水泥混凝土水化熱

1、水泥混凝土水化熱顧名思義，是指物質(zhì)與水化合時(shí)所放出的熱。此熱效應(yīng)往往不單純由水化 作用發(fā)生，所以有時(shí)也用其他名稱。例如氧化鈣水化的熱效應(yīng)一般稱為消解 熱。水泥的水化熱也以稱為硬化熱比較確切，因其中包括水化、水解和結(jié)晶等 一系列作用。水化熱可在量熱器中直接測(cè)量，也可通過(guò)熔解熱間接計(jì)算。由于水泥水化熱的作用，水泥加水及其它骨料混合拌制成混凝土，必然先 升溫，待達(dá)到一定的溫度后冷縮，致使混凝土可能因溫度應(yīng)力出現(xiàn)裂縫。主要 有三種原因：1、混凝土澆筑初期，產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水 化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，常使混凝土內(nèi)部溫度上升，而混凝土表面溫 度為室外溫度，這就形成了內(nèi)外溫

2、差，這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的 拉應(yīng)力當(dāng)超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫。2、在拆模以后，因氣溫驟降等原因引起混凝土表面溫度降低過(guò)快，也會(huì)導(dǎo) 致裂縫產(chǎn)生 3、當(dāng)混凝土達(dá)到最高溫度后，熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低 溫度，與最高溫度差值所形成的溫差，在基礎(chǔ)部位同樣導(dǎo)致裂縫。關(guān)于混凝土施工中怎樣減小水化熱1、選用水泥要使用低水化熱的，比如硅酸鹽的2、盡量減少水泥用量，可以摻如一部分的粉煤灰來(lái)代替水泥，一般用量為 10。如果為高性能砼，用量大約達(dá)到 30。3、砼產(chǎn)生的水化熱主要致命就是使砼結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度與外部溫度溫差過(guò)大 （大于20）產(chǎn)生裂縫。大體積砼施工可以埋循環(huán)冷卻管（PVC，通

3、過(guò)循環(huán)水 來(lái)降低內(nèi)部溫度。4、在一些基礎(chǔ)承臺(tái)施工中甲方一般時(shí)不允許投放片石的，其實(shí)不然。投放 片石也是降低砼水化熱的一種方法，因?yàn)闇p少了砼用量了，但是又不影響砼的 強(qiáng)度。5、砼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫時(shí)，一般時(shí)在拆除模板的一瞬間。因?yàn)槟０逡徊穑篷R 上與外界接觸。當(dāng)外界溫度較低時(shí)（也就是內(nèi)外溫差較大時(shí)）產(chǎn)生的。拆除模板前最好是 在溫度較高時(shí)進(jìn)行。水化熱對(duì)大體積混凝土的影響1、溫度裂縫產(chǎn)生機(jī)理及特征混凝土澆筑后，在硬化過(guò)程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土 的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇 上升，而混凝土表面散熱較快，使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外出現(xiàn)較大的溫差，這些溫 差造成

4、內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng) 拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多 發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土 受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮 的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通 常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無(wú)一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯(cuò)；梁板類長(zhǎng) 度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊 方向平行或接近平行，裂縫沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不 一，受溫度變化影響

5、較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土 溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的 出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B 能力等。2、影響因素和防治措施混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)?；炷猎胶?，水 泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫度應(yīng)力越大，產(chǎn)生 裂縫的可能性越大。對(duì)于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范 圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越 大，這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土 出現(xiàn)裂縫最根本的措施

6、就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差?；炷猎牧霞芭浜媳鹊倪x用1、盡量選用低熱或中熱水泥，減少水泥用量。大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝 土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫，產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用 中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí)，也可選用 礦渣硅酸鹽水泥。再有，可充分利用混凝土后期強(qiáng)度，以減少水泥用量。改善 骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來(lái)減少水泥用量，降低水化熱。2、摻加摻合料大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明，混凝土中摻入一定數(shù)量?jī)?yōu)質(zhì)的粉煤灰后， 不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應(yīng)，起到潤(rùn)滑作 用，可改善

7、混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，從而改善了可泵性。特別重要的效果是摻加原狀或磨細(xì)粉煤灰后，可以降低混凝土中水泥水化 熱，減少絕熱條件下的溫度升高。在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、 緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱，推 遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。施工工藝流程改進(jìn)1、改善攪拌工藝采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水 泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過(guò)渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大，從而提 高混凝土強(qiáng)度 10或節(jié)約水泥 5，并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。改善混凝土 的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的三冷技術(shù)的基礎(chǔ)上采用二次風(fēng)冷新工藝，降低混凝 土的澆筑溫度。2、嚴(yán)格控制澆筑流程合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。對(duì)已澆筑 的混凝土，在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng)，可排除混凝土因泌水，在石子、水平鋼筋 下部形成的空隙和水分，提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提 高抗裂性。在高溫季節(jié)泵送，宜用溫草袋覆蓋管道進(jìn)行降溫，以降低入模溫 度。3、注重澆筑完畢后養(yǎng)護(hù)混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的 熱擴(kuò)散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫?；炷翝仓螅皶r(shí)用濕潤(rùn) 的草簾、麻片等