大体积砼裂缝控制技术

2022-11-03

第一篇:大体积砼裂缝控制技术

qc成果发布演讲稿-关于大体积砼温度裂缝控制

各位领导、各位专家、各位同仁:

大家好!

我是************##大厦qc小组成员,我叫**。我们小组研究的课题是地下室大体积砼温度裂缝控制。

我们的工程位于**市**区****,****东侧。该工程总建筑面积约12万平方米,建筑物地上40层,地

下三层,总高度为193.7米,结构为框筒剪力墙结构。

我们小组是攻关型小组,注册号hxqc-04-008,小组成立于6月,截止于1月,期间小组活动17次。

我们选题的理由有4点:

1、板基础大体积砼是本工程的核心受力部位,直接影响到主体结构的安全。

2、本工程属超高层建筑,体量大,结构布置复杂,被列入我公司重点工程,成为关注的焦点。

3、根据技术、质量反映,同类工程施工合格率不是很高,均为86.8左右。

4、树企业形象,创**市优质工程“**杯”,争创国优工程“鲁班”奖。

小组对基础筏板大体积砼温度裂缝进行了调查统计,并画出了大体积砼质量缺陷影响因素排列图,根据这一表一图,小组讨论研究,将大体积砼质量合格率由活动前的87.3%提高到93%。对此,我们进行了可行性的分析,其中有利条件有4点,

(1)在公司总工程师的指导下,组织编制了基础筏板大体积砼专项施工方案,经专家论证、监理审核、甲方批准,是切实可行的。

(2)公司有一套成熟的操作性很强的质量保证管理体系标准,对大体积砼施工已形成相关作业指导书,是我们做好一切质量工作的理论指导。

(来源:公务员在线http://)(3)公司领导非常重视,公司领导支持并参加攻关活动,有利于工作的全面开展。

(4)公司有类似工程成功的施工经验可供我们借鉴。

不利条件有2点:(1)质量要求高,技术复杂,技术难度大。(2)责任大,基础砼施工要确保万无一失,必须一次浇筑成功。

小组成员一致讨论认为,要达到温度裂缝的控制,在人、机具、材料、测量、方法、环境等六个环节进行控制,如果有一个环节控制不严,就会导致温度裂缝。

经小组成员对大体积砼质量缺陷因素的分析、论证,确认1.未计算温度应力;2.约束条件;3.塌落度大、水灰比高;4.浇筑方法不当出现冷缝;5.未计算覆盖养护层厚度等是造成大体积砼出现温度裂缝的主要原因。

针对主要原因,小组成员讨论决定采取以下措施,

(1)计算温度应力,重新制订防裂措施,优化配合比,降低砼入模温度,使温度应力小于砼的抗拉强度。

(2)改善约束条件,消减温度应力,设置后浇带,放松约束程度,防止水热化积聚,减少温度应力。施工后浇带设置在基础全长的1/2处(即33米处)设置成台阶形,在基础浇筑完成后保留30天再浇筑。

(3)分段分层浇筑,以后浇带为界,各划分六个浇筑段,每段分两层浇筑。

(4)控制砼塌落度,严格执行配合比,正确设定计算机加水量和加水时间,搅拌时间不少于2分钟,在搅拌站、现场分别设专人抽检砼的塌落度,控制入模砼塌落度在14~16cm.。

(5)计算砼覆盖养护层厚度,养护层厚度6cm,采用二层塑料布,一层麻袋,三层草袋进行覆盖养护。并派专人三小时测温一次,确保砼内外温差≤25℃,以达到温度控制的目的。

我们对基础大体积砼外观质量进行了检查,共检查156点,其中合格147点,不合格9点,合格率为94.3%,高于我们设定的目标93%,我们的目标实现了。

由此我们qc小组的成果取得了一定的经济效益,成本下降了5%,合人民币44352元,公司将本次qc小组的成果进行归纳、提炼,形成工法在全公司范围内推广应用。

随着本工程施工的不断深入发展,超高层建筑物垂直度控制,电梯井施工质量控制,外立面装饰质量控制等将是我们重点研究的课题,在成立qc质量小组进行攻关解决。

谢谢大家!

