第一篇：大體積砼溫度裂縫控制措施及其

大體積砼溫度裂縫控制措施及其

在工程施工中的運用

[摘 要]在實際工程施工中，根據(jù)現(xiàn)有的理論和實踐經(jīng)驗總結出來的具體措施，可以控制和減少大體積砼溫度裂縫的發(fā)生。由于各種客觀條件的限制，采取哪些控制措施，要根據(jù)具體的實際情況決定取舍。[關鍵詞] 大體積砼 裂縫 控制措施 運用

在現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑中，超長、超厚的大體積砼基礎已屢見不鮮，但其裂縫的產(chǎn)生時有發(fā)生。如何控制大體積砼裂縫的產(chǎn)生，是一項國際性的技術問題。根據(jù)現(xiàn)有的理論和實踐經(jīng)驗，在實際工程中，也可以控制和減少大體積砼裂縫的發(fā)生。一 大體積砼結構溫度、收縮裂縫產(chǎn)生的原因

大體積砼裂縫主要分為兩大類：一類是荷載引起的裂縫（約占20％），一類是變形（溫度、收縮、不均勻沉陷）引起的裂縫（約占80％）。由于荷載引起的裂縫通過常規(guī)的應力計算可以得到很好控制，這里著重探討由于溫度、收縮引起的變形裂縫。

在大體積砼澆筑后，由于其表面系數(shù)小，體積大，水泥的水化熱量較高，水化熱聚積在內(nèi)部不易散發(fā)，砼內(nèi)部溫度將逐漸增高，而表面散熱很快，形成較大的內(nèi)外溫差，內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，外部產(chǎn)生拉應力。若在砼表面附近存在較大的溫度梯度，就會引起較大的表面拉應力，由于此時的砼的齡期很短，抗拉強度很低，如果溫差產(chǎn)生的拉應力超過此時砼的極限抗拉強度，就會在砼表面形成表面裂縫。這種裂縫一般多發(fā)生在砼澆灌后的升溫階段，如果此時砼的表面不能保持潮濕的養(yǎng)護條件，則砼表面由于水分蒸發(fā)較快而使初期的砼產(chǎn)生干縮，將加劇裂縫的產(chǎn)生。砼澆灌后，由于溫升影響產(chǎn)生的表面裂縫也叫第一種裂縫。2 溫升影響產(chǎn)生的第二種裂縫是收縮裂縫。它產(chǎn)生在砼的降溫階段，即當砼降溫時，由于逐漸散熱而產(chǎn)生收縮，再加上砼硬化過程中，由于砼內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)，以及膠質體的膠凝等作用，促使砼硬化時收縮。這兩種收縮，在收縮時受到基底或結構本身的約束，會產(chǎn)生很大的收縮應力（拉應力），如果產(chǎn)生的收縮應力超過當時的砼極限抗拉強度，就會在砼中產(chǎn)生收縮裂縫，這種裂縫有時會貫穿全斷面而成為結構性裂縫。

大體積砼，升溫階段內(nèi)外溫差過大，會造成表面裂縫；降溫速率過大，會造成貫穿性冷縮縫。表面裂縫雖不屬于結構性裂縫，但在砼收縮時，由于表面裂縫處斷面被削弱且存在應力集中，促使砼收縮裂縫的開展，所以大體積砼施工中既要防止表面裂縫的產(chǎn)生，又要防止收縮裂縫的出現(xiàn)。

因此，控制砼結構澆筑實體因水泥水化熱引起的溫升、砼澆筑塊體里外溫差及降溫速度，防止砼實體出現(xiàn)有害的溫度裂縫（包括砼收縮）是施工技術的關鍵問題。4 在長期的實踐中，人們發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律：

① 砼強度等級越高，越易出現(xiàn)裂縫。② 泵送砼比半干性砼易出現(xiàn)裂縫，因其用水量大，粗骨料粒徑較小，水泥用量大。

③ 溫差和收縮越大越容易開裂，裂縫越寬、越密； ④ 收縮和溫度變化的速度越快，越容易開裂； ⑤ 基底對結構的約束作用越大，越容易開裂：

⑥ 溫度梯度越大、承受均勻溫差收縮的厚度越小，越容易開裂；

⑦ 在一般情況下，結構的幾何尺寸越大，越容易開裂，但這也不是絕對的。二 在工程施工中控制溫度、收縮裂縫的措施

實踐證明，一方面，如果將砼內(nèi)部與其表面的溫差、溫降速度控制在一定范圍內(nèi)，砼就不至于產(chǎn)生表面裂縫（我國規(guī)范確定的這個溫差限值為25℃、溫降速度為1.5℃/d）；另 一方面，減小每次施工面積（設置后澆帶），減小基底對結構的約束作用（設置可滑移墊層），加大加密配筋，均可增強砼結構對砼收縮的抵抗作用。前一方面是施工技術人員應解決的問題，后一方面主要由設計師根據(jù)實際情況決定。在工程施工中，溫度、收縮裂縫控制的主要任務

降低砼內(nèi)部最高溫升，減少總降溫差；提高砼表面溫度，降低砼內(nèi)外溫差，減小溫度梯度；延緩砼的降溫速率，充分發(fā)揮砼的徐變特性；減少用水量，控制原材料質量。具體措施

2.1 選用中低熱的水泥品種，從根本上減小水化熱。選擇中低熱品種水泥（普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥），優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥。水泥越細，標號越高，其活性與強度隨之增高，帶來的副作用是砼自身收縮越大。能用低標號的水泥，盡量不用高標號水泥。

2.2 減少單位體積砼的水泥用量，也是減小水化熱和砼收縮的根本途徑。一般地，水泥量每增加10kg，水化熱將升高1℃?？梢酝ㄟ^以下措施減小單方砼水泥用量：

① 可以不采用泵送砼時，盡量不采用泵送。

② 在工期許可的情況下，經(jīng)設計人員同意，充分利用砼后期強度，用R60或R90代R28作為設計強度。

③ 摻入一定比例的摻合料。砼中摻入磨細粉煤灰、礦渣粉、沸石粉、硅粉等摻合料，可以改善砼的工作性，提高可泵性，降低水化熱，增加密實度，提高砼強度和耐久性，減少砼收縮。

④ 摻入高效減水劑，減少用水量，從而減少單方砼水泥用量。砼摻入減水劑，可以減少用水量，在保證水灰比不變的情況下，可以減少水泥用量，降低砼收縮。同時可減少砼中的自由水蒸發(fā)引起的收縮。

⑤ 控制粗細骨料質量。粗骨料粒徑增大，可以減少用水量和水泥用量，從而可以減少砼的自身收縮。粗骨料必須是連續(xù)級配，針片狀含量不超標，不僅能提高砼的可泵性，還可以減少砂率及細粉料含量，達到減少砼自身收縮的目的。但粗骨料最大粒徑應滿足結構鋼筋凈間距和砼泵送管徑要求。細骨料級配合理，采用中砂比用細砂可降低用水量，從而降低砼的收縮值。粗細骨料含泥量必須控制在標準以內(nèi)，含泥量增大，不僅增加砼收縮，還會降低砼抗拉強度，對砼抗裂十分有害。

