大體積混凝土溫度裂縫

本文格式為Word版，下載可任意編輯——大體積混凝土溫度裂縫在施工過(guò)程中，施工單位在原材料的選用、合作比確實(shí)定、混凝土內(nèi)部及外觀的測(cè)溫、降溫柔保養(yǎng)等幾個(gè)方面嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，完全能夠?qū)⒋篌w積混凝土的內(nèi)外溫差操縱在模范允許范圍之內(nèi)，制止混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生。

大體積混凝土；溫差；裂縫；質(zhì)量操縱；溫度測(cè)控

1混凝土裂縫產(chǎn)生的理由分析

混凝土布局的宏觀裂縫產(chǎn)生的理由主要有三種，一是由外荷載引起的，這是發(fā)生最為普遍的一種處境，即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的；二是布局次應(yīng)力引起的裂縫，這是由于布局的實(shí)際工作狀態(tài)與計(jì)算假設(shè)模型的差異引起的；三是變形引起的裂縫，這是由溫度、收縮、膨脹、不平勻沉降等因素引起布局變形，當(dāng)變形受到約束時(shí)便產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。

當(dāng)混凝土布局物產(chǎn)生變形時(shí)，在布局的內(nèi)部、布局與布局之間，都會(huì)受到相互影響、相互制約，這種現(xiàn)象稱為約束。當(dāng)混凝土布局截面較厚時(shí)，其內(nèi)部溫度和濕度分布不平勻，引起內(nèi)部不同部位的變形相互約束，這樣的約束稱之為內(nèi)約束；當(dāng)一個(gè)布局物的變形受到其他布局的阻礙所受到的約束稱為外約束。外約束又可分類自由體、全約束和彈性約束。建筑工程中的大體積混凝土布局所承受的變形，主要是因溫度差和收縮而產(chǎn)生的。

在建筑工程中的大體積混凝土布局中，由于布局截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要理由。這種裂縫有外觀裂縫和貫串裂縫兩種。外觀裂縫是由于混凝土外觀和內(nèi)部的散熱條件不同，溫度外低內(nèi)高，形成了溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外觀產(chǎn)生拉應(yīng)力，外觀的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度而引起的。貫串裂縫是由于大體積混凝土在強(qiáng)度進(jìn)展到確定程度，混凝土逐步降溫，這個(gè)降溫差引起的變形加上混凝土失水引起的體積收縮變形，受到地基和其他布局邊界條件的約束時(shí)引起的拉應(yīng)力，超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)所可能產(chǎn)生的貫串整個(gè)截面的裂縫。這兩種裂縫不同程度上，都屬有害裂縫。

高強(qiáng)度混凝土由于添加了不少有利于混凝土強(qiáng)度的添加料，但其負(fù)面效應(yīng)最突出的是混凝土收縮裂縫的機(jī)率增多。主要有枯燥收縮、溫度收縮、塑性收縮、化學(xué)收縮和自收縮。當(dāng)混凝土發(fā)生收縮并受到外部或內(nèi)部約束時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，并有可能引起開裂。

2大體積混凝土原材及配比選擇

2.1大體積混凝土配比選擇

（1）大體積混凝土在配比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)做細(xì)致分析，在得志強(qiáng)度及泵送要求的處境下，應(yīng)盡可能降低水的摻入量。

（2）根據(jù)工程特點(diǎn)，如混凝土強(qiáng)度標(biāo)號(hào)在C20以上，在保證根基有足夠強(qiáng)度得志使用要求的前提下，可以利用后期強(qiáng)度，如60天、90天、120天強(qiáng)度，即允許工程在60天、90天或120天達(dá)成設(shè)計(jì)強(qiáng)度，以裁減混凝土水泥用量，減小水化熱和收縮。

（3）在保證根基工程設(shè)計(jì)所規(guī)定強(qiáng)度、耐久性等要求和得志施工工藝要求的工藝特性的前提下，應(yīng)合理使用材料，裁減水泥用量，降低水灰比。

（4）大體積混凝土合作比確實(shí)定還應(yīng)符合以下規(guī)定

混凝土合作比應(yīng)通過(guò)計(jì)算和試配確定，對(duì)泵送混凝土尚應(yīng)舉行試泵送。

混凝土合作比設(shè)計(jì)方法應(yīng)按現(xiàn)行的《普遍混凝土合作比設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。

在確定混凝土合作比時(shí)，尚應(yīng)根據(jù)混凝土的絕熱溫升值、溫度及裂縫操縱的要求，提出必要的砂、石料和拌和用水的溫度、入模溫度操縱的技術(shù)措施。

2.2大體積混凝土原材料的選擇

2.2.1水泥的選擇

在大體積混凝土施工中，應(yīng)選用水化熱較低的水泥。

對(duì)大體積混凝土所用水泥，應(yīng)舉行水化熱測(cè)定，水泥水化熱的測(cè)定按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)舉行，配制混凝土用水泥7天水化熱宜不大于250KJ/KG。

