大体积混凝土温度裂缝的成因分析及控制措施
大体积混凝土裂缝产生的原因及控制措施
大体积混凝土裂缝产生的原因及控制措施摘要：大体积混凝土具有、结构厚实、承载力高等显著优势，在高层建筑底板、大型设备基础、水利大坝等中广泛使用，可裂缝问题成为其致命缺陷。
为了有效控制大体积混凝土裂缝问题，本文扼要论述了大体积混凝土出现裂缝问题的主要原因，并从原材料、设计、施工及温度控制角度初步分析了控制措施，全面提升大体积混凝土的施工质量。
论文代写关键词：大体积混凝土；裂缝；原因；控制措施近年来，大体积混凝土广泛应用于施工项目，有效提升了建筑结构的稳定性和承载力。
可是，由于该种混凝土体积大、内部温升比较快，致使水泥水化热现象极为明显，且散热比较慢，导致大体积混凝土内外产生一定温差而引发裂缝问题，成为其进一步应用与推广的关键障碍。
因此，大体积混凝土应用中必须采取有效措施控制裂缝问题，确保工程项目的施工质量，进而不断完善与发展大体积混凝土施工技术。
一、大体积混凝土裂缝产生的主要原因（一）温度应力水泥水化热过程中会释放一定热量，在一般混凝土结构中热量释放较快，可大体积混凝土由于水泥用量大、表面系数比较小，水化热过程中释放的大量热量不易扩散，迫使混凝土结构内部温度骤升，以致于与外部环境形成了一定温差。
在温差作用下，引发混凝土结构产生不规则伸缩，伸缩到极限时便在结构内部产生应力，迫使混凝土表面出现裂缝。
另外，混凝土浇筑温度也是引起温差应力的重要因素。
混凝土浇筑温度随着外界温度变化而变化，因而，外界温度变化会严重影响混凝土浇筑温度。
浇筑过程中，如果外界环境温度骤降就会降低浇筑温度，必将导致混凝土内外环境产生严重温差，并产生温度应力。
通常情况下，浇筑后3天混凝土可能出现裂缝现象。
代写论文除了以上两种因素外，混凝土拆模前后的温度变化也是温度裂缝的一种具体表现。
拆模前后，混凝土表面温度将出现明显变化，并在拆模后突然下降，导致裂缝问题出现。
（二）收缩因素混凝土浇筑后，在其逐渐散热和硬化过程中自身体积开始收缩，大体积混凝土尤为明显。
大体积混凝土裂缝成因及控制
大体积混凝土裂缝成因及控制概述：大体积混凝土开裂的问题是建筑施工中一个普遍性的技术问题。
裂缝一旦形成，特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时可能会危害到建筑物的安全使用。
本文从分析大体积混凝土裂缝成因开始，然后提出相应控制措施。
1.大体积混凝定义混凝土结构物实体最小尺寸不小于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。
1.大体积混凝土的裂缝及种类按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。
贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。
它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，危害性严重；而深层裂缝部分也切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝危害性较小；按结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等；按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝；按其尺寸大小分为微观裂缝和宏观裂缝两类，微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的，一般存在于混凝土结构内部，尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm；宏观裂缝是指尺寸较大的裂缝，裂缝宽度通常情况下大于0.5mm，可存在于混凝土内部，也可存在于混凝土表面。
按时间可分为施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝。
3.大体积混凝土裂缝成因3.1塑性收缩裂缝塑性收缩是混凝土在浇筑结束后尚在塑性状态发生的收缩，大多出现在混凝土浇筑初期，收缩裂缝形成过程与混凝土的表面泌水有关。
混凝土在凝结过程中水分向外蒸发时会引起局部应力，因此当蒸发速率大于泌水速率时会发生局部塑性收缩开裂。
塑性收缩裂缝多呈中间宽、两端细，且长短不一，互不连贯状态。
常发生在混凝土表面积较大的面上。
从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状，深度通常不会太深。
大体积混凝土温度裂缝产生机理和控制措施
大体积混凝土温度裂缝产生机理和控制措施
大体积混凝土是一种基础建设和工程施工中常用的材料，但在制
作和使用过程中，容易出现温度裂缝现象。
温度裂缝的产生机理主要
是由于混凝土在固结过程中，受到内外部环境因素的影响而发生热胀
冷缩。
随着外界环境温度的变化，混凝土会发生体积变化，导致混凝