2.3 降低砼的澆筑溫度，減少總降溫差。

① 降低進入攪拌機的溫度。夏季在水箱內(nèi)加冰塊降低水溫；粗骨料遮陽防曬，并灑冷水降溫；細骨料遮陽防曬；散裝水泥提前儲備，避免新出廠水泥溫度過高。

② 夏季，砼運輸車加隔熱套或對罐體噴淋冷水降溫，砼泵送管道遮陽防曬。③ 砼澆灌作業(yè)面遮陽，減少砼冷量損失。

2.4 摻加緩凝劑，降低水化熱峰值。摻加緩凝劑，能延緩水泥水化熱的釋放，延遲水化熱的峰期，削減水化熱的峰值。

2.5 摻UEA 膨脹劑。摻入UEA膨脹劑，在最初14d潮濕養(yǎng)護中，使砼體積微膨脹，補 償砼早期失水收縮產(chǎn)生的收縮裂縫。

2.6 砼內(nèi)部埋冷卻水管進行強制降溫。砼內(nèi)部埋冷卻水管進行強制降溫，這也是有效的措施。一般地，這種方案較少采用，只有在砼厚度較大（≥2.5m），內(nèi)部水化熱溫升偏高、內(nèi)表溫差和降溫速率不易控制的情況下，才有必要采用。

2.7 采用二次振搗、二次抹壓技術。砼入模振搗，在振搗時間界限以前，進行二次振 搗，以排除砼因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部產(chǎn)生的水分和空隙，提高砼與鋼筋的握裹力。表面刮平抹壓1～2h后，即在砼初凝前在砼表面進行二次抹壓，消除砼干縮、沉縮和塑性收縮產(chǎn)生的表面裂縫，增加砼內(nèi)部的密實度。但是，二次抹壓時間必須掌握恰當，過早抹壓沒有效果；過晚抹壓砼已進入初凝狀態(tài)，失去塑性，消除不了砼表面已出現(xiàn)的裂縫。

2.8 加強養(yǎng)護。針對所施工的工程，按照施工季節(jié)、環(huán)境條件、施工方法，先進行熱工計算。施工中及時掌握砼水化熱升降規(guī)律，不同位置和深度的溫度變化情況，隨時調(diào)整養(yǎng)護措施。

①保濕養(yǎng)護：砼表面經(jīng)過二次抹壓后，立即覆蓋塑料布，防止表面水分蒸發(fā)，保持砼處于潮濕狀態(tài)下養(yǎng)護。特別是對于摻入UEA膨脹劑的砼，在最初14d內(nèi)，必須潮濕養(yǎng)護，方能促使膨脹劑充分發(fā)揮膨脹作用。

②保溫養(yǎng)護：砼表面蓄熱保溫，降低內(nèi)外溫差，減小溫度梯度，延緩砼的降溫速率。根據(jù)砼絕熱溫升計算，確定中心最高溫度，按溫控技術措施，確定養(yǎng)護材料及覆蓋厚度和養(yǎng)護時間。保溫養(yǎng)護的目的：減少砼表面熱擴散，減小內(nèi)外溫差；延緩散熱時間，控制降溫速率，有利于砼強度增長和應力松弛，避免產(chǎn)生貫穿裂縫。養(yǎng)護一般不少于15d。

③在常溫季節(jié)，砼終凝后也可采用蓄水養(yǎng)護的辦法，替代前兩種保濕保溫養(yǎng)護辦法。根據(jù)砼內(nèi)外溫差數(shù)據(jù)，及時調(diào)整蓄水高度，也能收到預期效果。澆水的水溫與砼表面溫度之差不超過15℃。

三 控制措施在工程施工中的運用

在實際工程施工中，由于各種客觀條件的限制，往往不能按上述的措施面面都能做到，也并不要求面面都做到。采取哪些措施，這要根據(jù)實際情況決定取舍。

3.1 工程實例一 3.1.1 工程概況

##熱軋板帶工程軋機設備基礎，其先施工的中心區(qū)基礎底板，長為28m，寬為1 7.5m，厚1.9m、2.2m，砼量1100m，為大體積砼。砼強度等級為C30（P8）。由于本工程工期短，為搶工期，砼采用泵送澆灌。該時段，平均氣溫為15℃。為降低砼水化熱及其峰值，一方面采用32.5級礦渣硅酸鹽水泥，降低水化熱；另一方面摻II級粉煤灰，減少水泥用量；再一方面摻緩凝型減水劑，既可減少水泥用量又可降低水化熱峰值。由于條件的限制，本地只有細山砂。為改善細骨料的級配，按1：0.82內(nèi)摻石粉。砼配合比為——水泥：（山砂+石粉）：石子：粉煤灰（II級）：減水劑（緩凝型）：水=437：（356+292）：1094：46：1.09：190。

3.2 工程實例二 3.2.1 工程概況

**熱軋板廠新增卷取機和鋼卷運輸鏈系統(tǒng)設備基礎，也屬大體積砼基礎。為防止收縮限制產(chǎn)生拉裂紋，先按小于30m的間距劃分了后澆帶。其中最大的一塊是卷取機基礎（-8.5m～-10.15m）底板，其長為25.5m，寬為18.5m，砼量約為1400m，砼強度等級為C25（P6）。砼在8月份澆灌，本地8月氣溫在25~30℃（計算取27℃）。水泥為32.5級散裝普通硅酸鹽水泥，細骨料為中粗山砂，粗骨料為級配礦渣。經(jīng)測定水泥（罐裝）、砂（棚內(nèi)堆放）、礦渣（棚內(nèi)堆放）、水的溫度分別為：34℃、25℃、24.5℃、23℃，砂、礦渣的含水率分別為：1.5％、1％（拌前濕水為4％），混凝土拌制好后采用砼運輸罐車運至澆筑部位，從攪拌至澆灌成型約需一小時。如果采用泵送混凝土，其配合比為——水泥：砂：礦渣：II級粉煤灰：水：減水劑=400：687：1120：48：175：3.2。四 結束語

在實際工程施工中，根據(jù)現(xiàn)有的理論和實踐經(jīng)驗總結出來的具體措施，可以控制和減少大體積砼溫度裂縫的發(fā)生。由于各種客觀條件的限制，采取哪些控制措施，要根據(jù)具體的實際情況決定取舍，但要經(jīng)計算驗證，確保滿足規(guī)范要求。

第二篇：大體積混凝土溫度裂縫控制措施

大體積混凝土溫度裂縫控制措施

1、概述

此次擬澆筑砼系華榮xx城D區(qū)基礎筏板。D區(qū)基礎砼等級為為C35P8，板的一般厚度為2.0m，集水井處最厚區(qū)域為4.35m；本區(qū)域一次澆筑砼方量約為2980m3；板內(nèi)配筋情況是：板上下部均為φ28@150雙向雙層網(wǎng)筋，第二層配有φ18@150雙向網(wǎng)筋一層，板中間配置構造抗裂鋼筋網(wǎng)片φ16@200，D區(qū)柱下配置φ22@150。由此可見，該筏板確具有體形大、結構厚、砼方量多，鋼筋密而工程條件較復雜和施工技術要求高等特點。

大體積混凝土是指最小斷面尺寸大于1m以上的混凝土結構。與普通鋼筋砼相比，具有結構厚，體形大、混凝土數(shù)量多、工程條件復雜和施工技術要求高的特點。

大體積混凝土在硬化期間，一方面由于水泥水化過程中將釋放出大量的水化熱，使結構件具有“熱漲”的特性；另一方面混凝土硬化時又具有“收縮”的特性，兩者相互作用的結果將直接破壞混凝土結構，導致結構出現(xiàn)裂縫。因而在混凝土硬化過程中，必須采用相應的技術措施，以控制混凝土硬化時的溫度，保持混凝土內(nèi)部與外部的合理溫差，使溫度應力可控，避免混凝土出

現(xiàn)結構性裂縫。

2、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

大體積混凝土墩臺身或基礎等結構裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的，各類裂縫產(chǎn)生的主要影響

因素如下：

（1）收縮裂縫?；炷恋氖湛s引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。選用的水泥品種不同，其干縮、收縮的量也不同。

（2）溫差裂縫。混凝土內(nèi)外部溫差過大會產(chǎn)生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。

