大体积混凝土施工及防止温度裂缝措施

大体积混凝土施工及防止温度裂缝措施
大体积混凝土施工及防止温度裂缝措施

大体积混凝土施工及防止温度裂缝措施

1、施工原则

本工程大体积混凝土施工采用搅拌站集中搅拌,罐车运输,泵车浇筑的施工方案。混凝土施工采取整体一次性浇筑,浇筑过程不留施工缝。浇筑时按照现场条件从一侧向另一侧分层分段浇筑。

2、大体积混凝土施工准备

(1)材料及机械准备

1)混凝土浇筑前商混供应搅拌站对所有混凝土施工机械进行一次检修,保证有足够的混凝土运输车和混凝土泵车,以满足连续施工的要求。

2)搅拌车运输通道、泵车停靠位置场地平整完毕、道路畅通。现场用水、用电、施工道路与总包单位联系好。

3)混凝土养护用水布置到位;

4)测温点导线已布置到位,测温仪调试正常;

5)混凝土保温随需的塑料薄膜、苫布等养护保温材料按计划足量全部进场。

6)人员全部到场,混凝土浇筑过程中进行旁站。

7)所用的材料设备产品、合格证并已复验合格和标识清楚。

8)商品混凝土提供质量合格证。所有的砂、碎石、水泥、搅拌用水、外加剂等备料充足数量满足施工需要,同时提供检测合格证。

(2)技术准备

1)在浇筑前,由试验室按照已经确定的混凝土原材料提前做好混凝土试配,最后对多种方案进行对比分析,选出最佳配比方案。

2)大体积混凝土施工前,对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度

应力及收缩力进行验算,确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差不超过25℃,及降温速度不超过1.5℃/d的控制指标,制订温控施工的技术措施。

3)模板钢筋等四级验收合格;

4)主管技术员已将浇筑申请提出并批准完毕,该申请必须注明混凝土等级、数量、外加剂、塌落度,出机温度,时间,地点及延续时间等相关内容;

5)编制出混凝土浇筑、养护方案、测温方案等已经审核确定,混凝土基础分层分块图已绘制出。

6)施工方案所确定的施工工艺流程,流水作业段的划分,浇筑程序与方法,混凝土运输与布料方式、方法以及质量标准,施工技术要求,安全要求等已进行交底。

(3)生产管理

现场设混凝施工负责人一名,具体负责混凝土的统一管理。

(4)选择混凝土原材料,优化混凝土配合比。

3、保证混凝土连续浇筑措施

大体积混凝土浇筑方量大,连续浇灌时间长,中间不允许有过长的时间间隔,为保证在混凝土浇筑过程中不出现冷缝,施工时必须采取措施连续浇筑,一次成型。因此采取以下措施保证混凝土连续浇灌。

(1)浇筑时配备足够的混凝土搅拌机,根据现场混凝土浇筑量和各种资源的协调统一,同时联系临近商品混凝土搅拌站作为备用。能够满足大体积混凝土的浇灌要求。

(2)混凝土罐车运输泵车浇灌,按照混凝土方量配备足够的罐车、泵车和

备用机械。

(3)浇混凝土前做好物资准备工作,将砂石料一次性备足;浇混凝土前将水泥储仓备满,并提前联系好可靠的货源,待浇混凝土时随时补充;浇混凝土前将粉煤灰储仓备满,并提前联系好可靠的货源,待浇混凝土时随时补充;其它物资如外加剂等一次性备足。

(4)浇混凝土前仔细做好设备维护工作,防止搅拌楼、泵车等设备中途出现故障;准备好一定数量的的常用易损、易坏零配件,以便检修。

(5)准备好足够的照明设施,保证夜间具有良好的施工条件;

(6)浇混凝土前做好人员准备,所有相关人员(包括管理人员及设备、机电维修等后勤人员)均要提前到位,并确保相互通讯、联系畅通。

(7)提前确定混凝土运输路线。

(8)提前三天向总包单位汇报,并得到批准后再开始浇筑,以便确认水电连续供应,以及施工道路畅通。

(9)浇混凝土前对所有作业人员做好详细的质量及安全技术交底。

4、混凝土的拌制、运输措施

混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求:

(1)对进场合格的粗、细骨料、混凝土搅拌站应采取措施降低骨料温度,夏季也可降低混凝土出机温度。

(2)当采用泵送混凝土施工时,混凝土的运输采用足量的混凝土搅拌运输车,能满足混凝土连续浇筑的要求。

5、大体积混凝土浇筑

(1)斜向分层分段法浇筑:

基础混凝土采用斜向分层分段法浇筑混凝土,分层有利于混凝土水化热的散失,可采用二次振捣的方法增加混凝土的密实度,提高抗裂能力,使上下两层混凝土在初凝前结合良好;也可在下层混凝土的表面上预留沟槽,加强上下层混凝土的连接。

斜向分层的方法:斜分层厚度控制在300mm左右,坡度控制在1:6。

(2)二次投料法,二次振捣法

搅拌采用二次投料工艺,加料顺序为,先将水和水泥、掺和料、外加剂搅拌约1min成水泥浆,然后投入粗、细骨料拌匀。

浇筑后及时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。大体积泵送混凝土,表面水泥浆比较厚,在混凝土浇筑后要认真处理,在混凝土基础顶面找平时,在混凝土初凝前1~2h,用木杠按标高刮平,再用木抹子抹平后,方可覆盖保温层。

