大体积混凝土早期温度开裂成因及其防治措施
大体积混凝土温度裂缝产生原因和防治措施
１ 产 生裂 缝 的 主 要 原 因
１１ 水 泥 水 化热 ．
灰 ： 加 剂 （ Ｃ ４ ＝ ４ ： ７ ： ０ ３ １ ０：５：．４ 外 Ｅ 一 ） ２ ７ ７ ９ １ ３ ： ７ ８ ５５ 。
２２ 浇 注 过 程 中的 控 制 ． ２２１ 控 制 砼 的人 模 温 度 和 环境 温 度 ． 用 的水 泥 必 须经 过 一段 时 间 ． ． 使 水 泥在 水 化 过 程 中要 释 放 出 一 定 的 热 量 ， 大 体 积 砼 结 构 断 面 较 的放 置 冷 却 ， 宜 使 用 新 出 窑 的水 泥 。 而 不 向拌 合 用 水 内加 破 碎 冰块 ， 而 从 厚 ， 面 系 数 相 对 较 小 ， 以水 泥 发 生 的 热 量 聚 集 在 结 构 内 部 不 易 散 降低 砼 的拌 合 温 度 。 表 所 失 。 样 砼 内部 的水 化 热 无 法 及 时 散 发 出 去 ， 这 于是 越 积 越 高 ， 内外 温 ２２２ 砼 采 用 分 层 连 续 灌 注 ． 次 成 型 ， 层 厚 度 宜 为 ３ ｅ 左 右 ， 使 ．． 一 分 ０ｍ 分 差增 大。单位时间砼释放的水泥水化热 ， 与砼单位体积中水泥用量和 层 间隔 灌 注 时 间 不 得 超过 试 验所 确 定 的 砼 初 凝 时 间 ， 以防 出现 施 工 冷 水 泥 品种 有 关 。 缝 。 时 又保 证 在 一 定 的 间 隔 时 问 ， 同 以加 大 砼 温 度 的 散 热 面 ， 砼 的 降低 １ 外 界 气 温 变 化 ． ２ 内部 温 度 。 大体 积 砼 在 施 工 阶段 ， 的 浇 筑 温 度 和 结 构 物 外 层 温 度 会 随 着 外 ２２３ 振 捣 深 度 对 于 大 面 积 分 层 浇 注 时 ，振 捣 棒 要 插 入 下 层 ５ｒ， 它 － － ｅ 保 ａ 界气 温 变 化 而变 化 。 别 是 气 温 骤 降 ， 大 大增 加 内外 层 砼 温 差 ， 对 证 下层 在 初 凝 前 再 进 行 ～ 次 振 捣 ， 砼 结 合 面能 良好 结 合 密 实 ， 时 特 会 这 使 同 大体 积 砼 是 极 为 不 利 的 。而 在 温 度 较 高 的 夏 天 ， 内 部 的 散 发 又 较 为 砼 应 防止 漏 振 ， 不 能 过 振 ， 保 质 量 良好 。 也 确 缓慢 ， 往 内部 聚积 了较 多 的 热 量 ， 中 午 与 夜 间 的 温 差 往 往 又 很 大 ， ２２４ 在 浇 注 过 程 中 增放 了 内部 降 温 管 ， 用 内部 降 温 法 来 降 低 砼 内 往 而 ． 采 这给 砼 的 内外 部 温 差 控 制 带 来 了 难 度 。 外 温 差 ， 在 砼 内 部 埋 设 冷 却水 管 和 测 温 点 ， 过 冷 却 水 循 环 ， 低 砼 可 通 降
大体积混凝土早期温度开裂成因及其防治措施
近 年 来 ， 高 层 结 构 、 电设 施 以及 大 规 模 的 基 础 设施 建设 中 常 常采 用大 体 积 混凝 土 施 在 核
工 。 体 积 混 凝 土 早 期 温 度开 裂 屡见 不鲜 ， 大 已经 成 为 困扰 混 凝 土 工 程 界 的 焦 点 问题 。 度 裂 温
缝 降 低 的混 凝 土 结 构 的承 载 能 力 ， 引发 了安 全 隐 患 。 同时 裂 缝 的 出 现 为水 和 其 他 有 害 侵 蚀 性 介 质 向混 凝 土 内 部扩 散 提 供 了通 道 ， 蚀 性 介 质 的 侵 入 加 剧 了混 凝 土 结 构 中的 钢 筋 修 饰 ， 侵 劣 化 了工 程 的 耐久 性 。 了保 证 大体 积 混 凝 土 结构 具 有 可 靠 的服 役 性 能 和 耐久 性 能 ， 须 在 施 为 必