第二篇:大体积混凝土控制温度和收缩裂缝的技术措施

为了有效地控制有害裂缝的出现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑,结合实际采取措施。 A.降低水泥水化热和变形

1)、选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。

2)、充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。根据试验每增减10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1 。

3)、使用粗骨料,尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料;控制砂石含泥量;掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂,改善和易性、降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。

4)、在基础内部预埋冷却水管,通入循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。

5)、在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中,掺加总量不超过20 的大石块,减少混凝土的用量,以达到节省水泥和降低水化热的目的。

6)、在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度压力。

7)、改善配筋。为了保证每个浇筑层上下均有温度筋,可建议设计人员将分布筋做适当调整。温度筋宜分布细密,一般用 8钢筋,双向配筋,间距15cm。这样可以增加抵抗温度应力的能力。上层钢筋的绑扎,应在浇筑完下层混凝土之后进行。 8)、设置后浇缝。当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇缝,以减小外应力和温度应力;同时也有利于散热,降低混凝土的内部温度。 B、降低混凝土温度差

1)、选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土。夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土,可对骨料喷冷水雾或冷气进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒,运输工具如具备条件也应搭设避阳设施,以降低混凝土拌合物的入模温度。

2)、掺加相应的缓凝型减水剂,如木质素磺酸钙等。

3)、在混凝土入模时,采取措施改善和加强模内的通风,加速模内热量的散发。

C、加强施工中的温度控制

1)、在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免暴晒,注意保湿,冬期应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。

2)、采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

3)、加强测温和温度监察与管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25 以内,基面温差和基底面温差均控制在20 以内,及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不至过大,以有效控制有害裂缝的出现。

4)、合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差。在结构完成后及时回填土,避免其侧面长期暴露。

D、改善约束条件,削减温度应力

1)、采取分曾或分块浇筑大体积混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的位置设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。

2)、对大体积混凝土基础与岩石地基,或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层,如采用平面浇沥青胶铺砂、或刷热沥青或铺卷材。在垂直面、键槽部位设置缓冲层,如铺设30-50mm沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料,释放约束力。

第三篇:关于控制砼裂缝的技术措施(本站推荐)

关于控制砼裂缝的技术措施

砼结构属非均质材料;由水泥、粗集料(碎石)、细骨料(砂)、气体、水分以及外加剂组成,在一定的温度、湿度条件下逐步硬化,行成的具有良好抗压性能的建筑材料。砼在硬化过程中,各组分材料之间产生了不均匀的变形,如水泥石变形大,骨料变形小;两者之间不能自由变形且互相约束,由此产生了约束应力,这种约束应力以内力的方式存在于砼,从而导致骨料与水泥石之间,以及水泥石与水泥石之间产生了裂缝。一般来说大多数楼板是相对裂缝,是指楼板范围内固体材料间沿垂直于应力方向发生的不连续现象。针对本工程A栋产业大楼三层板出现的裂缝,在今后的施工中,为克服裂缝出现制定以下措施:

一、项目组织机构:

在本工程施工中采用项目管理法,成立项目经理部,项目经理部按照公司已经取得的质量、环境和职业健康安全结合型管理体系认证的相关文件,建立起项目部的贯标体系框架,并进行严格运行,通过技术、质量、安全、文明施工、成本、进度、合同等的全面管理,严格履行合同,实现对建设单位的承诺,确保公司的质量目标和方针在本项目中贯彻落实。

以土建为主,水电、机电 、通风、设备安装工程配合施工,协调建设单位指定的分包单位配合施工。本工程为项目总承包项目施工,凡建设单位分包的项目均纳入总承包单位的施工管理范围。

二、商品砼的质量

见新达砼裂缝预防措施。

三、施工中主要技术措施

重点加强楼面钢筋网的有效保护措施,钢筋在楼面砼板中是受拉力,起着抵抗外荷值所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝收缩的双重作用下,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。楼面下层钢筋在受到垫块依托下,保护层较易正确控制,楼面上层钢筋要有效保护,施工中受到人员踩踏后容易弯曲变形下坠,钢筋离楼层模板的过去高度较大无法受到模版的依托保护。各工种交叉作业,造成人员众多行走十分频繁,这样就要合理和科学地安排好各工种的交叉作业时间,在底板筋绑扎后电工水工及时配合。以减少板面钢筋绑扎后的作业人数。在楼面双层钢筋设置小马灯蹬Φ8@1000,在浇筑砼前铺设临时性通道,以供施工人员通行。其次加强教育和管理,不得随意踩踏钢筋。对预埋管线集中处固定一定要牢固,模板支撑严格按施工方案执行。