6、混凝土的养护

本工程混凝土养护采用蓄热法养护。为防止混凝土表面散热过快,随着混凝土浇筑工作的进行用棉被和塑料薄膜同步对已浇筑到设计标高的混凝土顶表面做好混凝土的保温保湿养护,缓凝降温,充分发挥徐变特征,减低温度应力。

7、大体积混凝土的测温

用测温手段随时掌握温度变化,通过对保温措施的控制,使混凝土的内部温度与表面温度,以及表面温度与环境温度之差不超过25℃,防止温度裂纹发生。

(1)基础测温点的布置

测温点的布置应便于绘制温度变化梯度图,可布置在基础平面的对称轴和对

角线上。测温点应设在混凝土结构厚度的1/2、1/4和表面处,离钢筋的距离应大于30mm。温控相关指标应满足GB50496-2009《大体积混凝土施工规范》第3章中相关规定。

(2)测温点的埋设方法

测温点的位置应选择在温度变化大,容易散热的部位和受环境变化影响大的地方,绝热温升最大和产生收缩应力最大的地方。测温导线的布置,沿基础的高度分为表面测温点、中部测温点和根部测点。表面测温点的高度为底板顶标高下返50mm;中部测温点的高度为底板顶标高下返1/2板厚,根部测点的高度为底板顶标高下返3/4板厚。测温导线必须在钢筋绑扎完毕后,按测温导线布置图进行编号并埋设在相应位置上。

(3)测温

设置专职测温工及技术管理人员,测温工应将当日测温表项目填写完整、签名后,及时交给技术管理人员,使管理层随时掌握第一手资料,推算温度变化趋势并及时确认是否增加覆盖或采取其它措施。

在混凝土浇灌时对混凝土入模温度测试后4~6小时开始测温,测温工作延续15天。根据以往施工经验,一般混凝土在浇筑后3d左右水化热达到最高,以后趋于稳定不在升温,并且开始逐步降温。所以,测温时前4天每2小时测一次读数,5~8天每4小时测一次读数,9~15天8小时测一次读数。根据测定数据分析,使混凝土最大温差不超过25℃,以减少混凝土的温度应力,防止出现裂缝,当混凝土最大温度差接近或快要到了25℃,应采取保温措施:在混凝土表面增加表面保温覆盖物的层数,加温养护。使最大温差控制在25℃以内。在控制内外温差的同时,还须对降温速度进行控制,要求混凝土降温速度不大于1.5℃

/d。

大体积混凝土裂缝产生的主要影响因素

大体积混凝土裂缝产生的主要影响因素 大体积混凝土裂缝产生的主要影响因素 大体积混凝土由于截面大,水泥用量大,水泥水化释放的水化热会产生较大的温度变化,由此形成的温度应力是导致产生裂缝的主要原因。这种裂缝分为两种: ①大体积混凝土浇筑初期,水泥水化产生大量水化热,使大体积混凝土的温度很快上升。但由于大体积混凝土表面散热条件较好,热量可以向大气中散发,因而温度上升较少;而大体积混凝土内部由于散热条件较差,热量散发少,因而温度上升较多,内外形成温度梯度,形成内外约束。结果大体积混凝土内部产生压应力,面层产生拉应力,当该拉应力超过大体积混凝土的抗拉强度时,大体积混凝土表面就产生裂缝。 ②大体积混凝土浇筑后数日,水泥水化热基本上已释放,大体积混凝土从温逐渐降温,降温的结果引起大体积混凝土收缩,再加上由于大体积混凝土中多余水份蒸发、碳化等引起的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束(外约束),不能自由变形,导致产生温度应力(拉应力),当该温度应力超过大体积混凝土抗拉强度时,则从约束面开始向上开裂形成温度裂缝。如果该温度应力足够大,严重时可能产生贯穿裂缝。 大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝,是其内部矛盾发展的结果。一方面是大体积混凝土由于内外温差产生应力和应变,另一方面是结构的外约束和大体积混凝土各质点间的约束(内约束)阻止这种应变。一旦温度应力超过大体积混凝土能承受的抗拉强度,就会产生裂缝。上述大体积混凝土温度应力的大小取决于水泥、水化热、拌合浇筑温度、大气温度、收缩变形及当量温度等因素,同时它与大体积混凝土的降温散热条件和硅升降温速密切相关的,而大体积混凝土抗拉强度的提高与大体积混凝土本身材料性能有关,此外还与施工方案及配筋等因素有关。 水泥水化热 水泥在水化过程中要产生一定的热量,是大体积混凝土内部热量的主要来源。 由于大体积混凝土截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,所以(考试大)会引起急骤升温。水泥水化热引起的绝热温升,与混凝土单位体积内的水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期按指数关系增长,一般在10d左右达到最终绝热温升,但由于结构自然散热,实际上混凝土内部的温度,大多发生在混凝土浇筑后的3~5d。 大体积混凝土的导热性能 热量在大体积混凝土内传递的能力反映在其导热性能上。大体积混凝土的导热系数越大,热量传递率就越大,则其与外界热交换的效率也越高,从而使大体积混凝土内温升降低。同时也减小了大体积混凝土的内外温差。可以预计,导热性能越好,热峰值出现的时间也相应提前。中部温度的热峰值及热峰值出现的时间与板厚密切有关。显见,板越厚,中部点散热较少,热峰值也越高,中部受外界温降影响所需时间就越长,峰值出现的时间也要晚一些。 大体积混凝土的导热性能较差,浇筑初期,混凝土的弹性模量和强度都很低,对水化热急剧温升引起的变形约束不大,温度应力较小。随着混凝土龄期的增长,弹性模量和强度相应提高,对混凝土降温收缩变形的约束愈来愈强,即产生很大的温度应力,当大体积混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始产生温度裂缝。 外界气温变化 大体积混凝土结构施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土开裂有重大影响。大体积混凝土的内部温度是浇筑温度(既大体积混凝土的入模温度,它是大体积混凝土水化热温升的基础,可以预见,大体积混凝土的入模温度越高,它的热峰值也必然越高。工程实践中在高温季节浇筑常采用钢筋预冷,加冰拌和等措施来降低浇筑温度,控制大体积混凝土温升,原因在此)。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,大体积混凝土的浇筑温度也愈高;若外界温度下降,会增加大体积混凝土的降温幅度,特别在外界气