中 图分 类 号 ：Ｕ ２ Ｔ５ ８ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章编 号 ： ０ ８０ ２ （０ ７ ０ — １４０ １０ —４ ２ ２ ０ ） ８０ ０ —２
２ 大体积混凝土早期温度开裂的特征 大 体 积 混凝 土 温 度 裂缝 属 变 形荷 载 引 发 裂 缝 ， 别于 外 荷 载 引发 裂 缝 ， 有 主要 体 现 在 以 下
维普资讯
大 确
早期 ｌ ｌ 叉开裂成 因及其 防治措 施 Ⅱ 混 凝 土 温度
摘
要： 高层结 构、 电设施及 大规模基础 设 核
１ 引 言
施 建设 中大体积 混凝 土早 期温 度开 裂屡 见不 鲜 ，早期温度开裂 降低的混凝土结构的承载能 力， 劣化 了混凝土结构耐久性 。 本文探讨 了大体 积混凝土温度开裂的成 因以及开裂特征 ，提 开 裂 的 潜 在 危 险 性 降 至 最 低 。
大体积混凝土温度裂缝控制措施
大体积混凝土温度裂缝控制措施
大体积混凝土温度裂缝控制措施主要包括以下几点：
1.合理选择原材料：选用低水化热的水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等，以降低混凝土浇筑温度。
同时，掺加粉煤灰或高效减水剂等外加剂，减少混凝土的用水量，改善混凝土的和易性和可泵性，降低水灰比。
2.优化配合比：通过优化配合比，降低混凝土的收缩，提高混凝土的抗裂性。
例如，采用级配良好的骨料，控制砂率，掺加适量的膨胀剂等。
3.控制混凝土浇筑温度：在高温季节，应采取措施降低混凝土的浇筑温度，如对骨料进行洒水降温，避免在高温时段进行浇筑等。
4.加强混凝土养护：在混凝土浇筑完成后，应及时进行养护，保持适宜的温度和湿度，防止出现温度梯度引起的裂缝。
可以采用覆盖保温材料、洒水、喷雾等方式进行养护。
5.适当增加构造钢筋：在容易出现温度裂缝的部位，适当增加构造钢筋的数量和直径，提高混凝土的抗裂性。
6.施加外力约束：在混凝土表面施加外力约束，如加装钢板约束带、预应力钢筋等，限制混凝土的变形，防止裂缝的产生。
7.加强温度监测：在施工过程中，应加强温度监测，及时掌握混凝土内部的温度变化情况，采取相应的措施进行控制和调整。
综上所述，大体积混凝土温度裂缝控制需要从多个方面入手，包括原材料选择、配合比优化、施工方法、养护方式、构造钢筋增加、外力约束和温度监测等方面。
在实际施工过程中，应根据具体情况采取相应的措施，确保大体积混凝土的施工质量符合要求。
大体积混凝土温度裂缝的防治措施
大体积混凝土温度裂缝的防治措施在大体积混凝土结构中，由于温度变化引起的热应变，经常会出现温度裂缝的情况，严重影响结构的耐久性和安全性。
以下是几种防治大体积混凝土温度裂缝的措施：
1.降低混凝土温度：可以通过喷浆、加水等方式来冷却混凝土，降低其温度，从而减少热应力。
2.增加混凝土内部的缝隙：在混凝土中添加适量的纤维或掺入空心微珠等材料，可以形成一定的缝隙，减小混凝土的内部应力，从而防止温度裂缝的产生。
3.使用抗裂混凝土：抗裂混凝土中添加了抗裂剂，可以有效地防止温度裂缝的产生。
4.加强混凝土结构的补充措施：在混凝土结构中增加预应力钢筋或加固板等措施，可以有效减少混凝土的裂缝程度和裂缝宽度。
5.定期检查和维护：定期检查混凝土结构的破坏情况，及时维护和修复，可以延长混凝土结构的使用寿命，减少温度裂缝的产生。
