大体积混凝土温度裂缝产生原因和防治措施_secret.docVIP

PAGE PAGE 4 大体积混凝土温度裂缝产生原因和防治措施 现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。由于它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，使混凝土内外形成较大温差，从而产生温度裂缝， 影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上 分析它，来保证施工的质量。大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但抗拉强度却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝，对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制, 产生裂缝的主要原因有以下几方面： 1、水泥水化热 水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以 自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3-5天。 2、外界气温变化 大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不水泥水化热。 温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。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℃ 3、混凝土的收缩 混凝土中约20％的水分是水泥硬化所必须的，而约80％的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并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。 影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺（特别是养护条件）等。 罗长高速公路A4-2合同段青芝寺高架桥1#～3#承台扩大基础，设计强度等级C25，承台尺寸为16×10×2m，属于大体积混凝土基础，且7天强度要求达到100%，水化热较大。由于承台承重较大，决不允许出现有害裂纹，施工时温度裂缝的控制是保证承台施工质量的关键。因此要采取以下的措施： 1、选用合适的原材料和合适的砼配合比 水泥选用“海螺”牌42.5＃普通硅酸盐水泥，此水泥水化热低、凝结时间长，为有效地降低混凝土内绝热温升，达到低水化热品种的水泥效果，掺加适量的“华能电厂”II级粉煤灰和EC-4型缓凝高效减水剂，以改变混凝土流变特性及降低水泥水化热；混凝土的采用福州琯头岭隧道的碎石5-31.5mm连续级配碎石，含泥量小于0.5%，针片状颗粒含量小于10％；细骨料采用采用福州闽侯中粗砂，含泥量小于2％，细度模数控制在2.5左右；水为饮用水。混凝土配合比经过多次试配，确定配合比为水泥：砂：碎石：水：粉煤灰：外加剂（EC-4）=283：697：1112：167：101：1.2L/(100kg)。 2、浇注过程中的控制 a、控制混凝土的入模温度和环境温度，使用的水泥既要新鲜又必须经过一段时间的冷却，不宜使用新出窑的水泥，向拌合用水内加破碎冰块，从而降低混凝土的拌合温度。 b、混凝土采用分层连续灌注，一次成型，分层厚度宜为30cm左右，分层间隔灌注时间不得超过试验所确定的混凝土初凝时间，以防出现施工冷缝； c、混凝土振捣深度对于大面积分层浇注混凝土，如果下层混凝土已进入初凝或即将初凝，则振捣棒振捣时不宜插入下层，以达下层表面为宜，如下层混凝土未达初凝可插入下层5cm，保证下层在初凝前再进行一次振捣，使混凝土具有良好的密实度，防止漏振，也不能过振，确保质量良好； 3、大体积混凝土养护时的温度控制 大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。 人工的温度控制有两种方法：一种是采用内部降温法来降低混凝土内外温差，可在混凝土内部埋设冷却水管和测温点，通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，减小内表温差，控制混凝土内外温差小于25℃，通过测温点测量，掌握内部各测点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，控制温差；另外一种是保温法：是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯木、湿砂、泡沫塑料等），在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。由于在混凝土浇筑过程中，福州地区雨季来临，气温较低，使混凝土内外温差加大，因此