土内部产生应力，从而引起玻璃化面内的裂缝。
对于大体积混凝土，为了控制温度裂缝的产生，可以采取以下措施：
1.减缓混凝土固结速度
由于高温促进水泥水化反应，导致混凝土固结速度加快，从而产
生热胀冷缩及温度裂缝等问题。
因此，可以适当减缓混凝土固结速度，延长混凝土内部的温度改变的时间。
2. 控制混凝土内部温度
在混凝土固结的过程中，由于水泥水化反应放热，会导致混凝土
内部的温度升高，进而引起热胀冷缩。
因此，在混凝土固结时，应加
强对混凝土内部温度的监测和控制。
3. 使用防渗剂
在混凝土的制作过程中，添加适量的防渗剂，可以降低混凝土的
水泥含量，从而减缓水泥水化反应放热的速度，减轻热胀冷缩的程度。
4. 合理布置钢筋和预应力筋
通过合理布置钢筋和预应力筋，可以在混凝土受到应力时进行补偿。
有效地阻止混凝土的温度变化对混凝土产生的影响，从而减少了
温度裂缝的风险。
综上所述，大体积混凝土温度裂缝产生的机理主要是由于混凝土
在固结过程中发生的热胀冷缩，因此在混凝土制作和使用中，应采取
一定的控制措施。
适当减缓混凝土固结速度、控制混凝土内部温度、
使用防渗剂，以及合理布置钢筋和预应力筋，可以有效预防和控制温
度裂缝的产生。
大体积混凝土裂缝控制与施工技术研究共3篇
大体积混凝土裂缝控制与施工技术研究共3篇大体积混凝土裂缝控制与施工技术研究1混凝土裂缝是指在混凝土结构中因受力、干燥收缩、温度影响等因素而产生的裂缝，如果这些裂缝不加以控制和修补，就会导致混凝土结构的损坏和失效。
因此，混凝土裂缝控制是现代建筑施工的重要工作之一。
一、混凝土裂缝的成因混凝土裂缝的成因主要由以下几个方面造成。
1.受力影响：混凝土结构承受荷载后，受力分布不均，产生局部应力大的情况，从而引起裂缝。
2.温度影响：建筑工地环境温度会影响混凝土的体积和尺寸，当混凝土表面温度下降时，体积也会相应收缩，从而引起裂缝。
3.干燥收缩：混凝土内外表面的水分含量存在差异，造成混凝土往内部吸收水分，对混凝土的体积起到破坏作用。
4.施工技术：混凝土的施工技术如振捣、抹光、浇筑等步骤不当也会引起混凝土裂缝的产生。
二、混凝土裂缝控制混凝土裂缝控制应在混凝土设计和施工过程中同时考虑。
在混凝土设计过程中，可以采用以下方法来控制混凝土裂缝的产生和发展。
1.增加混凝土强度：增加混凝土的强度可以提高混凝土承载能力，降低混凝土受力时的应力水平。
2.控制混凝土的水灰比：在混凝土设计过程中，应该控制混凝土的水灰比，防止混凝土过度流动和影响混凝土质量。
3.使用加筋材料：在混凝土设计中，可以使用钢筋、纤维等材料进行加筋，提高混凝土的抗拉强度，降低混凝土裂缝的形成和发展。
施工过程中，可以采用以下方法来控制混凝土裂缝的产生和发展。
1.控制施工温度：混凝土施工过程中，应控制环境温度，避免温度变化过大，引发混凝土收缩和裂缝的产生。
2.振捣、抹光等施工技术：在混凝土施工过程中，应掌握好振捣、抹光等技术，充分混合混凝土中的水分，避免“水分逸散”现象的发生。
三、混凝土裂缝修补混凝土裂缝出现后，应及时进行修补。
不同类型的裂缝需要采用不同的修补方法。
1.小裂缝：混凝土表面小裂缝可以采用磨削、填补等方法进行修补。
2.大裂缝：对于混凝土表面大面积的裂缝，可以采用钢筋加固、土工材料、自充隆等方法进行修补。
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
大体积混凝土裂缝有哪些成因原因
大体积混凝土裂缝有哪些成因原因1.温度变化：混凝土受到温度变化的影响，会发生热胀冷缩。
当混凝土受到高温热胀时，会产生内应力，超过混凝土的抗拉能力，导致裂缝的形成。
而当混凝土受到低温冷缩时，由于混凝土的收缩变形量大于骨料和水泥的收缩变形量，也会导致裂缝形成。
2.混凝土配合比不合理：当混凝土的配合比例不恰当时，会导致混凝土内部的应力失衡，产生裂缝。
例如，在混凝土配比中，水灰比过高会导致混凝土的收缩变形较大，易发生开裂；而水灰比过低会导致混凝土过于干硬，容易开裂。
3.施工过程中的温度应力：混凝土在浇筑和养护期间，由于温度的不均一性，会导致混凝土表面和内部形成温度差异，产生温度应力。
过大的温度应力会导致混凝土的开裂。
4.不均匀沉降：建筑物构筑物在使用过程中，可能由于地基不均匀沉降，导致产生变形，使混凝土发生拉伸裂缝。
5.负荷变化：建筑物在使用阶段，如承受较大的荷载变化时，也容易引起混凝土的裂缝。
例如，大型机械设备的移动或震动，会对混凝土结构施加额外的压力，从而导致裂缝。
6.预应力混凝土的锚固问题：预应力混凝土中的钢束如锚固不牢固，或者对锚固长度的控制不当，可能会产生裂缝。
7.震动和振动：在混凝土浇筑和压实过程中，使用过于强烈的震动和振动，也容易导致混凝土出现不均匀沉降和裂缝。
8.设计不当：如果混凝土结构的设计不合理，例如梁柱的截面尺寸、钢筋的布置等有缺陷，会导致混凝土发生应力集中，进而产生裂缝。
9.混凝土固化过程中的干缩：混凝土在固化过程中会发生干缩，干缩会导致混凝土内部产生张拉应力，若混凝土不能承受此应力，在一定条件下就会出现裂缝。