综上所述，防治大体积混凝土温度裂缝需要综合采取多种措施，以保障结构的耐久性和安全性。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施大体积混凝土造粒的裂缝是指混凝土某一部分中的裂缝，该部分的尺寸比一般的钢筋混凝土结构大得多。
这样的混凝土结构由于自重和重载等的压力，受到了较大的拉应力，容易产生裂纹，影响其使用寿命和结构性能。
本文将探讨大体积混凝土裂缝的产生原因及控制措施。
一、产生原因：1. 温度变化：混凝土构造物受季节变化和日夜变化的影响，会发生温度变化。
由于温度的变化会导致混凝土膨胀和收缩，因此在膨胀和收缩的过程中，如果其能力和约束力不匹配，就会产生应力，从而产生裂缝。
2. 湿度变化：混凝土中水的变化也是裂缝的一个重要原因。
如果混凝土湿度变化过大，会导致水的蒸发和吸收。
水分的吸收会造成混凝土的膨胀，而水的蒸发会使混凝土干缩。
如果混凝土不能够吸收或释放水分，就容易产生裂缝。
3. 材料的反应：如果混凝土中的一些化学受潮或自发燃烧，会在混凝土中产生碱性物质的反应，从而导致混凝土的膨胀和收缩，产生裂缝。
4. 应力集中：混凝土制造和施工过程中涉及到的应力分布是不均匀的，某些区域容易出现应力集中。
应力集中区域因受到超负荷应力而破裂成裂缝。
5. 其他原因：混凝土中存在的空气孔隙，坍落度不合适，水灰比偏高或者混凝土受到的外力等都可能导致裂缝的产生。
二、控制措施：1. 选用合适的混凝土比例和材料：首先，为了避免混凝土的裂缝，应该选择合适的混凝土比例和材料，确保混凝土的坍落度、水灰比和密实度达到最佳水平。
2. 加强混凝土的质量控制：加强混凝土的质量控制，确保混凝土的制作和浇筑过程中不出现任何失误。
结实，未受到外力损害的混凝土在日常使用中容易受到外力的损害而破裂。
3. 选择正确的施工方法：为了避免因施工不当而造成混凝土裂缝，应该根据所建造的混凝土结构采用合适的施工方法，在施工过程中控制混凝土软化或者干缩时间，以确保结构体的完整性。
4. 控制场地温度和湿度：为了控制混凝土结构中水分和温度的变化，在施工过程中需要控制场地的温度和湿度。
大体积混凝土温度裂缝的原因及防治措施
中， 由于受 到 基础 或老 混 凝 土 的约 束 ， 又会 在 混凝 土 内部 出现 拉应 力 ；气温 的 降低 也会 在混 凝土 表 面 引 起 很大 的 拉应 力 。当这 些 拉 应力 超 出混 凝土 的抗 裂
能力时， 即会 出现裂 缝 。
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大体积混凝土温度裂缝成因及施工控制措施
大体 积 混 凝 裂 缝成 因及 施 工控 制措 施 ．Ｉ度 ＿ ．ｒ ．日 ‘ｍ Ｉ ． ． ＿
马 尚斌
随 着 国 民 经 济 的 发 展 ，大 型 现 代 化 技术 设施 或 构 筑物 不 断 增 多 ，大体 积
裂 缝 的 产 生。 这 方面 的 措施 主 要 有 预 冷 骨 料 （ 冷 法 、气 冷 法 等 ） 加 冰 搅 拌 水 和 等 。 浇 筑 时 间最 好 安 排 在低 温 季 节 或 夜 间 ，若 在 高 温季 节 施 工 ，则 应 采 取减 小 混 凝 土 温度 回升 的 措施 。
高 ，在 施 工 过程 中 ，除 了要 满足 刚 度 、
强 度和 耐 久 性 的 要求 之 外 ，最 突 出 的 问 题 是要 严 格 预 防 由于 温 度 变 形 裂缝 而 导
致 的工 程质 量事 故 。
占水 泥 质 量 ０２ ％ 的木 质 素 磺 酸 钙 ，可 ＿５ 减 少 １ ％的 拌和 水 ，节 约 １ ％的水 泥 。 ０ Ｏ ２２ 控 制 混凝 土 入 模温 料 作 为 滑移