四、在浇筑砼过程中的人员配备

项目部在砼浇注前盘及后盘各配备管理人员1名,试验员在后盘抽查砼坍落度及水灰比。前盘工长负责随时监督砼班棒手振捣情况、标高控制情况、二次收面时间控制情况、塑料薄膜覆盖情况及监督后期养护情况,钢筋工及木工对现场发现的问题及时整改,对不按规范操作及时进行制止。后盘实验员在抽查到场砼坍落度及水灰比的同时,不定时随车到搅拌站抽查实际配合比与设计配合比是否统一,对后盘罐车是否给车内加水进行严格监控,一经发现立即停用。

五、砼质量控制、材料准备

提前将准备好的薄膜运至砼浇筑部位,由我方砼工长与劳务方砼工长严格控制覆盖时间,覆盖时间为最后一次收面后半小时内,将养护用水管等材料提前准备到位,具体养护时间气温等因素现场决定。

六、砼养护

应在砼浇筑完毕的12h以内对砼加以覆盖并保湿养护,保证在塑料薄膜覆盖后且终凝后开始洒水养护7天,浇水字次数应能保持砼处于湿润状态,并应保持塑料布内有凝结水,对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的砼,不得少于14d。

七、责任落实、共同监管

项目部决定成立以项目总工赵海荣为首的砼裂缝防治小组,由项目副经理、各土建工长、质量员、实验员进行砼浇筑24小时无缝监管,对各项防裂措施进行监督、落实。在砼浇筑过程中出现振捣不到位、收面时间过早、覆盖不及时、养护不到位、养护的频率及周期不够等裂缝产生的主要原因进行严格控制。并在现场配合监理和甲方及时到搅拌站随时抽查砼水灰比、坍落度、粗细骨料添量、外加剂添量等是否达到设计要求,对不符合要求的砼坚决予以退货。

八、科学管理 合理安排

砼浇筑完毕在加强养护的同时,可做一些放线、定位、弹线的准备工作,对砼浇筑完后终凝前,严格控制楼面堆载及上料时间、项目部由质量员监督砼浇筑完后材料上料时间。砼强度达到1.2N/mm2前不得在其上踩踏或安装模板及支架。对堆载的区域进行指定并由质量员监督落实,防止由于集中堆载及上料过早引起裂缝发生、规定时间内不允许吊装大宗材料,避免冲击负载。在正常吊装过程中,做到轻卸、轻放,以控制和减少冲击振动力,并分散就位,减少楼面集中荷载。

陕西华山建设有限公司 龙旗科技园项目部

2009年10月1日

第四篇:大体积混凝土的温度裂缝控制措施

河南省第五建筑安装(集团)有限公司450000龚凯辉[1] 毕超[3] 张笑康[2] 摘要:在现代建筑中如:高层建筑基础、大型设备基础、水利大坝等时常涉及到大体积混凝土施工。混凝土的温度裂缝问题日显突出,既是困扰建筑业多年的质量通病,也是一个很重要的研究课题。温度裂缝危及结构的整体性和稳定性,影响结构安全和正常使用,所以必须从根本上分析它,采取控制措施并保证施工时期的工程质量。

关键词:大体积混凝土 温度裂缝 控制措施 工程质量

1.温度裂缝产生机理

大体积混凝土是指混凝土结构物中实体最小尺寸不小于1m,或预计因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。混凝土量大、结构厚实、工程条件复杂,施工技术要求高是它的主要特征。大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝,是其内外矛盾发展的结果,首先是内外温差过大产生温度应力和温度变形;其次结构的自身约束阻止了变形,升温产生热胀,降温产生冷缩,一旦温度应力超过了混凝土所能承受的拉伸极限值时,裂缝就会出现。综合考虑,影响裂缝开展的温度由浇筑温度、水泥水化热温度和散热温度三部分组成。因此我们要控制大体积混凝土的温度变形裂缝,那么就要从材料、工法和管理等方面入手。

1.合理地选用材料 (1)水泥的选用

水泥水化热是大体积混凝土中的主要温度因素,水泥水化热在建筑工程中一般会引起20-30。C的温升。温度上升与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并在浇筑后3-5d时内部温度达到峰值。水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,不管是夏热还是冬寒,混凝土表面的温度总是低于内部温度,当混凝土内外温差较大时,倘若温度控制措施不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时则易产生裂缝。在结构施工过程中,结构设计的硬性规定极大地制约了材料的选择,混凝土强度不可能因为考虑到施工工作性能的优劣而有所增减,因此在足够的强度、满足设计要求的前提下,尽量减少混凝土中的水泥用量,尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先采用低热矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等,混凝土的强度等级宜保持在C20-C35的范围。