总之，大体积混凝土裂缝的成因多种多样，通常是由于温度变化、配合比不合理、施工过程中的温度应力、不均匀沉降、负荷变化、预应力锚固问题、震动振动、设计不当等因素的综合作用所引起的。
为了防止和控制大体积混凝土裂缝的发生，需要在设计、施工和养护等环节上进行综合考虑和采取相应的措施。
大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施
大体积混凝土温度裂缝产生的原因控制措施一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因1、混凝土内部与外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部与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容易散发，混凝土内部温度将显著升高，而混凝土表面土则散热较快，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，则会在混凝土的表面产生裂缝。
2、大体积混凝土施工，由于混凝土内部与表面散热速率不一样，在其表面形成较大的温度梯度，从而引起较大的表面拉应力。
同时，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。
此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
混凝土降温阶段，由于逐渐降温而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化与蒸发以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。
这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，也会产生很大的拉应力，直至出现收缩裂缝。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施：1、严格控制混凝土原材料的的质量与技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1～1.5%以下)。
2、细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂与减少剂。
3、采用综合措施，控制混凝土初始温度如在混凝土体内埋设冷却水管与风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护。
主要是针对后期而言，对早期因热原因引起的裂缝是无助的。
比如表面保温材料保护可以减少内外温差，但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高，从受约束而导致贯穿裂缝的角度看，是一个潜在恶化裂缝的条件。
因为体内热量迟早是要散发掉的。
谈大体积混凝土裂缝控制措施
谈大体积混凝土裂缝控制措施大体积混凝土结构是指结构体积较大、惯性力较大、变形能力较弱的混凝土结构。
由于大体积混凝土结构具有自重大、应力集中、温度变形大等特点，容易出现裂缝问题，因此需要采取相应的控制措施。
1. 控制热应力和温度变形：大体积混凝土结构在施工和硬化过程中会产生热应力和温度变形，这是裂缝形成的主要原因之一。
为了控制热应力和温度变形，可以采取以下几种措施：- 合理安排浇筑顺序：控制大体积混凝土结构的浇筑顺序，尽量避免大面积浇筑或连续浇筑，减少热应力的积累和温度变形的影响。
- 采取降温措施：在夏季高温或高热量条件下施工时，可以采取降温措施，如喷水、覆盖遮阳网等，降低混凝土的温度，减少温度变形和热应力。
- 控制混凝土温升速率：控制混凝土升温速率，避免过快的升温导致热应力和温度变形。
可以通过调整施工方法、混凝土配合比等来实现。
2. 加强结构连接和约束：大体积混凝土结构在强度和变形能力上相对较弱，容易出现裂缝。
为了加强结构的连接和约束，可以采取以下措施：- 增加连接件和补强构件：在结构的关键部位或易裂缝部位设置连接件和补强构件，增强结构的整体强度和刚度，减少裂缝的形成。
- 采用预应力技术：在大体积混凝土结构中采用预应力技术，增加结构的内部应力，提高结构的整体强度和刚度，减少裂缝的产生和扩展。
- 设置伸缩缝：大体积混凝土结构可能由于温度变形而引起裂缝，可以在结构中设置伸缩缝，减少温度变形的传递和积累，控制裂缝的扩展。
3. 控制混凝土收缩和膨胀：混凝土在硬化过程中会发生收缩和膨胀，也是裂缝形成的原因之一。
为了控制混凝土的收缩和膨胀，可以采取以下措施：- 选用低收缩混凝土：在施工中选用低收缩混凝土，减少混凝土收缩引起的裂缝。
- 使用控制收缩剂：在混凝土中添加控制收缩剂，减缓混凝土收缩速度，降低收缩引起的应力和裂缝。
- 采用膨胀剂：在混凝土中添加膨胀剂，促使混凝土发生膨胀，减轻收缩引起的应力和裂缝。
