测温快速、准确的优点) , 并配备满足测温需要的温度感应线 (一端有感应片, 另一端留有插头与测温计连接) 。电子测温计技术指标:测温范围:-30~130℃;测温精度:±1℃;分辨率:0.1℃。
3.2 测温布点
在承台垂直方向埋设7根测轴, 编号A-G (详见图1) 。测轴沿承台厚度方向设5个测点 (预埋式温度传感器) , 并设1个保温层温度测点及1个环境温度测点, 共计37个测点。
3.3 保温和测温情况
测试方于混凝土浇筑前进行温度传感器预埋和调试工作。委托方对底板混凝土采用塑料薄膜加土工布进行保温养护工作。在混凝土初凝后, 在混凝土表面喷上一层薄水, 在其上覆盖一层塑料布, 一层草袋, 再覆盖一层塑料布, 当测温结果证明还不足以控制里外温差在25℃以内时, 再增盖草袋或用碘钨灯加热。测试方自混凝土终凝后开始进行混凝土温度测定, 每隔2h测温一次;在降温稳定期, 每隔4h测一次。并及时向委托方通报测温情况, 为委托方调整保温控温措施提供依据。
3.4 温控指标和测温结果
温控指标宜符合下列规定:混凝土浇筑块体的里表温差 (不含混凝土收缩的当量温度) 不宜大于25℃。表3列出了各测轴的最高温度、混凝土温升值的及里外最大温差的情况。
备注:1.平均入模温度18.8℃;2.监测期间环境温度最高为30.7℃, 最低为10.8℃;3.各测轴砼里外温差均未超标。
3.5 温控变化规律
以C轴为例, 将C测轴监测所得数据绘成混凝土最高温度及里外温差曲线 (以时间为X轴, 最高温度及里外温差为Y轴) , 见图2。
从图2升温曲线可以看出混凝土浇筑1~2d为升温期, 升温速度较快, 要特别注意加强此期间内的混凝土保温工作, 2d后达到最高温度74.6℃, 这与之前估算的混凝土3d后的内部中心温度76.9℃相当接近, 证明了在大体积混凝土施工前进行温度估算的可行性。稳定8h左右开始降温, 降温速度较升温要慢, 近乎匀速降温。从图2里外温差曲线可以看出整个温度监测期内, 里外温差都控制在25℃以内, 证明了此次保温已达到预期效果。里外温差最大值出现在第3d, 较混凝土中心温度达到最高点有个滞后, 这是因为当混凝土内部温升到稳定阶段散热较表面散热慢, 拉大了里外温度差。里外温差是温度控制的一个主要标准, 里外温差超过标准就有可能产生表面裂缝。由里外温差过程曲线可看出, 内部平均温度T中心降温均匀, 曲线平滑;里外温差的变化与表面温度则相关性很强, 二者总呈反方向变化, 即里外温差随表面温度的升高而减小, 随表面温度的下降而增加, 这说明表面保温是控制内表温差的关键。
4 结论
防止、控制大体积混凝土由于温升产生裂缝是结构施工中最常见, 也是较难解决的问题之一, 但由于混凝土本身的特性, 温度裂缝是不可避免的, 所以有必要对大体积混凝土进行温度监控和采取相应的措施来控制有害裂缝的出现。本文中, 大体积混凝土温度监测结果显示, 在该工程中最高升温满足温控标准, 里外温差基本满足温控标准, 说明施工中采用的温控措施是有效的、合理的。表面保温是温度控制的主要措施, 它对于减小里外温差、防止表面裂缝起到了重要作用。根据搅拌站和现场混凝土强度测试报告及一年多实际观察和经质监部门验收, 未出现裂缝, 基础工程质量良好, 收到了显著的防裂效果, 保证了混凝土的质量。
大体积混凝土温度控制, 涉及到设计、材料、施工、环境等诸多因素。为了控制裂缝, 应着重从控制温升、延缓降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸、改善约束程度等方面采取措施。并根据现场测试数据及时调整养护措施。但这些措施不是孤立的, 而是相互联系, 相互制约的, 必须结合实际, 全面考虑合理采用, 才能收到良好的效果。
摘要：在大体积混凝土施工中, 由于水泥水化热引起混凝土浇筑体内部温度剧烈变化, 使混凝土浇筑体内部的温度-收缩应力剧烈变化, 容易导致浇筑体产生温度裂缝。本文结合工程实践, 介绍了大体积混凝土施工过程中的温度测控技术, 探讨了大体积混凝土的温控抗裂技术措施, 以保证混凝土的工程质量。
关键词：大体积混凝土,温度应力,温度裂缝
参考文献
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