例如,优先选用等级为32.5、42.5的矿渣硅酸盐水泥,与其同等级的矿渣水泥和普通硅酸盐水泥相比,3d的水化热可减少约28%。

(2)集料的选用

大体积混凝土砂石料一般称为粗细骨料,重量约占混凝土总重量的85%左右,正确选用砂石料对保证混凝土质量、节约水泥用量、降低水化热、降低工程成本是非常重要的。大体积混凝土宜优先采用粒径较大、以自然连续级配的粗骨料配制。这种用连续级配粗骨料配制的混凝土,具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量,以及较高的抗压强度。而细集料以采用级配良好的中砂为宜。

此外,骨料中超量的粘土、淤泥、粉屑、有机物及其他有害物质最大的危害是增加混凝土的收缩,引起混凝土的抗拉强度的降低,对混凝土的抗裂十分不利。因此,在大体积混凝土施工中,石子的含泥量控制在不大于1%,砂的含泥量控制在不大于3%。

2. 混凝土外加料的选用 (1)外加剂

大体积混凝土外加剂主要是指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。

掺加减水剂主要是降低水泥水化速度,延迟水化热峰值的来临时间。通常在混凝土中掺入约水泥重量0.25%的木质素磺酸钙,木质素磺酸钙对水泥颗粒有明显的分散效应,并能使水的表面张力降低而引起加气作用,这样既使混凝土工作性能有明显的改善,又减少10%拌和用水且节约了10%左右的水泥。

目前建筑市场,泵送混凝土技术应用极为广泛。一般泵送混凝土为了延缓凝结时间要加适量的缓凝剂,这不仅保证混凝土的流动性,而且降低了水化热的释放速度,混凝土便于浇筑振捣,密实度更有所保障。

普通硅酸盐水泥配制的砂浆或混凝土在干燥时会产生收缩。实验证明,砂浆的收缩率为 0.1%~0.2%,混凝土的收缩率为 0.04%~0.06%,而一般混凝土的极限拉伸仅为 0.0l%~0.02%,差距如此大,混凝土硬化后易导致混凝土开裂。为了防止混凝土的初始裂缝,掺加膨胀剂,配置成补偿收缩型混凝土。

(2)外加掺合料

粉煤灰是泵送混凝土的重要组成部分,它含有大量的硅铝氧化物,这些氧化物能够与水泥的水化产生二次反应,减少水泥用量,降低混凝土的热胀,并且可以使混凝土密实度增加,有效地提高混凝土的抗渗性能。

3.科学的施工工艺

综上所述,在浇筑时的大体积混凝土内部热量聚集而导致体积膨胀是产生温度裂缝的根本原因。那么,在施工阶段,我们怎么去处理好因温度变形而引起的混凝土开裂问题呢?这需要注意以下几个方面。

(1)合理的浇筑与振捣

采取合理的分层连续浇筑或推移式连续浇筑,以加快混凝土散热速度。大体积混凝土结构的浇筑方案应根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密、混凝土供应等具体情况,选用如下三种方式:

全面分层:在第一层全面浇筑完毕回来浇筑第二层时,第一层浇筑的混凝土还未初凝,如此逐层进行,直至浇筑好。这种方案适用于结构和平面尺寸大的场合,施工时从短边开始、沿长边进行较适宜。必要时也可分两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行。

分段分层:此法适用于厚度不太大而面积或长度较大的结构。混凝土先浇筑底层,进行至一定距离后折回,再浇筑第二层,如此依次向前浇筑以上各分层。

斜面分层:此法适用于长度超过厚度3倍的结构。将混凝土从底连续浇筑到顶,使其自然流淌形成斜面。振捣工作应从浇筑层的下端开始,逐渐上移,以保证混凝土的施工质量。

振捣方式及要求:应尽量避免高温下施工,采用大功率插入式振捣器进行大面振捣,随浇随振,振捣时间以表面泛浆不再下沉为宜,间距要均匀,以振捣范围重叠二分之一为宜,深度一般为200-300mm。保证上层混凝土在下层混凝土初凝前浇筑完成,表面抹平,压实,防止表面裂缝。