4. 加强施工质量控制：大体积混凝土结构的裂缝问题与施工质量密切相关。
浅析大体积混凝土裂缝产生原因及应对措施
浅析大体积混凝土裂缝产生原因及应对措施摘要：大体积混凝土施工技术难度大，容易引发许多影响使用安全的质量隐患。
本文从混凝土内部温度分布情况及其变化规律着手，分析了大体积混凝土施工过程中裂缝产生的原因，并提出相应的应对措施。
关键词：大体积混凝土；裂缝；原因；措施前言近年来，建筑施工过程中对于大体积混凝土的应用范围越来越广，大体积混凝土施工技术也得到了显著的提升。
大体积混凝土施工技术在不断完善我国建筑施工技术体系的同时，还提高了建筑施工效率，核电厂核岛工程多数分部分项工程已采用大体积混凝土施工工艺，尤其是筏基工程应用更为广泛，大大缩短了整个核电机组的建设周期，更为我国核电行业的快速发展提供了有力的保证。
大体积混凝土施工技术难度大，容易引发许多影响使用安全的质量隐患。
本文从混凝土内部温度分布情况及其变化规律着手，分析了大体积混凝土施工过程中裂缝产生的原因，并提出相应的应对措施。
1.大体积混凝土裂缝产生原因1.1内部原因1.1.1水泥水化热影响水泥水化热是水泥在水化过程中产生的热量，是大体积混凝土内部热量的主要来源。
由于大体积混凝土结构断面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散失，所以会引起急骤升温，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，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3-5天。
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，温度应力也就较小。
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。
1.1.2混凝土收缩影响混凝土的早期收缩开裂会引起耐久性的降低并加速混凝土劣化进程，混凝土的收缩是指混凝土中所含水分的变化、化学反应及温度变化等因素引起的宏观体积缩小。
大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施
大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施一、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。
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。
自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。
自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。
塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。
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。
所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。
2.温差裂缝。
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝产生的主要原因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。
温差的产生主要有三种情况:第一种是在混凝土浇筑初期,这一阶段产生大量的水化热,形成内外温差并导致混凝土开裂,这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
另一种是在拆模前后,这时混凝土表面温度下降很快,从而导致裂缝产生。
第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值即内部温差。
这三种温差都会产生裂缝,但最严重的是水化热引起的内外温差。
3.安定性裂缝。
安定性裂缝表现为龟裂,主要是由于水泥安定性不合格而引起。
二、裂缝的防治措施1.设计措施。
(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、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。
(2)增配构造筋,提高抗裂性能。
应采用小直径、小间距的配筋方式,全截面的配筋率应在0.3%～0.5%。
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大体积混凝土温度裂缝的成因分析及控制措施
针对大体积商品混凝土的特点, 重新给出了大体积商品混凝土的概念, 分析了大体积商品混凝土温度裂缝产生的原因及影响因素, 提出了有效的控制措施。