层 ，用 以减 少 大 体 积 混凝 土 底 板 的 内外 约束。 ２）设 置 缓 冲 层 。 为 了缓 解 地 基 对 基 础 收缩 时 的侧 压 力 ， 可在 底 板基 础 的 某 些部 位 设置 缓 冲层 。 ３）设 置 增 强 配 筋 。在 容 易开 裂 部 位 配 置斜 向钢 筋 或钢 筋 网片 ，并 配置 一 定 数 量 的抗 裂 钢 筋 ，可显 著 提 高 混凝 土 的抗 裂性 能。 例 如在 上 、 下 施 工缝 之 间
应 力 ，是 大体 积 混 凝 土结 构 出现 裂 缝 的
大体积混凝土防止开裂的措施
大体积混凝土防止开裂的措施一、引言混凝土是一种常用的建筑材料，具有强度高、耐久性强等优点。
然而，在施工过程中，由于各种因素的影响，混凝土往往容易出现开裂问题。
本文将介绍一些针对大体积混凝土防止开裂的措施。
二、合理控制水灰比水灰比是影响混凝土开裂的重要因素之一。
水灰比过高会导致混凝土内部含水量过大，干燥收缩过程中会产生较大的内应力，从而引起开裂。
因此，在设计混凝土配合比时，应合理控制水灰比，避免过高水灰比对混凝土强度和收缩性能产生不利影响。
三、添加合适的掺合料掺合料的添加可以改善混凝土的性能，减少开裂的风险。
常用的掺合料有矿渣粉、粉煤灰等。
这些掺合料可以填充混凝土内部的空隙，增加混凝土的紧密性和强度，降低干燥收缩。
因此，在混凝土配合比中添加适量的掺合料是防止开裂的有效措施之一。
四、增加混凝土的骨料粒径骨料粒径的选择也会对混凝土的开裂性能产生影响。
较大的骨料粒径可以降低混凝土的干燥收缩性，减少开裂的风险。
因此，在混凝土配合比中适当增加骨料粒径，可以有效防止混凝土的开裂。
五、控制施工温度和湿度混凝土在施工过程中，会受到环境温度和湿度的影响。
高温和低湿度条件下，混凝土内部的水分挥发速度加快，容易引起干燥收缩和开裂。
因此，在施工过程中，应控制好施工环境的温度和湿度，避免极端条件下对混凝土的不利影响。
六、合理的养护措施混凝土在初凝和硬化过程中需要进行适当的养护，以保证混凝土的强度和耐久性。
养护过程中，应注意控制水分蒸发，避免快速干燥引起的收缩和开裂。
同时，可以采用喷水养护、覆盖湿布等方式，保持混凝土内部的水分充足，有助于减少开裂的发生。
七、采用预应力技术在大体积混凝土结构中，为了进一步增加混凝土的抗裂能力，可以采用预应力技术。
预应力技术通过施加预先施加的压力，使混凝土在受力过程中产生的应力达到一定程度，从而抵抗外部加载引起的开裂。
这种技术可以有效提高大体积混凝土结构的抗裂能力。
八、控制施工过程中的温度变化大体积混凝土结构在施工过程中，由于混凝土内部体积较大，温度变化会引起混凝土内部产生较大的热应力，从而导致开裂。
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大体积混凝土早期温度开裂成因及其防治措施
高层结构、核电设施及大规模基础设施建设中大体积商品混凝土早期温度开裂屡见不鲜，早期温度开裂降低的商品混凝土结构的承载能力，劣化了商品混凝土结构耐久性。
本文探讨了大体积商品混凝土温度开裂的成因以及开裂特征，提出了优化配合比设计、调整施工工艺及合理养护等控制大体积商品混凝土温度开裂的措施。
1 引言
近年来，在高层结构、核电设施以及大规模的基础设施建设中常常采用大体积商品混凝土施工。
大体积商品混凝土早期温度开裂屡见不鲜，已经成为困扰商品混凝土工程界的焦点问题。
温度裂缝降低的商品混凝土结构的承载能力，引发了安全隐患。
同时裂缝的出现为水和其他有害侵蚀性介质向商品混凝土内部扩散提供了通道，侵蚀性介质的侵入加剧了商品混凝土结构中的钢筋修饰，劣化了工程的耐久性。