大體積混凝土結構要求一次性整體澆筑。澆筑后，水泥因水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高，而其表面則散熱較快，形成了較大的溫度差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，表面產(chǎn)生拉應力。此時，混凝土齡期短，抗拉強度很低。當溫差產(chǎn)生的表面抗拉應力超過混凝土極限抗拉強度，則會在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。（3）材料裂縫。材料裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量過多而引起的。

3、大體積混凝土裂縫控制的理論計算

華榮.上海城D區(qū)，混凝土及其原材料各種原始數(shù)據(jù)及參數(shù)為：一是C35P8混凝土采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，其配合比為：水：水泥：砂：石子：粉煤灰：礦粉（單位Kg）=172：285：716：1070：60：100（每立方米混凝土質量比），砂、石含水率分別為3%、0%，混凝土容重

為2390Kg/m3。

二是各種材料的溫度及環(huán)境氣溫：水30℃，砂、石子35℃，水泥40℃，粉煤灰35℃，礦粉35℃，環(huán)境氣溫32℃。3.1混凝土溫度計算

（1）混凝土拌和溫度計算：公式TO=∑Timici/∑mici可轉換為:TO=[0.9

（mcTc+msTs+mgTg+mfTf+mkTk）+4.2Tw(mw-Psms-Pgmg)+C1(PsmsTs+PgmgTg)-C2(Psms+Pgmg)÷[4.2mw+0.9(mc+ms+mg+mf+m

k)] 式中：TO為混凝土拌和溫度；mw、mc、ms、mg、mf、mk—水、水泥、砂、石子、粉煤灰、礦粉單位用量（Kg）；Tw、Tc、Ts、Tg、Tf、Tk—水、水泥、砂、石子、煤灰、礦粉的溫度（℃）；Ps、Pg—砂、石含水率（%）；C1、C2—水的比熱容（KJ/Kg.K）及溶解熱（KJ/Kg）。

當骨料溫度>0℃時，C1=4.2，C2=0；反之C1=2.1，C2=335.本實例中的混凝土拌和溫度為：TO=[0.9(285*40+716*35+1070*35+60*35+100*35)+4.2*30(172-716*3%)+4.2*3%*716*35]÷4.2*

172+0.9(285+716+1070+60+100)]=34.3℃.（2）混凝土澆筑溫度計算：按公式TJ=TO-(α.Tn+0.032n)*(TO-YQ)式中：TJ—混凝土澆筑溫度（℃）；TO—混凝土拌和溫度（℃）；TQ—混凝土運送、澆筑時環(huán)境氣溫（℃）；Tn—混凝土自開始運輸至澆筑完成時間（h）；n—混凝土運轉次數(shù)。

α--溫度損失系數(shù)（/h）本例中，若Tn取1/3，n取1，α取0.25，則：

TJ=34.3-（0.25×1/3+0.032×1）×（34.3-32）=34.0℃

3.2混凝土的絕熱溫升計算

Th=WO.QO/(C.ρ)

式中：WO—每立方米混凝土中的水泥用量（Kg/m3）;QO—每公斤水泥的累積最終熱量（KJ/Kg）；C—混凝土的比熱容取0.97（KJ/Kg.k）；ρ—混凝土的質量密度（Kg/m3）

Th=（285*375）/（0.97*2390）=55.8℃

3.3混凝土的內(nèi)部實際溫度

Tm=TJ+ξ?Th

式中：TJ—混凝土澆筑溫度； Th—混凝土最終絕熱溫升；ξ—溫將系數(shù)查建筑施工手冊，若混凝土澆筑厚度4.0m，則：ξ3取0.74，ξ15取0.55，ξ21取0.37.Tm(3)=34.0+0.74*55.8=75.3℃;

Tm(15)=34.0+0.55*55.8=64.7℃;

Tm(21)=34.0+0.37*55.8=54.6℃.3.4混凝土表面溫度計算

Tb(T)=Tq+4h,(H-h,)△T(T)/H2式中：Tb(T)—齡期T時混凝土表面溫度（℃）；Tq--齡期T時的大氣溫度（℃）；H—混凝土結構的計算厚度（m）。

按公式H=2h+ h,計算，h—混凝土結構的實際厚度（m）;h,--混凝土結構的虛厚度（m）;h ,=K?λ/Βk=--計算折減系統(tǒng)取0.666，λ—混凝土的導熱系數(shù)取2.33W/m?K

β—模板及保溫層傳熱系數(shù)（W/m2?K）；

β值按公式β=1/（∑δi/λi+1/βg）計算；δi—模板及各種保溫材料厚度（m）;λi—模板及各種保溫材料的導熱系數(shù)（W/m?K）；βg—空氣層傳熱系數(shù)可取23（W/m2?K）.T(T)--齡期T時，混凝土中心溫度與外界氣溫之差（℃）：

T(T)= Tm(T)-Tq，若保護層厚度取0.04m，混凝土灌注厚度為4m，則：

β=1/（0.003/58+0.04/0.06+1/23）=1.4：1 h,=K?λ/β=0.666×2.33/1.41=1.1;

H=2h+ h,=4.0+2×1.1=6.2(m)

若Tq取32℃，則：

T（3）=75.3-32=43.3℃ T(15)=64.7-32=32.7℃ T(21)=54.6-32=22.6℃

則：Tb(3)=32+4×1.1（6.2-1.1）×43.3/6.22=57.3℃ Tb(15)=32+4×1.1（6.2-1.1）×32.7/6.22=51.1℃ Tb(21)=32+4×1.1（6.2-1.1）×22.6/6.22=45.2℃ 3.5混凝土內(nèi)部與混凝土表面溫差計算

本工程中： T(3)s=75.3-57.3=18℃ △ T(15)s=64.7-51.1=13.6℃ △ T(21)s=54.6-45.2=9.4℃

4、計算結果分析

從以上計算可以看出，混凝土3d齡期時內(nèi)外溫度差達到最大值18℃，符合混凝土內(nèi)外溫差小于25℃的技術要求。但必須看到計算結果是基于養(yǎng)護環(huán)境溫度為32℃，表面保溫措施得當，入?；炷翜囟葹?4℃條件下得出的。實際施工養(yǎng)護中有可能無法滿足以上條件要求。2008年8月19日實測C30混凝土拌和后溫度未36℃，當時拌和水溫度為30℃，環(huán)境溫度為32℃，若養(yǎng)護環(huán)境溫度為夜間較低時的情況，假設為23℃，則△T(3)s=22.6℃，加上保溫措施有可能達不到要求，有產(chǎn)生溫度裂縫的可能，因此有必要采取一丁的措施防止溫度裂縫的產(chǎn)生。

5、大體積混凝土施工技術措施

（1）降低混凝土入模溫度。包括：澆筑大體積混凝土時應選擇較適宜的氣溫，盡量避開炎熱天氣澆筑?？刹捎脺囟容^低的地下水攪拌混凝土，或在混凝土拌和水中加入冰塊，同時對骨料進行遮陽保護、灑水降溫等措施，以降低混凝土拌和物的入模溫度，摻加相應的緩凝型減水劑。（2）加強施工中的溫度控制。包括：在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護，以使混凝土緩緩降溫，充分發(fā)揮其徐變特性，減低溫度應力。應堅決避免曝曬，注意溫濕，采取長時間的養(yǎng)護，確定合理的拆模時間，以延緩降溫速度，延長降溫時間，充分發(fā)揮混凝土的“應力松弛效應”；加強測溫和溫度監(jiān)測?？刹捎脽崦魷囟扔嫳O(jiān)測或專人多點監(jiān)測，以隨時掌握與控制混凝土內(nèi)的溫度變化?；炷羶?nèi)外溫差應控制在25℃以內(nèi)，基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內(nèi)，并及時調(diào)整保溫及養(yǎng)護措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不致過大，以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)（養(yǎng)護措施詳見大體積砼澆筑方案）。