大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1365-69 大体积混凝土裂缝产生原因及其预 防控制措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、前言 随着我国基础建设的快速发展,大体积混凝土施工日益增多(如斜拉桥的索塔、承台及基础、高层建筑的箱型基础或筏型基础),而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题,这是因为混凝土体积大,聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀,在受到内外约束的情况下,混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生,最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此,大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展,以保证工程质量。 二、大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。 1.收缩裂缝 混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩,对于大体积混凝土,这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束,就会在混凝土体内产生相应的收缩应力,当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。

大体积混凝土裂缝的检测与处理

大体积混凝土裂缝的检测与处理 摘要:混凝土在使用后出现的裂缝会严重影响建筑物的牢固性和实用性。本文主要对大体积混凝土裂缝的检测方法进行了论述,并详细分析了大体积混凝土在产生裂缝后的处理方法。 关键词:大体积混凝土;裂缝;检测;处理 引言 混凝土是我国在建筑方面的主要材料,为防止混凝土由于裂缝而造成的损失,我们应对其进行检测,及时的发现问题,并采取一定的处理措施进行合理的解决,进而保障建筑物的稳定性,延长建筑物的使用寿命,保障人民的生命财产安全。 1、混凝土裂缝的分类 从裂缝外观可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。 (1)微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝,它的宽度通常小于0.05mm,但是要比肉眼可见的即宏观裂缝多得多。它是不连贯的。这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的条件下,通常视为无害。 (2)宏观裂缝宽度在0.05mm以上,并且认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的,但是这里必须有个前提,即裂缝不再扩展,为最终宽度。 2、大体积混凝土裂缝的检测 混凝土裂缝检测应采用人工外观检测结合适宜的仪器进行,推荐采用读数放大镜及超声波回弹检测法,必要时可采用地震(或声波)CT层析成像技术、钻孔取芯及钻孔全景图像。 裂缝缝深检查方法: (1)裂缝深度可采用无损检测和钻孔检测。 (2)表面浅层裂缝可采用沿缝凿槽法,凿至目测见不到缝为止。具体方法是用风镐、风钻、手工凿等工具沿缝下凿,直至看不到裂缝为止,下凿的深度作为缝深。由于凿槽时的岩粉、灰渣容易掩盖缝面,检测缝深的误差较大,而且当裂缝较深时,凿槽比较困难。因此,凿槽观测法只限于浅层裂缝或无其他检测工具时的临时缝深检测。 (3)钻孔压水(风)法。沿裂缝一侧或两侧打斜孔穿过缝面(过缝>0.5m),

大体积混凝土裂缝分析及措施(通用版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 大体积混凝土裂缝分析及措施 (通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

大体积混凝土裂缝分析及措施(通用版) 摘要:混凝土是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料、需要时掺入外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材。在施工过程中,经常发现混凝土结构在成型后,出现各种裂缝。本文对大体积混凝土的裂缝成因与措施做如下论述。 关键词:混凝土裂缝措施 1混凝土裂缝产生的主要原因 1.1混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种: 1.1.1由外荷载引起的裂缝,这是发生最为普遍的一种情况,即按常规计算的主要应力引起的; 1.1.2结构次应力引起的裂缝,这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的;

1.1.3变形应力引起的裂缝,这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形,当变形受到约束时便产生应力,当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。 1.2当混凝土结构物产生变形时,在结构的内部,结构与结构之间,都会受到相互影响.相互制约,这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时,其内部温度和湿度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,这样的约束称之为内约束;当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是温差和收缩而产生的。 1.3建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于结构截面大,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作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝

大体积砼温度裂缝的控制措施

大体积砼温度裂缝的控制措施 大体积砼温度裂缝的控制措施 摘要:本文重点阐述了大体积砼温度裂缝产生的原因及从砼原材料、外加剂和掺合料、施工配合比、施工工艺及设计、养护等方面来综合控制砼产生温度裂缝的系列有效措施。 关键词:大体积砼、裂缝原因、控制措施 中图分类号:P184.5+3 文献标识码:A 文章编号: 一、大体积砼的提出和概念 目前,全国各地高层、超高层建筑、大型设备基础、高耸结构物等大量出现。在这些结构中,大体积砼被得到了广泛的应用。 那么,究竟什么是大体积砼呢?到目前为止还没有一个统一的定义。不同国家的定义有所不同。美国砼学会有过规定:“任何就地浇筑的大体积砼,其尺寸之大,必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大的限度减少开裂”。日本建筑学会(JASSS)标准的定义是:“结构断面最小尺寸在80cm 以上,同时水化热引起的砼内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的砼称之为大体积砼” [1]。我国的定义是:大体积砼一般是指最小断面尺寸大于或等于1m 的结构物,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施,需要妥善处理砼的内外温差,才能合理解决由温度应力引起其裂缝开展的砼结构。 与普通砼相比,大体积砼具有结构厚、体积大、钢筋密、工程条件复杂和施工技术要求高等特点,除了满足强度、刚度、整体性和耐久性等要求以外,主要应解决好控制温度变形的发生和因此引起的裂缝开展。 二、大体积砼裂缝产生的原因和机理 建筑工程中的大体积砼结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋砼产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于砼表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度剃度,是砼内部产生压应力,表面