为了保证大体积商品混凝土结构具有可靠的服役性能和耐久性能，必须在施工过程中将大体积商品混凝土早期温度开裂的潜在危险性降至最低。
本文在目前大体积商品混凝土施工日益增多的工程背景下，综述了大体积商品混凝土早期温度开裂的特征、原因以及控制措施。
2 大体积商品混凝土早期温度开裂的特征
大体积商品混凝土温度裂缝属变形荷载引发裂缝，有别于外荷载引发裂缝，主要体现在以下两个方面：一方面温度裂缝的起因为水化导致内部温升从而引发商品混凝土发生体积变形，在外部约束与内部约束共同作用下产生温度应力，当温度应力超过商品混凝土抗拉强度时温度开裂发生。
商品混凝土虽然属于脆性材料，但早期商品混凝土处于粘弹状态，在内部拉应力的作用下产生拉伸徐变，拉伸徐变在很大程度上释放了大体积商品混凝土内部的温度应力。
故拉伸徐变是大体积商品混凝土早期温度开裂区别于荷载产生裂缝的主要特点，在进行大体积商品混凝土早期内部应力计算时应充分考虑。
另外一方面大体积商品混凝土内部早期温度应力产生是温度变形的作用，而内部的温升是受胶凝材料水化反应放热过程控制、决定，而胶凝材料水化反应是随龄期逐渐进行的，故大体积商品混凝土早期内部温度应力随水化反应进行发展变化，应力的发展直至温度开裂产生是一个逐渐进行的过程，故大体积商品混凝土的温度应力应按分段叠加的方法来求得。
而按普通外荷载计算原则，从外荷载作用，结构内力形成，直至裂缝的出现与扩展，似乎都是在一瞬间完成的，是某个“瞬间过程”。
3 大体积商品混凝土早期温度开裂成因分析
3．1胶凝材料早期水化放热
图1为早期商品混凝土内部典型的温度及温度应力随时间发展曲线，可见在浇筑后的几个小时后商品混凝土内部由于温度升高会产生压应力作用，但由于此时商
品混凝土弹性模量较低，故压应力值不大。
温度峰值达到之后，商品混凝土内部的压应力由于温度不断降低而迅速减小。
商品混凝土逐渐处于零应力状态。
处于零应力状态时，商品混凝土内部的温度往往仅比温度峰值低几度。
随着商品混凝土内部温度进一步降低，拉应力逐渐产生，而此时商品混凝土已具有较高的弹性模量，同时随着硬度和刚度的不断提高，商品混凝土对于应力的释放作用减弱，故商品混凝土内部拉应力发展较快导致开裂潜在可能性增加。
温度应力可表达成温差、弹性模量以及商品混凝土热膨胀系数的方程，而商品混凝土早期的热膨胀系数往往与商品混凝土内部湿度状况相关。
若要对大体积商品混凝土早期温度应力做出准确的评估与预测，必须研究商品混凝土早期热膨胀系数及其随时间发展变化情况。
而早期商品混凝土属于弹塑体，因此应用线形变形测试手段监测其热膨胀系数存在一定困难。
对此一些商品混凝土学者开展的具有针对性的研究。
日本学者I.Shi-masaki等人应用非接触式高精度位移传感器测定了商品混凝土早期的热膨胀系数。
其研究结果见图2，可见商品混凝土早期热膨胀系数并非定值，而是随龄期逐渐发展变化，在浇筑后的几个小时后，商品混凝土热膨胀系数变化尤为明显。
以往的商品混凝土温度应力计算中经常常将商品混凝土的热膨胀系数视为定值处理，这种方法显然与实际情况存在较大偏差。
同时，由于商品混凝土是热的不良导体，水泥水化过程中释放出的水化热短时间内不容易散发。
特别是大体积商品混凝土，当产生大量水化热时，商品混凝土内外产生很大温差，从而导致商品混凝土内部存在温度梯度，温度梯度的产生导致温度变形梯度以及层间约束形成，从而加剧了表层商品混凝土内部所受拉应力作
用，导致表层商品混凝土开裂危险性的提高。
3．2外界气候条件变化
大体积商品混凝土在施工阶段，内部温度、温度应力往往受到外界气温变化影响。