（3）提高混凝土的抗拉強度。包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量過大，不僅增加混凝土的收縮而且降低混凝土的抗拉強度，對混凝土的抗裂十分不利，因此在混凝土拌制時必須嚴格控制砂、石的含泥量，將石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，減少因砂、石含泥量過大對混凝土抗裂的不利影響；改善混凝土施工工藝。加強早期養(yǎng)護，提高混凝土早期及相應齡期的抗拉強度和彈性模量；在大體積混凝土基礎表面及內(nèi)部設置必要的溫度配筋，以

改善應力分部，防止裂縫的出現(xiàn)。

第三篇：淺析大體積混凝土溫度裂縫原因及控制措施

淺析大體積混凝土溫度裂縫原因及控制措施

中圖分類號：TV544+.91

文獻標識碼： A 文章編號：

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的不斷加快，城市工程建設規(guī)模日趨大型化和復雜化，隨之而來的混凝土溫度裂縫問題逐漸成為了普遍性的問題。因此，文章結合工程實例，通過對混凝土的相關計算，針對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進行深入的分析，提出相關合理有效的控制措施。供工程技術人員參考。

關鍵詞：大體積混凝土;溫度裂縫;控制措施

Abstract: with the rapid development of economy of our country society and accelerating urbanization, the city engineering construction scale is large and complicated, with the temperature cracks of concrete problem gradually become the universal problems.Therefore, combining with engineering practice, by the related calculation of concrete, the causes of cracks in concrete thorough analysis, and put forward relevant reasonable and effective control measures.For reference of engineering technicians.Keywords: mass concrete;Temperature crack;Control measures

城市工程建筑業(yè)的快速發(fā)展使得高層建筑等大型設備基礎大量的出現(xiàn)。大體積混凝土廣泛應用于工程的施工當中，在現(xiàn)代建設當中占有重要的地位。但是，溫度裂縫作為混凝土結構中常見的現(xiàn)象，逐漸成為建筑工程技術人員面臨的技術難題，直接影響到整體工程建設的質量。因此，分析溫度裂縫產(chǎn)生的原因，尋找合理有效的控制措施，從而預防和避免裂縫的產(chǎn)生是十分必要的。

1工程概況

某建筑項目為大型商住樓，占地總面積為75627?O，由地下室、商業(yè)裙房、商住樓組成。底盤平面尺寸為119.5m×81.1m，為滿足建筑使用功能的要求，該工程結構沒有設溫度縫，采用了超長超寬大底盤多塔復雜結構方案。

2大體積混凝土溫度裂縫的成因分析

在固結過程中，大體積混凝土常因溫度下降引起開裂，裂縫出現(xiàn)過程基本上可分為3個活動期：

2.1初期裂縫

初期是指澆筑后的升溫期。在此期間，由于水化熱使混凝土澆筑后1～3d溫度急劇上升，內(nèi)熱外冷引起“自約束應力”，超過混凝土抗拉強度即引起初期裂縫。

2.2中期裂縫

中期是指水化熱降溫期。當水化熱溫升達到峰值之后便逐漸下降，水化熱散盡時結構物的溫度接近于周圍氣溫，在此期間結構物冷縮（另外還增加干縮）引起“外約束應力”，當超過混凝土抗拉強度便引起中期裂縫。

2.3后期裂縫

后期是指“準穩(wěn)定期”。當混凝土接近周圍氣溫之后即保持相對穩(wěn)定，隨季節(jié)溫度和日溫度而變化，如暴露在外面受到寒流襲擊引起裂縫，混凝土干縮也會引起開裂，因其效果與降溫引起的收縮變形相似，通常采用當量溫度表示，并與溫度變化共同考慮。這些稱為后期裂縫。針對不同的混凝土厚度和外界條件，早期、中期與后期裂縫產(chǎn)生的大小程度有所不同。對于厚度較薄的大面積混凝土，由于水化熱能較快的通過混凝土上下表面很快散去，其早期和中期裂縫問題可弱化，后期裂縫為主要問題；但對于大體積混凝土，其早中期裂縫問題比較突出。大體積混凝土溫度裂縫控制驗算分析

本工程地下室底板平面尺寸為119.5m×81.1m，面積為8877m2，混凝土總用量為12246m3?；A底板標高為-8.75m，設計混凝土強度等級為C40，抗?jié)B等級S8。施工方式為泵送混凝土，采用52.5號普通水泥，內(nèi)摻UEA，要求UEA補償收縮混凝土的限制膨脹率ε，不低于2.5×104?；炷辆€膨脹系數(shù)為1.0×10-5/℃。本工程基礎底板超長超寬，且公寓樓、辦公樓核心筒下基礎樁筏承臺及l(fā)#住宅樓樁筏承臺均為大體積混凝土。為此，本文以公寓樓核心墻下樁筏基礎承臺大體積混凝土為例進行定量與定性分析。

3.1溫度計算

3.1.1混凝土水化熱最高溫升值:

（1）

式(1)中：W1、W2、F分別為單方混凝土水泥用量、UEA用量、粉煤灰或礦粉用量（kg/m3）；Q1、Q2分別為水泥、UEA的水化熱，取Q1=461kJ/kg，Q2=260kJ/kg；混凝土密度ρc=2450kg/m3，混凝土比熱Cc=0.97kJ/kg?℃。將上述參數(shù)代入式（1）得：

△Tmax=86.2℃

參照不同澆筑厚度大體積混凝土齡期絕熱溫升曲線圖，混凝土澆搗施工時，散熱影響系數(shù)ξ∈取0.65，則混凝土內(nèi)部實際最高溫升值△T1=△ξTmax=56.0℃。

3.1.2本工程公寓樓部分底板施工期在秋季11月初，混凝土澆筑溫度△Tj=24℃，環(huán)境溫度取22.0℃，混凝土內(nèi)部最高溫度值按（2）式計算：

Tmax=Tj+△T1（2）

則混凝土內(nèi)部最高溫度Tmax=24+56.0=80.0(℃)

混凝土內(nèi)外溫差：88.0-22.0=58.0(℃)?25℃

根據(jù)《塊體基礎大體積混凝土施工技術規(guī)程》（YBJ224-91）的要求規(guī)定：混凝土澆筑塊體的里外溫差不應超過25℃。因此需采取溫控措施，當混凝土內(nèi)部為最高溫度時混凝土表面溫度應控制在不小于53℃左右，以控制早期、中期裂縫。表面溫度的控制可通過材料熱工系數(shù)計算，采取調(diào)整保溫層的厚度來解決。

3.2.2后澆帶封閉后混凝土溫度收縮應力

本工程負二層地下室氣溫：冬天取平均10℃，夏天取平均26℃，溫差△=l6℃；根據(jù)有關資料，基礎底板最終收縮量取2.0×10-4，本工程施工期理論計算已完成收縮1.48×10-4。則正常使用階段最大收縮變形值ε'd=0.52×10-4，收縮當量溫差△T'2=5.2℃；在正常使用階段，地下室底板因直接接觸地基土，混凝土表面始終處于濕潤狀態(tài)，UEA能保持微膨脹狀態(tài)，UEA限制膨脹率取ε'y=6×10-5，UEA補償當量溫差△T'1=εy/a=6.0℃，則后澆帶封閉后使用階段最大綜合溫差：