大体积混凝土裂缝产生原因分析及处理措施

大体积混凝土裂缝产生原因分析及处理措施 发表时间:2016-07-26T14:56:41.743Z 来源:《基层建设》2016年10期作者:李鼎安 [导读] 本文就裂缝产生的原因以及补救措施展开了讨论。 广西环江宏盛建设工程有限责任公司 摘要:随着基础设施的快速发展,大体积混凝土广泛应用于桥梁和基础中。在施工与管理措施中,由于预防养护措施不到位,处理方法不正确就很容易产生裂缝,但是根本原因在于大体积混领土的自身特殊情况,混领土本身就是不良的导热体,在水泥水化过程释放的大量热量使其内部温度要比表面温度高,并且内部的降温时间比表面缓慢,热胀冷缩内部产生应力从而出现裂缝。本文就裂缝产生的原因以及补救措施展开了讨论。 关键词:大体积混凝土;混凝土裂缝;开裂原因;补救措施 根据《大体积混凝土施工规范》(GB50496- 2009),大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。日本建筑学会标准(JASS5)规定“:结构断面最小厚度在 80cm以上,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界温度之差预计超过 25℃的混凝土,称为大体积混凝土”。 1 大体积混凝土裂缝的种类 根据混凝土裂缝产生的原因,可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。 1.1 结构性裂缝。也称为荷载裂缝,它包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。在大体积混凝土工程中,这类的裂缝长得比例较小。 1.2 非结构性裂缝。也称为材料裂缝,包括温差,干缩湿胀和不均匀沉淀等因素引起的裂缝。这类裂缝是在结构的变形受到限制时引起的内应力造成的。从国内外的研究资料以及大量的工程实践看,非结构性裂缝约占到八成以上,其中以收缩裂缝(包括干缩裂缝、自收缩裂缝和塑性收缩裂缝)为主导:(1)温差裂缝;(2)沉陷裂缝;(3)自收缩裂缝;(4)干缩裂缝;(5)塑形收缩裂缝。 2 大体积混凝土裂缝成因分析 混凝土的裂缝成因复杂繁多,并且往往不是由一种原因直接导致的,是多种因素混合互相叠加相互影响,但是裂缝的产生都有一条或是几条的主要原因。大概可以归结与设计、施工、材料、环境和后期的养护等有关。 2.1 施工工艺质量因素 在混凝土的结构浇筑,构建制作、起模、堆放、拼装及吊装的过程中,如果是施工工艺的不合理、施工质量得不到保障,很容易产生纵向、横向的等等各种裂缝主要包括:违章施工造成了裂缝、振捣方式不当引起裂缝、养护不当引起的裂缝。 2.2 外界环境变化引起的裂缝 a.内外温差的形成:混凝土是一种不良的导热材料。由于其自身的特点,混凝土表面和内部的散热条件大不相同,使得水泥水化时放出大量的水化热积聚在混凝土内部不易散发,形成较高的水化热升温。而混凝土表面由于直接和空气接触,散热条件好,表面温度上升较少,这样就在混凝土内部形成不均匀的温度分布,进而形成外低内高的温差。 b.外部约束条件造成的:大体积混凝土在浇筑几天后(一般不少于5d),水泥的水化热基本就释放完毕了,大体积混凝土开始降温,最直接的影响就是引起混凝土的收缩,产生温度应力。环境中的其他构件对大体积混凝土进行约束,不让其自由变形,自然就会使得温度应力超过混凝土当时承受的抗拉强度,就会在约束面产生裂缝。 c.外界气温变化引起的裂缝:大体积混凝土结构在施工阶段,外界气温的变化对裂缝的产生有很大的影响,外界气温越高,混凝土的浇筑温度也就越高,如果内外温降过大,形成内外温差,极易引发混凝土的开裂。 3 大体积混凝土裂缝的预防控制措施 大体积混凝土出现裂缝较为普遍,往往破坏又都是从裂缝开始的,所以了解了裂缝的主要成因前提下,对产生裂缝进行有目的性的预防控制措施是十分有必要的。可以从设计和施工两个方面着手防止裂缝的产生。 3.1.优化设计 a.采取合理的结构形式和合理的分块。大体积混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝,应根据温度裂缝的要求进行分块,且设置必要的连接方式。 b.设计中的大体积混凝土宜选用中低强度混凝土,强度等级宜在C20~C35 范围内,不宜选用高强混凝土。 c.合理增配构造钢筋,提高抗裂能力。适当的增配构造钢筋,使其能够起到温度筋的作用,构造筋应该尽可能的选用小直径、密间距布置尽量的钢筋。全断面的配筋率不小于0.3%。 d.避免出现应力集中的情况。出现构造断面产生应力集中,可以通过增配构造加固钢筋或是护边角钢,防止出现边缘应力集中而产生的裂缝。 3.2 合理的选择混凝土原材料,优化混凝土配合比 原材料对施工质量起到关键性的作用。选用好的混凝土材料可以从根源上有效的减少裂缝的产生。根据国内外的经验主要可以从以下几条入手:a.水泥的选择。采用早期水化放热量较低、低收缩量、质量稳定的水泥。b.粗、细骨料的选择。合理的选择粗、细骨料可以大大的减少水泥的用量,也就减小了因水泥水化反应产生的水化热。c.粉煤灰的掺加。大体积混凝土中使用粉煤灰来取代部分的水泥,不仅可以推迟水化热峰值的出现,还可以降低成本,具有较为明显的经济效益。d.配合比的优化。 4 大体积混凝土裂缝的处理或者补救措施 裂缝不仅影响混凝土结构的美观、影响结构的耐久性,严重的会危及到结构的安全性,影响结构的整体性和刚度,还会导致或是加速钢筋的锈蚀、混凝土的抗疲劳性能和抗渗性能。因此,对于已经出现的裂缝必须加以高度重视,具体问题具体分析,采取及时合理的补救措施,保证整个结构和工程的正常使用及安全性能,把损失降到最低。目前,对于裂缝是修补方法很多并且技术上都已经很成熟了,比如表面修补法、灌浆、结构加固法、混凝土置换法、电化学法等。 5 结论 众所周知裂缝是大体积混领土的普遍现象,有的裂缝不仅会影响混凝土表面的美观、并且减小混凝土对钢筋的保护层厚度,直接加速