(2)控制混凝土浇筑温度

混凝土从搅拌机出料后,经过运输、泵送、浇筑、振捣等工序后的温度称为混凝土的浇筑温度。应适当地限制混凝土的浇筑温度,避免集料在烈日下暴晒,可采取对冲水、覆盖降温等方法予以控制。一般情况下,混凝土的最高浇筑温度应控制在40℃以下。

(3)加强混凝土养护

大体积浇筑混凝土养护常用的可分为两类。降温法,在浇筑成型后通过冷却水进行循环降温,来调整内外温差;保温法,则是通过保温材料对成型表面的覆盖进行蓄热,以提高混凝土表面和四周的温度。一般应在完成浇筑混凝土后的

12-18h内洒水,混凝土的养护时间主要根据水泥品种而定,一般规定养护时间为14-21d后方可拆模,内外温差控制在25℃以内。

(4)后浇带的设置

后浇带是人为地断开混凝土使其产生应力收缩的释放空间,一般正常情况下由计算确定,其间距为20~30m。

后浇带的构造有平接式、T 字式、企口式等三种,后浇带的宽度应考虑施工方便,避免应力集中,宽度可取800~1200mm。后浇带的保留时间一般不宜少于40d,在填筑混凝土之前,必须将整个混凝土表面的原浆凿清形成毛面,清除垃圾及杂物,并隔夜浇水浸润。填筑的混凝土可采用膨胀混凝土,要求混凝土强度比原结构提高5~l0N/mm2,并保持不少于14d的潮湿养护。

(5)做好温度检测

为有效掌握和控制混凝土的内部与外部温度的变化值,应在大体积混凝土内埋设若干个测温点。可采用埋设锡热传感器,用混凝土温度测定记录仪对不同时间和深度下的温度进行施工全过程的跟踪和监测,及时绘制出混凝土内部温度变化曲线,随时对照理论计算值,可有的放矢地采取相应的技术措施。

4结论

在结构工程的设计与施工中,对于大体积混凝土结构,为防止其产生温度裂缝的技术措施均不是孤立的,而是相互联系、相互制约的,施工中必须结合实际、并加强组织管理,建立健全质量保证体系,制定各项工作制度,合理采用、全面考虑,才能收到良好的效果。

参考文献

[1]刘津明.混凝土结构施工技术.北京:机械工业出版社,2009 [2]姚谨英.混凝土结构工程施工.北京:机械工业出版社,2005 [3]孙加保.高层建筑施工.北京:化学工业出版社,2005 [4]GB50496-2009 《大体积混凝土施工规范》.北京:中国计划出版社 作者简介:

[1] 龚凯辉.(1982.3.2——)河南郑州人.现任河南五建安装公司项目技术负责人.助工.研究方向:工程项目管理. [2] 毕超.(1985.1.15——)河南焦作人.现任商丘工学院专职教师.助教.研究方向:工程造价管理.

[3] 张笑康.(1984.2.11——)河南郑州人.现任商丘工学院专职教师.助教.研究方向:工程项目管理.

第五篇:大体积混凝土温度裂缝浅析及控制方法

【摘 要】随着我国经济的发展,工程建设规模越来越大型化、复杂化,这使得工程建设中的大体积混凝土温度裂缝问题日益突出并成为具有相当普遍性的问题。文中通过分析大体积混凝土温度裂缝产生的原因 ,从中找到控制裂缝的措施及解决的方法,从而为保证建筑物和构件的安全奠定了基础。

1 大体积混凝土温度裂缝的类型混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝主要有三种,一是骨料和水泥石粘合面上的裂缝,称为粘着裂缝;第二是水泥石自身的裂缝,称为水泥石裂缝;三是骨料本身裂缝,称为骨料裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则,不贯通的,并且肉眼看不见。宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的。温度,作为一种变形作用,在混凝土结构中引起的裂缝有表面裂缝和贯穿裂缝两种。这两种裂缝在不同程度上都属于有害裂缝。由于高层建筑、高耸结构物和大型设备基础大量的出现,大体积混凝土也被广泛采用,大体积混凝土结构的温度裂缝日益成为建筑工程技术人员面临的技术难题。