△T'=△T'1+△T'2-△T'3=16+5.2-6=15.2℃

將底板直線總長度L=119.5m，底板均厚H=1500，S（t）=0.28，及有關參數(shù)代人式（3），得溫度應力σ'2=0.97MPa

σ'2為119.5m長基礎底板中心位置附近最大拉應力，則公寓樓處衰減為γσ'2，取γ=0.6，則公寓樓區(qū)域處溫度收縮應力σ2=γσ'2=0.6×0.97=0.58MPa

按照上述假定條件，本工程采用中國建研院SAP2000程序進行有限元計算復核，得后澆帶封閉后該區(qū)域底板中心位置附近X向較大拉應力為0.55MPa，Y向較大拉應力為0.45MPa。此數(shù)值與上述計算σ2值很接近。

綜合考慮上述兩種，可估算出收縮和溫差引起的公寓樓部分基礎底板的最大拉應力：

σ=σ1+σ2=1.38+0.58=1.96MPa＜2.39MPa，抗裂安全度K=2.39/1.96=1.21＞1.15，滿足抗裂要求。

從上面溫度-應力雙控計算結果分析，降溫和收縮產(chǎn)生的拉應力不會引起基礎混凝土貫穿裂縫。在采取合適的混凝土澆筑方法及良好的構造措施的前提下，基礎底板的裂縫問題能得到較好的解決。

4大體積混凝土溫度裂縫的控制措施

上述中關于定量分析中取值的研究與很多因素相關，其在施工中的參數(shù)具有一定的離散性，如大體積混凝土溫度計算中，混凝土內(nèi)部最高溫度值、水平阻力系數(shù)及收縮影響系數(shù)等參數(shù)的取值直接影響到計算結果，這些都可能引起偏差。因此本工程的裂縫控制要求從原材料、設計、施工等方面進行綜合控制。

4.1設計方面

(1)UEA補償收縮混凝土結構自防水技術要求底板的UEA限制膨脹率不低于0.025％，本工程實測值為0.034％。

(2)設置后澆膨脹加強帶，將傳統(tǒng)后澆帶做法與UEA混凝土膨脹加強帶技術結合起來。本工程在縱橫方向各設兩道后澆帶，將整個底板分成9個混凝土澆筑區(qū)間，在該條件下最大限度地削弱溫度收縮應力Ea、△t。

(3)在滿足強度、剛度、整體性和耐久性等結構計算的前提下，盡量降低混凝土強度

等級。可利用混凝土后期強度，以減小水泥用量，降低水化熱。本工程基礎底板混凝土強度等級比墻、柱降低兩級。

(4)對大體積混凝土澆筑塊體的溫度、溫度應力及收縮應力進行驗算，確定大體積混凝土澆筑塊體的升溫峰值、內(nèi)外溫差(不超過25℃)及降溫速度(不超過1.5℃，d)的控制指標，制訂溫控施工的技術措施。

4.2構造方面

為提高基礎底板混凝土表面抗裂性能，在表面配置雙向構造鋼筋。本工程大體積混凝土承臺板四周側面及大于2m厚混凝土中間均設置雙向構造筋。超長結構梁側面應加強構造腰筋。在結構突變(或斷面突變)部位易產(chǎn)生應力集中，轉角和孔洞處增設構造筋加強。

4.3材料方面

(1)選用中低水化熱的水泥(本工程原設計要求采用礦渣水泥，后因材料來源供應不上而只好采用普通水泥)。

(2)粗骨料選用5mm～40mm連續(xù)級配的石子，細骨料采用中、粗砂，嚴格控制骨料含泥量在1．5％以下。

(3)采用雙摻技術，即混凝土中摻人一定量的優(yōu)質粉煤灰或礦粉以代替部分水泥并提高混凝土的和易性，同時摻人具有緩凝、減水、膨脹的混凝土外加劑，以改善泵送混凝土工作性能和可靠性。

(4)大體積混凝土的配制應優(yōu)化配合比設計，本工程因條件限制，地下室底板混凝土的配合比見表1(注：JEA為UEA系列換代產(chǎn)品)。

表1

4.4施工措施

本工程施工澆筑方案采用連續(xù)薄層推移式澆筑，利用分層斜面充分散熱。同時，層面最長時間間隔不大于初凝時間；當層間間隔時間超過混凝土的初凝時間時，層面應按施工縫處理。泵送混凝土攤鋪厚度≤500mm，并在澆筑過程中及時清除混凝土表面泌水。

混凝土澆筑完畢后，應及時按溫控技術措施進行養(yǎng)護。本工程500mm厚超長底板僅覆蓋1層薄膜保濕和1層麻袋保溫，可滿足要求，但大體積混凝土的溫控養(yǎng)護必須高度重視。公寓樓核心墻下承臺2.2m厚大體積混凝土采用保溫方案：表面采用覆蓋2層塑料薄膜保濕、1層5cm厚泡沫塑料板和2層麻袋保溫，該措施可滿足溫控指標要求1住宅樓、辦公樓核心筒下2.5m厚樁筏基礎平面尺寸較大，中心溫升接近絕熱溫升，為降低澆筑塊體在入模溫度基礎上的最大溫升值，采用外保內(nèi)降方案，除保溫外，在混凝土內(nèi)部還設置冷卻水管。冷卻水管沿長向排列，水平間距為1.0m，澆筑后1d開始通水，通水流量1.2m3/h，水管進水口設換向控制閥門，不斷調(diào)換進、回水方向，水溫與混凝土的溫度差控制在20℃～25℃：

對筏板混凝土基礎施工進行現(xiàn)場監(jiān)測，隨時關注溫度場的變化，如果內(nèi)部最高溫度或內(nèi)外溫差、降溫速率超過警戒值應立刻調(diào)整養(yǎng)護方案。結束語

綜上所述，大體積混凝土溫度控制是一項長期嚴峻的工作，其關鍵在于降低混凝土溫度應力和提高混凝土本身抗拉性能。因此，在混凝土施工前，應對其溫度和溫度應力進行計算，加強施工過程中的監(jiān)控，遇到突發(fā)問題應及時做好相應的控制措施，同時提高工程技術人員的綜合技能，學習和引進國內(nèi)外先進的技術和經(jīng)驗。最大限度地減少和避免溫度裂縫的產(chǎn)生，從而保證工程建設的整體質量。

參考文獻

[1] 周明榮;高層建筑大體積混凝土溫度裂縫的形成與預防[J];廣西質量監(jiān)督導報;2009年11期

[2] 房進勝;韓新懷;大體積混凝土結構裂縫產(chǎn)生的原因及措施[A];土木建筑學術文庫(第15卷)[C];2011年

第四篇：大體積混凝土溫度裂縫成因及控制措施范文

最新【精品】范文 參考文獻

專業(yè)論文

大體積混凝土溫度裂縫成因及控制措施

大體積混凝土溫度裂縫成因及控制措施

摘要:裂縫是大體積混凝常見的質量通病之一，若不進行有效的控制，則會影響到大體積混凝土結構的穩(wěn)定性及耐久性。本文結合筆者多年實踐經(jīng)驗，重點就大體積混凝土溫度裂縫原因進行分析，并提出一些切實可行的控制措施，旨在提高混凝土的質量，以供實踐參考。

關鍵詞:大體積混凝土；裂縫；控制措施；溫度監(jiān)測

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著我國社會經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，城市建筑數(shù)量日益增加，對建筑的使用功能和質量安全提出了更高的要求。大體積混凝土是建筑施工中常見的一種施工材料，具有承載力高，適用范圍廣和耐久性強等優(yōu)點。但在混凝土澆筑過程中，由于大體積混凝土單次澆筑方量大，加上混凝土自身放熱量大，如果不能及時擴散，容易導致混凝土澆筑體產(chǎn)生了較大的內(nèi)外溫差，致使大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。這些裂縫若沒有得到有效的處理，不僅會影響到混凝土結構的穩(wěn)定性及可靠性，而且對建筑物的質量安全構成極大的威脅。因此，施工管理人員有必要加強大體積混凝土裂縫控制工作的力度，采取合理有效的控制措施避免溫度裂縫的產(chǎn)生，從而確保大體積混凝土的質量。