浅谈混凝土的施工温度与裂缝

浅谈混凝土的施工温度与裂缝 中铁二十三局一公司滕州项目部王金山 内容提要通过多年的施工现场观察和借鉴有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土温度裂缝产生的原因,现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行阐述。 关键词混凝土温度应力裂缝控制 混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。尤其在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。 借鉴有关混凝土内部应力的资料和现场施工实践,主要应从以下几个方面进行分析。 1 温度裂缝产生的原因 1.1水泥水化热 水泥在水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的7d左右,大量的水泥水化热使混凝土内部温度升高,在表面引起拉应力;后期在降温过程中,由于受到基础或表面已经凝固的混凝土的约束,因降温收缩的砼又会在混凝土内部引起拉应力,尤其对于大体积混凝土来讲,混凝土内部和表面的散热条件不同,内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化,这种内外温差巨大的现象更加严重,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面就会产生裂缝。 1.2混凝土的收缩 混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下这种自发变形不会产生应力,但在受到外部约束时(支承条件、钢筋等),变形受限,在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。混凝土的裂缝主要由塑性收缩、干燥收缩和温度收缩这三种情况引起的。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。 1.3外界气温湿度变化的影响 浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。 2 温度应力的分析

简述大体积混凝土温度控制措施

大体积混凝土温度控制措施 摘要:在大体积混凝土工程中, 为了防止温度裂缝的产生或把裂缝控制在某个界限内, 必须进行温度控制。一般要选用合适的原料和外加剂,控制混凝土的温升,延缓混凝土的降温速率;选择合理的施工工艺,采取相应的降温与养护措施,及时进行安全监测,避免出现裂缝,以保证混凝土结构的施工质量。在此对大体积混凝土温度控制措施进行了探讨。 关键词:大体积混凝土,温度裂缝,温度控制,水化热 随着我国各项基础设施建设的加快和城市建设的发展, 大体积混凝土已经愈来愈广泛地应用于大型设备基础、桥梁工程、水利工程等方面。这种大体积混凝土具有体积大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点, 在设计和施工中除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性的要求外, 还必须控制温度变形裂缝的开展, 保证结构的整体性和建筑物的安全。因此控制温度应力和温度变形裂缝的扩展, 是大体积混凝土设计和施工中的一个重要课题。 大体积混凝土的温度裂缝的产生原因 大体积混凝凝土施工阶段产生的温度裂缝,时期内部矛盾发展的结果,一方面是混凝土内外温差产生应力和应变,另一方面是结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻止这种应变,一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度,就会产生裂缝。 1、水泥水化热 在混凝土结构浇筑初期,水泥水化热引起温升,且结构表面自然散热。因此,在浇筑后的3 d ~5 d,混凝土内部达到最高温度。混凝土结构自身的导热性能差,且大体积混凝土由于体积巨大,本身不易散热,水泥水化现象会使得大量的热聚集在混凝土内部,使得混凝土内部迅速升温。而混凝土外露表面容易散发热量,这就使得混凝土结构温度内高外低,且温差很大,形成温度应力。当产生的温度应力( 一般是拉应力) 超过混凝土当时的抗拉强度时,就会形成表面裂缝 2、外界气温变化 大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温差梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。大体积混凝土的温度控制措施 针对大体积混凝土温度裂缝成因, 可从以下几方面制定温控防裂措施。 一、温度控制标准 混凝土温度控制的原则是:(1)尽量降低混凝土的温升、延缓最高温度出现时间;(2)降低降温速率;(3)降低混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间的温差以及控制混凝土表面和气温之间的差值。温度控制的方法和制度需根据气温(季节)、混凝土内部温度、结构尺寸、约束情况、混凝土配合比等具体条件确定。 二、混凝土的配置及原料的选择 1、使用水化热低的水泥 由于矿物成分及掺合料数量不同, 水泥的水化热差异较大。铝酸三钙和硅酸三钙含量高的, 水化热较高, 掺合料多的水泥水化热较低。因此选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土。不宜使用早强型水泥。采取到货前先临时贮存散热的方法, 确保混凝土搅拌时水泥温