2 大体积混凝土温度裂缝的成因

2.1 概述

当混凝土结构产生变形时,在结构的内部、结构与结之间,都会受到约束。当混凝土结构截面较厚时,其内部温度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,称之为内约束,当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍时称之为外约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是由温差和收缩产生,其约束既有外约束又有内约束。大体积钢筋混凝土结构中,由于结构截面大,体积大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩膨胀作用,由此引起的温度应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝的起因是温度变化引起的变形,当变形得不到满足时才会引起应力,而且应力与结构的刚度大小有关,只有当应力超过一定数值才引起裂缝。

2.2 温度变化引起变形在大体积混凝土工程施工中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化。实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3 到5 天,随着混凝土龄期的增长,温度逐渐下降,而弹性模量增高,因此混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大,以致产生很大的拉应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时,开始出现温度裂缝。

2.3 变形受到约束,引起应力当大体积混凝土浇筑在基岩或老混凝土上时,由于基岩(或老混凝土)的压缩模量(或弹性模量)较高,混凝土温度变化所产生的变形受到基岩(或老混凝土)的约束,而在新浇混凝土内部形成温度应力,在升温阶段,约束阻止新浇混凝土的温度膨胀变形,在混凝土内形成压应力。而在降温阶段,新浇混凝土收缩(降温收缩与干缩)因存在较强大的地基或基础的约束而不能自由收缩,在新浇混凝土内形成拉应力。 2.4 应力超过了混凝土的抗拉强度,导致裂缝的产生混凝土早期抗拉强度是很低的。值得注意的是随着水泥标号的提高,水泥用量的不断增加,抗拉强度也会相应增加。另外,由于水化热的影响,1 天龄期的小试件强度可比实际大尺寸构件中的强度低 50%,也就是说导致混凝土构件的早期强度降低;而28 天龄期的小试件强度则可比实际构件强度高30%;也就是说对设计而言不安全。因此这也是要限制最高温度的一个原因。

2.5 外界气温变化的影响大体积混凝土在施工期间,外界气温变化的影响也很大。混凝土的内部温度是浇筑温度、水化热的绝热温升和结构散热降温等各种温度的叠加之和,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,会增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度。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。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可达60ºC,并且有较大的延续时间。在这种情况下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显得更为重要。

2.6 混凝土的收缩变形混凝土收缩变形引起的温度应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝,因此混凝土的收缩也是引起裂缝不可忽视的因素。

3 大体积混凝土温度裂缝控制及措施

在大体积混凝土工程施工中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝。因此,控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度,是防止混凝土出现有害的温度裂缝的关键问题。我们将大体积混凝土温度裂缝的基本控制措施分为设计措施、施工措施和监测措施。随着材料科学的发展和施工技术的完善,现场大体积混凝土的施工积累了不少经验,如留永久性变形缝或伸缩缝、用蛇形冷却水管来降低大体积混凝土内部温度、采用液态氮降低混凝土入模温度以及使用微膨胀混凝土减缓干缩等等。总上所述,为防止裂缝、减轻温度应力,我们主要是从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

3.1 控制温度的措施

①采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

②拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;

③热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;

④在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;

⑤规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发急剧的温度梯度;

⑥施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保护措施;

⑦使用低热或中热水泥。水泥的主要发热成分是铝酸三钙 (C3A)和硅酸三钙 (C3S),制造时适当降低这两种成分的含量即可降低其水化热。

3.2 改善约束条件的措施

①合理地分缝分块;

②避免基础过大起伏;

③合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;

此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

根据以上述分析,大体积混凝土在三个阶段产生的温度应力均与内外部的温差有关,因此,有效的控制混凝土内外温差,就成为了有效控制温度应力的关键。 对此,《混凝土结构工程施工及验收规范》曾作了如下要求“大体积混凝上表面和内部温差应控制在设计要求的范围内,当设计无具体要求时,温差不宜超过25ºC” ,并对浇筑温度也作了“不宜超过28ºC”的规定。对于大体积混凝土的温差控制一般从三方面着手:第一是控制混凝土的绝对发热量;第二是采取有效措施降低混凝土内外温差;第三是改善周围的约束条件,改进配筋状况,减小裂缝宽度。所以,要真正实现大体积混凝土的质量控制,则应从原材料、设计、施工等各个环节抓起。

4 结束语

总之,大体积混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格,模板变形,基础不均匀沉降等。为了保证建筑物和构件的安全,我们一方面要从控制温度、改变约束、降低温度着手,另一方面应可能设法提高混凝土的抗裂性能。只有在施工中采取以上行之有效的措施,才能控制裂缝的出现或延伸,进而保证建筑物安全、稳定的工作。

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