大體積混凝土溫度裂縫原因分析

1.1 溫度及溫度效應

混凝土結構物的溫度分布是指某一時刻混凝土結構內(nèi)部及表面各點的溫度狀態(tài)。當混凝土結構澆筑后,由于混凝土內(nèi)部的水化熱、外界的太陽輻射以及氣溫變化等因素的影響,混凝土結構內(nèi)部會處于不同的溫度狀態(tài)。影響混凝土結構溫度分布的因素主要有內(nèi)部和外部兩大類。

1）外界溫度的影響

自然環(huán)境中的混凝土結構物,受大氣溫度變化作用,而各種氣象因素在一年四季、每天甚至每時每刻都在發(fā)生變化。混凝土結構的最大溫差與不同季節(jié)的氣候特征有密切關系。

最新【精品】范文 參考文獻

專業(yè)論文

2）水化熱

水泥水化釋放的水化熱會引起混凝土澆筑塊內(nèi)部溫度劇烈變化,是影響混凝土溫度分布的主要內(nèi)部因素。

混凝土結構溫度分布的不均勻性和復雜性,導致混凝土結構中溫度效應的產(chǎn)生。混凝土結構的溫度效應,主要是指由于混凝土結構中溫度分布不均導致的在結構物中產(chǎn)生溫度應力和溫度變形等不良現(xiàn)象。

1.2 結構約束

大體積混凝土結構受到的約束,一般分為內(nèi)約束和外約束兩種。

1）內(nèi)約束

一個物體或一個構件本身各質點之間的相互約束作用,稱為“內(nèi)約束”。

大體積混凝土在水泥水化時,會形成外低內(nèi)高的溫差,這種溫差會使大體積混凝土內(nèi)部溫度分布不均勻,會引起質點發(fā)生的變形不一致,從而產(chǎn)生內(nèi)約束。

2）外約束

一個物體的變形受到其他物體的阻礙,一個結構的變形受到另一個結構的阻礙,這種結構與結構之間、物體與物體之間、物體與構件之間、基礎與地基之間的相互牽制作用,稱作“外約束”。

大體積混凝土溫度裂縫控制措施

大量工程實踐經(jīng)驗都證明,結構物不可能不出現(xiàn)裂縫,裂縫是材料的一種固有缺陷、固有特征。如果對大體積混凝土的裂縫作過于嚴格的限制,則施工難度大,會帶來成本的急劇上升。但可以采取措施,對裂縫進行控制。

2.1 設計

(1)改變約束條件,設置滑動層?；A墊層和基礎之間采用三氈四油防水層作為滑動層減小地基對基礎的約束,降低約束應力。

(2)設置構造鋼筋。在大體積混凝土內(nèi)設置必要的溫度配筋,配筋宜選用小直徑、小間距；在截面突變和轉角處,孔洞轉角及周邊,增加斜向構造配筋,以改善應力集中,防止裂縫出現(xiàn)。

(3)在易裂的邊緣部位設置暗梁,提高該部位的配筋率。

最新【精品】范文 參考文獻

專業(yè)論文

(4)合理設置后澆帶,保留時間大于60d；后澆帶內(nèi)梁中鋼筋連續(xù)通過,板中鋼筋可斷開,在二次澆筑混凝土前,根據(jù)規(guī)范要求連接板中普通鋼筋。

2.2 材料

1）水泥

針對大體積混凝土結構的特點,選擇低水化熱水泥。因為其在假定外部溫度沒有變化的情況下,可減少混凝土的內(nèi)外溫差T值,起到減少溫度應力的作用。選擇水泥時,還應合理控制好水泥的細度,這樣,才能在減少溫度應力的同時,確保水泥混凝土的早期強度,從而更有效地控制溫度裂縫。

2）礦物摻合料

在施工中,摻入20%～40%的粉煤灰,可取代一部分水泥,從而消減水化熱產(chǎn)生的高溫峰值。另外,粉煤灰還可以優(yōu)化水泥石內(nèi)部結構,提高混凝土早期強度。

3）集料

集料在混凝土中的體積超過50%,在成型階段是一種導熱介質,因此,選擇導熱系數(shù)高、熱傳導能力強的集料,可有效降低混凝土的內(nèi)外溫差T值。另外,集料自身的溫度對水化熱的產(chǎn)生也有一定的影響,集料自身溫度越高,水化熱也就越大。因此,在制備混凝土時,應根據(jù)當日氣候和集料溫度,對集料進行必要的降溫處理。

4）外加劑

在控制大體積混凝土溫度裂縫時,外加劑應選擇能調(diào)節(jié)混凝土凝結時間和硬化性能的緩凝劑、減水劑。

緩凝劑能在對混凝土的后期物理力學性能無不利影響的情況下,延緩混凝土的凝結時間,從而增加混凝土的降溫散熱時間,使混凝土內(nèi)外溫差T值減小。如緩凝劑JM-PCA,可使混凝土初凝時間加長3～8h左右。減水劑對混凝土強度的影響一般體現(xiàn)在降低水灰比上,低水灰比可使混凝土迅速硬化,提高混凝土早期強度；另外,在減少拌和水用量的同時,相應地減少了水泥的用量,從而達到降低水化熱的目的。

2.3 施工

1）用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑混凝土采用分層連續(xù)澆筑

最新【精品】范文 參考文獻

專業(yè)論文

或推移式連續(xù)澆筑,混凝土層間的間隔時間應盡量縮短,必須在前層混凝土初凝之前,將其次層混凝土澆筑完畢。層間最長的時間間隔不大于混凝土的初凝時間。當層間間隔時間超過混凝上的初凝時間,層面應按施工縫處理:

(1)消除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動的石子,并均勻露出粗骨料；

(2)在上層混凝土澆筑前,應用壓力水沖洗混凝土表面的污物,充分濕潤,但不得有水；

(3)對非泵送及低流動度混凝土,在澆筑上層混凝土時,應采取接漿措施。

2）二次投料及二次振搗

大量的工程實踐證明,采用二次投料水泥裹砂法和二次振搗法,可提高混凝土的極限抗拉強度。

所謂二次投料水泥裹砂法,即先將水和水泥拌成水泥漿,攪拌時間大約1min,然后加入砂子和石子,攪拌成混凝土。該法可改善混凝土內(nèi)部結構,減少混凝土澆筑入模時的離析現(xiàn)象,節(jié)約水泥達20%,或提高強度15%。

所謂二次振搗,即對未初凝的混凝土在振動界限之前進行二次振搗。通過二次振搗可排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙,提高水平鋼筋的握裹力、豎向鋼筋的抗拔力,增大水密性,提高混凝土抗壓強度,減少混凝土內(nèi)部裂縫,防止因混凝土下沉而出現(xiàn)的裂縫。有關資料證明,采用二次振搗可使水平鋼筋的握裹力增加1/3,豎向鋼筋初始抗拔能力提高100%,28d混凝土的抗壓強度提高10%～15%。二次振搗關鍵要掌握好二次振搗的時間,該時間為混凝土經(jīng)振搗后尚能恢復到塑性狀態(tài)的時間,一般又稱為振搗界限。振動界限的判斷方法一般有兩種:一種是將運轉著的振動棒逐漸插入混凝土中時,混凝土仍能恢復到塑性狀態(tài),當振動棒拔出時,混凝土能自動填滿形成的孔洞,而不會在混凝土中留下孔穴,此時施加二次振搗,時間最為合適；第二種是采用測定貫入阻力值的方法來判斷,國外一般均采用這種方法,即當標準貫入阻力值達到3.5N/mm2以前進行二次振搗,此時不會損傷已成型的混凝土。