2.2.2粗細(xì)骨料選擇

粗骨料：在得志混凝土配比強(qiáng)度及澆筑工藝的條件下，應(yīng)盡量選擇粒徑較大的骨料，以裁減用水量。

細(xì)骨料：應(yīng)盡量采用中、粗砂。

2.2.3骨料含泥量操縱：砂、石含泥量應(yīng)嚴(yán)格操縱。

2.2.4摻和料及外加劑的選擇

粉煤灰：為改善混凝土的工作性和可泵性，降低混凝土水化熱，在得志混凝土強(qiáng)度條件下應(yīng)盡量采用片面粉煤灰。

外加劑：在混凝土配制過(guò)程中，可適當(dāng)摻入少量減水劑，以裁減水、水泥用量。

全體外加劑及摻和料的品種和摻量，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，并符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3大體積混凝土溫控措施

（1）操縱混凝土的出機(jī)溫度：降低出機(jī)溫度的最有效措施是降低骨料的溫度，在氣溫較高時(shí)，為防止太陽(yáng)的直接照射，砂、石堆場(chǎng)應(yīng)設(shè)置遮陽(yáng)棚，必要時(shí)尚須噴射冷水。

（2）操縱澆筑溫度：在氣溫較高的環(huán)境下澆混凝土，為降低混凝土的冷量損失，應(yīng)對(duì)泵車輸送管舉行籠罩，并經(jīng)常噴灑冷水，同時(shí)應(yīng)盡量縮短澆筑時(shí)間。

（3）混凝土的測(cè)溫

1）測(cè)溫點(diǎn)的布置：大體積混凝土塊體溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置，以真實(shí)反映出混凝土塊體的里外溫度差、降溫速度及環(huán)境溫度為原那么。布置方式如下：

溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置范圍以所選混凝土塊體平面圖對(duì)稱軸線的一半為測(cè)溫區(qū)，在測(cè)溫區(qū)內(nèi)溫度測(cè)點(diǎn)呈平面布置。

在根基平面半條對(duì)稱軸線上，溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)位宜不少于4點(diǎn)。

沿混凝土澆筑塊體厚度方向，每一點(diǎn)位的測(cè)點(diǎn)數(shù)宜不少于3點(diǎn)。

2）混凝土的測(cè)溫要求

溫度的澆筑溫度的測(cè)試每工作班應(yīng)不少于2次。

大體積混凝土內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度的測(cè)試，每晝夜應(yīng)不少于4次。

混凝土的上外觀溫度，應(yīng)以混凝土上外觀以下50mm處的溫度為準(zhǔn)。

混凝土的下外觀溫度，應(yīng)以混凝土底面向上50mm處的溫度為準(zhǔn)。3）大體積混凝土的測(cè)控技術(shù)主要使用熱傳感器，采集電壓信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)適時(shí)處理，得到溫度數(shù)據(jù)，并適時(shí)儲(chǔ)存，顯示、打印、以達(dá)成指導(dǎo)大體積混凝土施工及養(yǎng)護(hù)工作的目的。

也可采用在混凝土中間和外觀每隔適當(dāng)位置預(yù)留測(cè)溫孔，用溫度計(jì)直接測(cè)溫的簡(jiǎn)易方法，但該方法精度較差，操作起來(lái)存在諸多不便。

4）數(shù)據(jù)分析：對(duì)溫度測(cè)試數(shù)據(jù)，應(yīng)實(shí)時(shí)舉行整理分析，如混凝土內(nèi)外溫差、降溫速度不符合計(jì)算要求，應(yīng)根據(jù)實(shí)際處境采取溫控措施。

（4）大體積混凝土養(yǎng)護(hù)

對(duì)于大體積整板根基混凝土應(yīng)在混凝土終凝后籠罩薄膜，其上在籠罩一層麻袋舉行保溫，并積極采用蓄水法舉行保溫養(yǎng)護(hù)，蓄水深度15～20cm為宜，時(shí)間不少于14天，對(duì)于大體積構(gòu)件，可采用內(nèi)散外蓄的方法加快構(gòu)件內(nèi)部熱量的散失。概括做法為在混凝土澆筑前在構(gòu)件中埋入循環(huán)水管，混凝土澆筑完畢后實(shí)時(shí)通過(guò)水泵壓入冷水并使之在混凝土內(nèi)部形成循環(huán)，急速帶走水泥水化產(chǎn)生的片面熱量，降低構(gòu)件內(nèi)外溫差。現(xiàn)行模范規(guī)定應(yīng)將混凝土內(nèi)外溫差操縱在25℃之內(nèi)（水工混凝土內(nèi)外溫差操縱在20℃之內(nèi)），基面溫度和環(huán)境溫度差操縱在20℃之內(nèi)。

1）對(duì)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)，應(yīng)根據(jù)溫控措施的要求舉行，使混凝土的內(nèi)外溫差、降溫速率得志溫控指標(biāo)的要求。

2）保溫養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時(shí)間，應(yīng)根據(jù)溫度應(yīng)力加以操縱、確定，且不得少于15天，保溫籠罩的去除應(yīng)分層逐步舉行。

3）保溫過(guò)程中，應(yīng)保持混凝土外觀的潤(rùn)濕。