大体积混凝土裂缝的原因及裂缝处理措施

大体积混凝土裂缝的原因及裂缝处理措施 2.4.1.1裂缝的类型和形成原因 大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下: 2.4.1.2收缩裂缝: 混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。 选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。 混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。 人们对收缩给予了很大的关注,但引人关注的并不是收缩本身,而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种,比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩,这里着重介绍的是自身收缩,还顺便提及塑性收缩问题。自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略

不计;但是当水灰比小于0.35时,体内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则接近各占一半。自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期,因为在这以后,由于体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。换句话说,在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成,而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的干缩都发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,就认为混凝土不发生干缩。在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,如上所述,已“达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响”,因此需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响,况且在这些结构里,两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多,因此也激烈得多。还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。 2.4.1.3温差裂缝

混凝土裂缝预防及处理

混凝土裂缝的预防与处理 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。 一、前言 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。 混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。 钢筋混凝土规范也明确规定[1]:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。 混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。 二、凝土工程中常见裂缝及预防 1、干缩裂缝产生原因及预防措施 (1)裂缝现象及产生原因 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。 (2)预防措施

大体积混凝土裂缝的类型

大体积混凝土裂缝按深度分成哪几种类型? 大体积混凝土施工技术专题 一、大体积混凝土裂缝分类 裂缝就其开裂程度可分为表面的,贯穿的;就其在结构物表面形状可分为网状裂缝、爆裂装裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等;裂缝按其发展情况可分为稳定的和不稳定的、能愈合的和不能愈合的;裂缝按其产生的时间可分为混凝土硬化之前产生的塑性裂缝和硬化之后产生的裂缝;裂缝按其产生的原因可分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝是指因动、静荷载的直接作用引起的裂缝。变形裂缝是指因不均匀沉降、温度变化、湿度变异、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝。 水电工程一般将裂缝分为贯穿缝、深层缝及表面缝3 种。贯穿缝指贯穿全仓的水平、铅直缝或坝块缝深大于两个浇注块,或侧面缝长大于8~10 米或1/3 坝块宽度的裂缝。其中以基础混凝土贯穿缝最为严重,它破坏坝的整体性,如不处理将改变大坝运用期的应力状况。深层缝的表面缝宽0.2~0.4mm,深1~5m,长度大于2m,小于1/3 坝块宽度或贯穿2~3 个浇注层(层厚小于3m)。此类缝多由表面缝逐渐扩展而成,其危害程度逊于贯穿缝,一般也应进行处理,或仅作表面封闭处理。 表面缝占全部裂缝的绝大部分,缝窄浅,有时可自行封闭。其危害程度较小,除上游面较大的表面缝应进行封闭处理外,一般不需处理。目前此类缝很难避但亦应重视,及时改变形成裂缝的条件,防止逐步发展成为深层裂缝。永久暴露坝面也要注意影响外观,在防护措施上应从防裂着手。 1、收缩裂缝。混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响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,混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。 混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力。如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。 2、温差裂缝。混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。 大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,而其表面则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土表面产生裂缝。 3、安定性裂缝。安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。 二、问题的分析 1 具体原因阐述 1.1 混凝土收缩变形约束裂缝——混凝土干缩、温度变形应为受到约束作用所引起 的约束拉伸开裂 温度收缩裂缝 混凝土浇注后,在凝结及早期硬化过程中,水泥水化热及环境条件使混凝土 温度升高,达峰温值后,随之降温冷却,外部因冷却而收缩,受到内部混凝土的 约束而引发温度收缩裂缝。由于混凝土在凝结硬化过程中先升温后降温冷却引发 裂缝,也有称之为温差胀缩裂缝。大体积混凝土如处理不当,易产生温度收缩裂 缝。 水化放热快、放热量大的水泥伴制的混凝土,入模温度高(如高于30 0 C)的 混凝土以及在浇筑后养护阶段措施不当(混凝土内部温度与表面温度温差大于

大体积混凝土施工裂缝控制分析

大体积混凝土施工裂缝控制分析 摘要:裂缝问题是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的存在特别是危害裂 缝的存在,不仅会降低建筑物的抗渗能力,降低其耐久性,而且会影响建筑物的 承载能力和使用功能。在施工阶段,混凝土强度低,又是水泥水化热大量释放的 阶段,混凝土裂缝预防与控制举足轻重。预防和控制措施必须严格落实,同时也 要根据具体情况进行改进、完善,才能有效地预防和控制混凝土裂缝的产生。 关键词:大体积混凝土;施工;裂缝;防治;控制 1 大体积混凝土概况 大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上,施工时必须采取相应的技 术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值,合理解决温度应力并控制裂 缝开展的混凝土结构。 大体积混凝土结构的施工特点:一是整体性要求较高,往往不允许留设施工缝,一般都要求连续浇筑;二是结构的体量较大,浇筑后混凝土产生的水化热量大,并积聚在内部不易散发,从而形成内外较大的温差,引起较大的温差应力。 大体积混凝土尤其在高层和超高层建筑中应用广泛,其基础工程大多数都属于大 体积混凝土工程,例如,高层建筑的箱形基础、筏式基础、桩基厚大的承台等, 都属于体积较大的混凝土工程。这些大体积混凝土工程具有结构厚,体形大、钢 筋密,混凝土数量多(有的混凝土量已超过10000m3),施工条件复杂和施工技 术要求高等特点,除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外,还存在如 何控制和防止温度应力,变形裂缝产生等问题。 2 混凝土裂缝的危害 宏观裂缝可以避免,但不是所有裂缝都是有害的,一般出现裂缝的主要危害:(1)损害建筑物的功能,如造成贮水构筑物漏水。 (2)引进破坏因素,因此会缩短使用时间,如钢筋锈蚀、碳化等。 (3)降低混凝土的强度、密实度等性能。 (4)降低结构刚度。 (5)损坏表面性能(如不美观等)。 (6)发生安全事故。 3 裂缝的防治控制措施 3.1 精心设计 (1)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。 (2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3%~0.5%之间。 (3)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。 (4)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。 (5)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,保留时间一般不小于60d。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设 计变更。