最新【精品】范文 參考文獻

專業(yè)論文

二次振搗的具體適宜時間,需根據(jù)水泥品種、用量、混凝土的坍落度和氣溫等因素決定,一般應控制在混凝土澆筑后1～3h時間內(nèi)。

3）埋設冷卻水管,降低混凝土內(nèi)部溫度對施工要求比較高的工程,可以在混凝土內(nèi)埋設水管,通過低溫水循環(huán),排出混凝土內(nèi)部大量熱量,以降低混凝土溫度。

4）加強施工管理

提高混凝土的質量,以保證混凝上強度的均勻性；薄層、短間歇、均勻上升,以避免相鄰澆筑塊之間過大的高差及側面的長期暴露；加強混凝土養(yǎng)護。

2.4 溫度監(jiān)測

溫度監(jiān)測技術是現(xiàn)代大體積混凝土施工的先進技術。通過對混凝土溫度的監(jiān)測,實時監(jiān)控混凝土內(nèi)部溫度變化的情況,采取相應控制措施,可有效控制裂縫的產(chǎn)生。大體積混凝土溫度控制的測試內(nèi)容如下。

1）混凝土絕熱溫升的測試

混凝土絕熱溫升的測試有兩種方法:間接法和直接法。間接法是用水泥的水化熱、水泥用量、混凝土比熱、混凝土密度來計算混凝土絕熱溫升；直接法是用混凝土絕熱溫升實驗儀直接測定混凝土絕熱溫升。直接法測定結果準確,但是,實驗設備和實驗過程比較復雜,一般用于大型工程中。中小型工程常不具備這種條件,一般用間接法即可滿足要求。

2）混凝土澆筑溫度的監(jiān)測

監(jiān)測混凝土澆筑時的溫度,保證澆筑溫度不要超過控制標準,以便控制混凝土澆筑后的溫度升高峰值。同時,也包括對混凝土攪拌、運輸過程中溫度的監(jiān)測和混凝土原材料溫度的監(jiān)測。

3）養(yǎng)護過程中的溫度監(jiān)測一般監(jiān)測澆筑后混凝土內(nèi)部、表面、底部的溫度和環(huán)境氣溫的變化情況,用來控制混凝土的降溫速度和內(nèi)外部溫差(一般要求溫差ΔT≯25℃),也可用來進一步計算混凝土中的溫度應力,確定混凝土的抗拉強度是否大于此時混凝土中產(chǎn)生的拉應力,保證對裂縫的控制。這些監(jiān)測結果能及時反饋現(xiàn)場大體積混凝土澆筑塊內(nèi)溫度變化的實際情況,以及所采用的施工技術措施的效果,最新【精品】范文 參考文獻

專業(yè)論文

為工程技術人員及時采取溫控對策提供科學依據(jù)。

混凝土的澆筑溫度,系指混凝土振搗后位于混凝土上表面以下50～100mm深處的溫度。混凝土澆筑溫度的測試每工作班(8h)不應少于2次。

大體積混凝土澆筑塊體內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度的測試,一般在前期每2～4h測一次,后期每4～8h測一次。

大體積混凝土澆筑塊體溫度監(jiān)測點的布置,以能真實反映出混凝土塊體的內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度為原則。

2.5 養(yǎng)護

混凝土澆筑完畢后,應及時按溫控技術措施的要求進行保溫養(yǎng)護,并應符合下列規(guī)定:

(1)保溫養(yǎng)護措施,應使混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度滿足溫控指標的要求；

(2)保溫養(yǎng)護的持續(xù)時間應根據(jù)溫度應力包括混凝土收縮產(chǎn)生的應力加以控制、確定,但不得少于15d,保溫覆蓋層的拆除應分層逐步進行；

(3)在保溫養(yǎng)護過程中,應保持混凝土表面的濕潤。

同時,在養(yǎng)護過程中,保持良好的濕度和抗風條件,使混凝土在良好的環(huán)境下養(yǎng)護。施工人員需根據(jù)事先確定的溫控指標的要求,來確定大體積混凝土澆筑后的養(yǎng)護措施。結語

溫度裂縫是影響大體積混凝土結構質量安全的重要因素。因此，施工管理人員應結合工程的特點，通過分析混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因，圍繞設計、施工、材料和養(yǎng)護等方面制定出合理有效的控制措施，同時加強混凝土溫度的監(jiān)控力度，一旦發(fā)現(xiàn)問題應及時做出處理，以避免混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生。

參考文獻

[1] 高冬.大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及其預防控制措施[J].中國科技信息.2012年第03期

[2] 陳永濤.大體積混凝土裂縫控制措施研究[J].城市建設理論研究.2012年第23期

最新【精品】范文 參考文獻

專業(yè)論文

------------最新【精品】范文

第五篇：大體積混凝土的溫度裂縫控制措施

大體積混凝土的溫度裂縫控制措施

河南省第五建筑安裝（集團）有限公司450000龔凱輝[1] 畢超[3] 張笑康[2] 摘要：在現(xiàn)代建筑中如：高層建筑基礎、大型設備基礎、水利大壩等時常涉及到大體積混凝土施工?；炷恋臏囟攘芽p問題日顯突出，既是困擾建筑業(yè)多年的質量通病，也是一個很重要的研究課題。溫度裂縫危及結構的整體性和穩(wěn)定性，影響結構安全和正常使用，所以必須從根本上分析它，采取控制措施并保證施工時期的工程質量。

關鍵詞：大體積混凝土 溫度裂縫 控制措施 工程質量

1.溫度裂縫產(chǎn)生機理

大體積混凝土是指混凝土結構物中實體最小尺寸不小于1m，或預計因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大而導致裂縫的混凝土。混凝土量大、結構厚實、工程條件復雜，施工技術要求高是它的主要特征。大體積混凝土施工階段產(chǎn)生的溫度裂縫，是其內(nèi)外矛盾發(fā)展的結果，首先是內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生溫度應力和溫度變形；其次結構的自身約束阻止了變形，升溫產(chǎn)生熱脹，降溫產(chǎn)生冷縮，一旦溫度應力超過了混凝土所能承受的拉伸極限值時，裂縫就會出現(xiàn)。綜合考慮，影響裂縫開展的溫度由澆筑溫度、水泥水化熱溫度和散熱溫度三部分組成。因此我們要控制大體積混凝土的溫度變形裂縫，那么就要從材料、工法和管理等方面入手。

1.合理地選用材料（1）水泥的選用

水泥水化熱是大體積混凝土中的主要溫度因素，水泥水化熱在建筑工程中一般會引起20-30。C的溫升。溫度上升與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關，并在澆筑后3-5d時內(nèi)部溫度達到峰值。水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快，不管是夏熱還是冬寒，混凝土表面的溫度總是低于內(nèi)部溫度，當混凝土內(nèi)外溫差較大時，倘若溫度控制措施不當，溫度應力超過混凝土所能承受的拉力極限值時則易產(chǎn)生裂縫。在結構施工過程中，結構設計的硬性規(guī)定極大地制約了材料的選擇，混凝土強度不可能因為考慮到施工工作性能的優(yōu)劣而有所增減，因此在足夠的強度、滿足設計要求的前提下，盡量減少混凝土中的水泥用量，盡量選用水化熱低、凝結時間長的水泥，優(yōu)先采用低熱礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等，混凝土的強度等級宜保持在C20-C35的范圍。