外界气温愈高，商品混凝土的浇筑温度也愈高；而外界温度下降则增加商品混凝土的降温幅度。
特别是气温骤降会大大增加外层商品混凝土与内部商品混凝土的温度梯度，对大体积商品混凝土是极为不利。
商品混凝土内部的温度是水化热的绝热温度，浇注温度和结构物的散热降温等各种温度叠加，而温度应力则是由温差引起的温度变形造成的；温差愈大，温度应力越大，当温度应力超出了混凝主的抗拉强度时，就会出现温度开裂。
3．3早期养护不良
早期商品混凝土处于凝结硬化过程，内部结构相对疏松，当表面养护不当时，水分很容易向干燥环境散失。
水分的蒸发、散失导致表面干燥和干缩变形的产生，表层商品混凝土的干缩变形受到基体的约束使得内部产生拉应力。
干缩变形受到约束产生的拉应力与温度应力的叠加效果和综合作用增加了大体积商品混凝土表面干裂的潜在可能性。
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4 控制温度开裂措施
通过上述分析可见大体积商品混凝土产生温度裂缝的影响因素主要有胶凝材料早期水化放热、外界气候变化、施工及养护条件等，故施工中可从如下三方面考虑温度裂缝的预防控制。
4．1降低胶凝材料早期水化放热
减少水泥水化热主要是通过减少水泥用量和选择低水化热水泥品种。
具体可以通过以下几项措施来达到目的。
4．1．1优化商品混凝土的配合比设计
在保证强度的前提下，尽可能降低水泥用量，从而降低商品混凝土水化热温度升值，选料要选用粗细骨料粒径和级配连续的、粒径较大的粗骨料配置商品混凝土。
4．1．2掺加掺合料和外加剂
商品混凝土内适当掺加Ⅱ级以上的粉煤灰来部分取代水泥以减少水泥用量，粉煤灰取代水泥剂量百分率不得超过规范规定，同时也掺加缓凝剂与减水剂，使缓凝时间在8h以上，从而改善商品混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性，在降低用水量和提高后期强度的同时，降低水化热、推迟放热峰值出现时间。
4．1．3选择低水化热水泥
采用低水化热的粉煤灰水泥或矿渣硅酸盐水泥，控制商品混凝土内部温升。
4．2优化大体积商品混凝土浇筑施工工艺
优化浇筑工艺，采用斜面分层、薄层浇筑、连续推进的方式。
分层厚度应控制在300mm～500mm之间，采用插入式振动器振捣，插点间距和振捣时间应按施工规范要求执行。
布置冷却管，在浇筑前预先在商品混凝土模内按1.0m层距布设降温冷却水管，待每层循环水管被商品混凝土覆盖后进行该层水管通水，使商品混凝土内部温度降低。
埋设测温管，及时观察和掌握商品混凝土内外温差，以便采取相应的措施防止温度裂缝。
4．3确保大体积商品混凝土早期有效养护
为确保大体积商品混凝土的质量，做好商品混凝土的保温保湿养护，在商品混凝土上方搭盖保温棚，以及表面蓄水，喷洒养护液形成保湿膜或直接洒水养护等，降低商品混凝土内外温差，慢降温，发挥徐变特性，减少温度应力。
采取长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温的时间和速度。
5 结语
5．1大体积商品混凝土早期温度开裂有别于外荷载作用引发开裂，开裂过程为
逐渐产生发展过程，其中伴随着拉伸徐变对于应力的释放作用。
5．2大体积商品混凝土早期温度开裂主要受胶凝材料早期水化放热、外界气候变化、施工及养护条件等因素决定影响。
5．3大体积商品混凝土早期温度膨胀系数并非定值，温度应力计算中将商品混凝土的热膨胀系数视为定值处理会使结果与实际情况存在较大偏差。
5．4针对大体积商品混凝土开裂早期开裂的成因，采取有效的防控措施可尽量减少、避免温度裂缝产生，达到安全、经济、有效、合理的预防效果。