大体积混凝土温度裂缝

大体积混凝土温度裂缝的分析与控制 【摘要】大体积混凝土工程由于结构截面大,混凝土浇注后,水泥放出大量水化热,混凝土温度升高,而且混凝土导热不良,相对散热较小。因此,混凝土内部水化热积聚不易散发,外部则散热较快,很容易由于温度的不均衡分布产生应力,故而产生温度裂缝。本文详细地介绍了大体积混凝土产生裂缝的机理,并从材料、设计、施工方面提出控制手段,引用具体实例进行论证。 【关键词】大体积混凝土施工;裂缝;温度应力;测温 【Abstract】Mass concrete works great because of structural cross-section, concrete pouring, the evolution of considerable heat of hydration of cement, concrete temperature, and the concrete thermal conductivity of non-performing, relatively small heat. Therefore, the concrete hydration heat build-up is not easy dissemination of internal and external is cooling rapidly, it is easy because of the uneven distribution of temperature cause stress and therefore I produce temperature cracks. This article describes in detail cracks in mass concrete mechanism, and from materials, design, construction and put forward controls, citing specific examples to demonstrate. 【Key words】Mass concrete construction; Crack; Temperature stress; Temperature 1. 前言 近几年来,全国各地工程规模日趋扩大,结构形式日益复杂,工业与民用建筑中对大体积混凝土需求越来越多。由于其体积大,表面小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,当混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,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。 2. 裂缝成因分析 大体积混凝土一般是指实体截面最小尺寸大于或等于1m的混凝土构件。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。混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用 混凝土裂缝分为以下几种类型:弯距剪力等外力荷载引起的裂缝;干燥收缩引起的裂缝;混凝土自身收缩引起的裂缝;温度裂缝。 大体积混凝土工程,水泥用量多,结构截面大,因此,混凝土浇注后,水泥放出大量水化热,混凝土温度升高。由于混凝土导热不良,体积过大,相对散热较小。因此,混凝土内部水化热积聚不易散发,外部则散热较快,依据热胀冷缩的原理,结构自身约束由伴随温度变化引起的建筑物体积变化产生应力,一但拉伸应力>抗拉强度则混凝土产生裂缝。 故控制大体积混凝土开裂必须从两方面入手。一方面,提高混凝土的抗拉强度,使其足够大,大到各种因素引起的开裂应小于它,另一方面,控制温度应力,使其尽可能小,永 远小于混凝土的抗拉强度。 3. 裂缝控制手段 要避免混凝土裂缝的产生需从材料、设计、施工上来进行控制。 3.1 材料控制 (1)水泥:使用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量;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,普通混凝土内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3~7天。 (2)掺合料和外加剂:在混凝土中掺入水泥用量0.25%的减水剂,可同时减少10%的水

大体积混凝土裂缝产生原因及措施

大体积混凝土裂缝控制 混凝土内部温度取决于混凝土本身所贮备的热能。在绝热条件下,混凝土内部最高温度为浇筑温度与水泥水化热温度总和。实际施工过程中,由于混凝土内部温度与外界环境温度之间存在温差,并且混凝土四周并不能充分散热,所以新浇筑的混凝土与周围环境之间便会发生热能交换。混凝土模板、外界环境和养护条件等因素都会不断改变混凝土内部所贮备的热能,并促使混凝土内部温度逐渐发生变化,表现为“由低到高,再由高到低”的变化过程,混凝土内部最高温度实际上是入模浇筑温度、水泥水化热引起的绝热升温和混凝土浇筑后的散热温度三者的叠加。 一、大体积混凝土裂缝的产生原因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(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等,归纳起来主要有以下几点。 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利的。温度应力是由于温差引起温度变形而造成的,温差越大,温度应力也越大。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℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。 混凝土的收缩。混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必需的,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,在混凝