例如，優(yōu)先選用等級為32.5、42.5的礦渣硅酸鹽水泥，與其同等級的礦渣水泥和普通硅酸鹽水泥相比，3d的水化熱可減少約28%。

（2）集料的選用

大體積混凝土砂石料一般稱為粗細骨料，重量約占混凝土總重量的85％左右，正確選用砂石料對保證混凝土質量、節(jié)約水泥用量、降低水化熱、降低工程成本是非常重要的。大體積混凝土宜優(yōu)先采用粒徑較大、以自然連續(xù)級配的粗骨料配制。這種用連續(xù)級配粗骨料配制的混凝土，具有較好的和易性、較少的用水量和水泥用量，以及較高的抗壓強度。而細集料以采用級配良好的中砂為宜。

此外，骨料中超量的粘土、淤泥、粉屑、有機物及其他有害物質最大的危害是增加混凝土的收縮，引起混凝土的抗拉強度的降低，對混凝土的抗裂十分不利。因此，在大體積混凝土施工中，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.混凝土外加料的選用（1）外加劑

大體積混凝土外加劑主要是指減水劑、緩凝劑和膨脹劑。

摻加減水劑主要是降低水泥水化速度，延遲水化熱峰值的來臨時間。通常在混凝土中摻入約水泥重量0.25%的木質素磺酸鈣，木質素磺酸鈣對水泥顆粒有明顯的分散效應，并能使水的表面張力降低而引起加氣作用，這樣既使混凝土工作性能有明顯的改善，又減少10%拌和用水且節(jié)約了10%左右的水泥。

目前建筑市場，泵送混凝土技術應用極為廣泛。一般泵送混凝土為了延緩凝結時間要加適量的緩凝劑，這不僅保證混凝土的流動性，而且降低了水化熱的釋放速度，混凝土便于澆筑振搗，密實度更有所保障。

普通硅酸鹽水泥配制的砂漿或混凝土在干燥時會產(chǎn)生收縮。實驗證明，砂漿的收縮率為 0.1%～0.2%，混凝土的收縮率為 0.04%～0.06%，而一般混凝土的極限拉伸僅為 0.0l%～0.02%，差距如此大，混凝土硬化后易導致混凝土開裂。為了防止混凝土的初始裂縫，摻加膨脹劑，配置成補償收縮型混凝土。

（2）外加摻合料

粉煤灰是泵送混凝土的重要組成部分，它含有大量的硅鋁氧化物，這些氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)生二次反應，減少水泥用量，降低混凝土的熱脹，并且可以使混凝土密實度增加，有效地提高混凝土的抗?jié)B性能。

3.科學的施工工藝

綜上所述，在澆筑時的大體積混凝土內(nèi)部熱量聚集而導致體積膨脹是產(chǎn)生溫度裂縫的根本原因。那么，在施工階段，我們怎么去處理好因溫度變形而引起的混凝土開裂問題呢？這需要注意以下幾個方面。

（1）合理的澆筑與振搗

采取合理的分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，以加快混凝土散熱速度。大體積混凝土結構的澆筑方案應根據(jù)整體性要求、結構大小、鋼筋疏密、混凝土供應等具體情況，選用如下三種方式：

全面分層：在第一層全面澆筑完畢回來澆筑第二層時，第一層澆筑的混凝土還未初凝，如此逐層進行，直至澆筑好。這種方案適用于結構和平面尺寸大的場合，施工時從短邊開始、沿長邊進行較適宜。必要時也可分兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時進行。

分段分層：此法適用于厚度不太大而面積或長度較大的結構?；炷料葷仓讓樱M行至一定距離后折回，再澆筑第二層，如此依次向前澆筑以上各分層。

斜面分層：此法適用于長度超過厚度3倍的結構。將混凝土從底連續(xù)澆筑到頂，使其自然流淌形成斜面。振搗工作應從澆筑層的下端開始，逐漸上移，以保證混凝土的施工質量。

振搗方式及要求：應盡量避免高溫下施工，采用大功率插入式振搗器進行大面振搗，隨澆隨振，振搗時間以表面泛漿不再下沉為宜，間距要均勻，以振搗范圍重疊二分之一為宜，深度一般為200-300mm。保證上層混凝土在下層混凝土初凝前澆筑完成，表面抹平，壓實，防止表面裂縫。

（2）控制混凝土澆筑溫度

混凝土從攪拌機出料后，經(jīng)過運輸、泵送、澆筑、振搗等工序后的溫度稱為混凝土的澆筑溫度。應適當?shù)叵拗苹炷恋臐仓囟?，避免集料在烈日下暴曬，可采取對沖水、覆蓋降溫等方法予以控制。一般情況下，混凝土的最高澆筑溫度應控制在40℃以下。

（3）加強混凝土養(yǎng)護

大體積澆筑混凝土養(yǎng)護常用的可分為兩類。降溫法，在澆筑成型后通過冷卻水進行循環(huán)降溫，來調(diào)整內(nèi)外溫差；保溫法，則是通過保溫材料對成型表面的覆蓋進行蓄熱，以提高混凝土表面和四周的溫度。一般應在完成澆筑混凝土后的

12-18h內(nèi)灑水，混凝土的養(yǎng)護時間主要根據(jù)水泥品種而定，一般規(guī)定養(yǎng)護時間為14-21d后方可拆模，內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)。

（4）后澆帶的設置

后澆帶是人為地斷開混凝土使其產(chǎn)生應力收縮的釋放空間，一般正常情況下由計算確定，其間距為20～30m。

后澆帶的構造有平接式、T 字式、企口式等三種，后澆帶的寬度應考慮施工方便，避免應力集中，寬度可取800～1200mm。后澆帶的保留時間一般不宜少于40d，在填筑混凝土之前，必須將整個混凝土表面的原漿鑿清形成毛面，清除垃圾及雜物，并隔夜?jié)菜櫋Ｌ钪幕炷量刹捎门蛎浕炷?，要求混凝土強度比原結構提高5～l0N/mm2，并保持不少于14d的潮濕養(yǎng)護。

（5）做好溫度檢測

為有效掌握和控制混凝土的內(nèi)部與外部溫度的變化值，應在大體積混凝土內(nèi)埋設若干個測溫點。可采用埋設錫熱傳感器，用混凝土溫度測定記錄儀對不同時間和深度下的溫度進行施工全過程的跟蹤和監(jiān)測，及時繪制出混凝土內(nèi)部溫度變化曲線，隨時對照理論計算值，可有的放矢地采取相應的技術措施。

4結論

在結構工程的設計與施工中，對于大體積混凝土結構，為防止其產(chǎn)生溫度裂縫的技術措施均不是孤立的，而是相互聯(lián)系、相互制約的，施工中必須結合實際、并加強組織管理，建立健全質量保證體系，制定各項工作制度，合理采用、全面考慮，才能收到良好的效果。

參考文獻

［1］劉津明.混凝土結構施工技術.北京:機械工業(yè)出版社,2009 ［2］姚謹英.混凝土結構工程施工.北京:機械工業(yè)出版社,2005 ［3］孫加保.高層建筑施工.北京:化學工業(yè)出版社，2005 ［4］GB50496-2009 《大體積混凝土施工規(guī)范》.北京：中國計劃出版社 作者簡介：

[1] 龔凱輝.（1982.3.2——）河南鄭州人.現(xiàn)任河南五建安裝公司項目技術負責人.助工.研究方向：工程項目管理.[2] 畢超.（1985.1.15——）河南焦作人.現(xiàn)任商丘工學院專職教師.助教.研究方向：工程造價管理.[3] 張笑康.（1984.2.11——）河南鄭州人.現(xiàn)任商丘工學院專職教師.助教.研究方向：工程項目管理.