结构混凝土温度裂缝控制措施

So forum 百家论坛 1、引言 我国自20世纪60年代开始研究防止混凝土产生温度裂缝产生的措施,目前已积累了很多成功的经验。工程上常用的防止混凝土裂缝的措施主要有:采用中、低热的水泥品种;降低水泥用量;合理分缝分块;掺加外加料选择适宜的骨料;控制混凝土的出机温度和人模温度;预埋水管、通水冷却、降低混凝土的最高温升;表面保护、保温隔热,不使表面温度散热太快,减少混凝土内外温差;采取防止混凝土裂缝的结构措施等。在结构工程的设计施工中,对于大体积混凝土结构,为防止其产生温度裂缝,除需在施工前进行认真计算外,还要做到在施工过程中采取有效的技术措施,根据我国的施工经验应着重从控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸值、改善混凝土约束程度、完善构造设计和加强施工中的温度监测等方面采取技术措施。以上这些措施不是孤立的,而是相互联系、相互制约的,施工中必须结合实际、全面考虑、合理采用,才能收到良好的效果。 2、水泥品种选择和用量控制 大体积混凝土结构引起裂缝的主要原因是:混凝土的导热性能较差,水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期温升和后期降温现象,因此控制水泥水化热引起的温升,即减小降温温差,对降低温度应力,防止产生温度裂缝能起到釜底抽薪的作用。 (1)选用中热或低热的水泥品种。混凝土升温的热源是水泥水化热,选用中、低热的水泥品种,是控制混凝土温升的最基本方法。如32.5级的矿渣硅酸盐水泥,其3d内的水化热仅为同标号普通硅酸盐水泥的60%。某大型基础试验表明:选用32.5级硅酸盐水泥,比选用32.5级矿渣硅酸盐水泥,3d内水化热平均升温高5—8℃。 (2)充分利用混凝土的后期强度。根据大量的试验资料表明,Im3混凝土的水泥用量,每增减10kg,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃,因此为控制混凝土温升,降低温度应力,减少温度裂缝,一方面在满足混凝土强度和耐久性的前提下,尽量减少水泥用量,严格控制I m3混凝土水泥用量不超过400kg;另一方面可根据实际承受荷载的情况,对结构的强度和刚度进行复算,并取得设计单位、监理单位和质量检查部门的认可后,这样可使每立方米混凝土的水泥用量减少40—70kg,混凝土的水化热温度相应降低4~7℃,温控指标宜符合下列规定:混凝土入模温度的温升值不宜大于50C;混凝土里表温差不宜大于25℃;混凝土表面与大气温差不宜大于20℃。 3、掺加外加料 在混凝土中掺人一些适宜的外加料,可以使混凝土获得所需要的特性,尤其在泵送混凝土中更为突出。泵送性能良好的混凝土拌合物应具备三种特性:①在输送管壁形成水泥浆或水泥砂浆的润滑层,使混凝土拌合物具有在管道中顺利滑动的流动性;②为了能在各种形状和尺寸的输送管内顺利输送,混凝土拌合物要具备适应输送管形状和尺寸的变化性;为在泵送混凝土施工过程中不产生离析而造成堵塞,拌合物应具备压力变化和位置变动的抗分离性。由于影响泵送混凝土性能的因素很多,如砂石的种类、品质、级配、用量,及混凝土的砂率、坍落度、外掺料等,因此为了满足混凝土具有良好的泵送性,在进行混凝土配合比的设计中,不能用单纯增加单位用水量的方法,这样不仅会增加水泥用量,增大混凝土的收缩,而且还会使水化热升高,更容易引起裂缝。工程实践证明,在施工中单纯增加单位用水量不仅不能优化混凝土的收缩,而且还会使水化热升高,更容易引起裂缝。工程实践还证明,在施工中优化混凝土级配,掺加适宜的外加料,以改善混凝土的特征,是大体积混凝土施工中的一项重要技术措施。混凝土中常用的外加料主要是外掺剂和外掺料。 4、骨料的选择 大体积混凝土砂石料的重量占混凝土总重量的85 010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。骨料的选用应根据就地取材的原则,首先考虑选用生产成本低、质量优良的天然砂石料。根据国内外对人工砂石料的试验研究和生产实践,证明采用人工骨料也可以做到经济实用。 5、控制混凝土出机温度和浇筑温度加强养护 为了降低大体积混凝土的总温升,减少结构物的内外温差,控制混凝土的出机温度与浇筑温度同样非常重要。大体积混凝土浇筑后,加强表面的保温、保湿养护,对防止混凝土产生裂缝具有重大作用。保湿、保温养护的目的有三个:一是减少混凝土的内外温差,防止出现表面裂缝;二是防止混凝土过冷,避免产生贯穿裂缝,三是延缓混凝土的冷却速度,以减小新老混凝土的上下层约束。总之,在混凝土浇筑之后,尽量以适当的材料加以覆盖,采取保湿和保温措施,不仅可减少升温阶段的内外温差,防止产生表面裂缝,而且可以使水泥顺利水化,提高混凝土的极限拉伸值。防止产生过大的温度应力和温度裂缝。混凝土终凝后,在其表面蓄存一定量的水,采取蓄水养护是一种较好的方法,我国在一些工程中曾经采用,并取得良好效果,这样可以延缓混凝土内部水化热的降温速率,缩小混凝土中心和表面的温度差值,从而可控制混凝土的裂缝开展。 6、减少混凝土收缩并提高混凝土的极限拉伸值 混凝土的收缩和极限拉伸值,除与水泥用量、骨料品种和级配、水灰比、骨料含泥量等有关外,还与施工工艺和施工质量密切相关,因此通过改善混凝土的配合比和施工工艺,可以在一定程度上减少混凝土的收缩和提高混凝土极限拉伸值占,,这对防止产生温度裂缝也可起到一定的作用。大量现场试验证明,对浇筑后的混凝土进行两次振捣,能排除混凝土因泌水而在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分空隙,提高混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,减小混凝土内部微裂,增加混凝土的密实度,使混凝土的抗压强度提高10%~20%,从而可提高混凝土的抗裂性。混凝土二次振捣的恰当时间是指混凝土振捣后尚能恢复到塑性状态的时间,这是一次振捣 浅谈结构混凝土温度裂缝控制措施 谢英忠1李春武2 (1.吉林省水利水电勘测设计研究院 吉林 长春 130021; 2.吉林省高速公路管理局 吉林 长春 130022) 【摘要】结合工作实践经验,论述了建筑结构混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的具体措施, 为今后类似工程提供参考资料。 【关键词】结构混凝土 温度裂缝 施工 控制措施 【中图分类号】G25【文献标识码】A【文章编号】1672-7355(2012)08-0189-02 189 东方企业文化

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