我国国民经济的高速增长,带动了建筑业的快速、持续的发展。
由于高层建筑、高耸结构物和大型设备基础大量的出现,大体积商品混凝土也被广泛采用,大体积商品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。
本文从分析大体积商品混凝土温度裂缝产生的原因入手,试图找出影响裂缝大小的因素,总结出有价值的控制措施,供工程技术人员参考。
1 大体积商品混凝土的概念
什么是大体积商品混凝土？目前尚无统一定义。
美国商品混凝土学会有过规定:“任何就地浇筑的大体积商品混凝土,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,同时水化热引起的商品混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的商品混凝土称之为大体积商品混凝土”。
这些定义比较具体,也便于应用,但作为定义是不够严谨的。
２大体积商品混凝土温度裂缝产生的原因及影响因素分析
大体积商品混凝土施工阶段所产生的温度裂缝, 是其内部矛盾发展的结果。
一方面是温度变化引起的应力和应变;另一方面是商品混凝土自身的强度和抵抗
变形的能力,商品混凝土温度变化产生的变形受到商品混凝土内部或外部的约束后, 将产生很大的应力。
一旦温度应力超过商品混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。
水泥水化过程是大体积商品混凝土中的主要温度因素。
水泥在水化过程中要发出一定的热量,而大体积商品混凝土结构物一般断面较厚,水泥发出的热量聚集在结构物内部不易散失。
通过实测,水泥水化热引起的温升,在水利工程中一般为15℃～25℃,而在建筑工程中一般为20℃～30℃,甚至更高。
由于商品混凝土的导热性能较差,浇筑初期商品混凝土的强度和弹性模量都很低,对水化热引起的急剧温升约束不大,相应的温度应力也较小。
随着商品混凝土龄期的增长,弹性模量的增高,对商品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。
在大体积商品混凝土施工中,考虑温度应力的影响,并设法降低商品混凝土内部的最高温度,减小其内外温差。
这又涉及商品混凝土的各种组成材料的特性,结构物的体型大小,约束条件等诸多因素。
具体而言, 其影响因素为水泥品种,水泥用量,掺合料,化学外加剂,施工工艺,环境温度,骨料温度,养护条件等等。
３大体积商品混凝土温度裂缝的控制
大量的研究表明,大体积商品混凝土结构物中的温度裂缝是不可避免的,重要的是采用合理的措施来防治和控制裂缝的发展。
防止大体积商品混凝土出现温度裂缝应从两方面出发,一方面应从控制温度、改善约束,即从减小温度应力着手;另一方面应尽可能设法提高商品混凝土抗裂能力,改善商品混凝土自身性能,但这些措施不是孤立的,而是相互联系、相互制约的,必须结合实际,全面考虑, 合理采用。
(1)合理选择原材料,优化商品混凝土配合比。
选择商品混凝土原材料,优化商品混凝土配合比的目的是石商品混凝土具有较强的抗裂能力,具体来说,就是要求商品混凝土的绝热温升较小,抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、热强比较小,自生体积变形最好是微膨胀,至少是低收缩。
根据国内外经验主要有以下几条:水泥品种选择及数量要求。
水泥水化产生的水化热是大体积商品混凝土发生温度变化而导致体积变化的主要根源。
由于矿物成分及掺合料含量的不同,水泥的水化热差异较大。
为了降低水泥的水化热、减小商品混凝土的体积变形,大体积商品混凝土一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。
另外,除采用水化热低的水泥外,要减少温度变形,还应千方百计地降低水泥用量。
掺用混合材料。
掺加掺合料可以有效降低水化的峰值温度, 推迟水化温峰的出现时间,随掺合料掺量的增大,温峰出现的时间延迟, 目前主要是粉煤灰掺的较多。
掺外加剂。
掺减水剂可有效地降低商品混凝土的单位用水量,从而降低水泥用量。
缓凝型减水剂还有抑制水泥水化作用,可降低水化温升有利于防裂。
还可延迟水化热释放速度,热峰也有所降低。
这种减水剂可以缓凝,在大体积商品混凝土中可以避免冷接缝,提高工作性及流动性,有利于泵送。
对收缩及抗拉强度几乎没有什么影响宜推广采用。
精心设计、调整商品混凝土的骨料粒径和级配。
如尽可能采用大的骨料最大粒径。
最大粒径越大,骨料的空隙率和表面积越小,商品混凝土的水泥浆及水泥用量就越小严格控制砂石骨料的含泥量,在保证商品混凝土强度及流动条件下, 尽量节省水泥, 降低商品混凝土绝热温升。
(2)合理进行温度控制。
对于大体积商品混凝土的温度控制,主要考虑三个特征值:入模温度、最高温度及养护温度。
入模温度控制商品混凝土的入模温度取决于各种原材料的初始温度,主要方法是施工时加冰冷却拌合水、骨料、水泥,
尽量选择较低气温时段浇筑砼;在商品混凝土运输工具上覆盖麻袋, 并经常喷洒冷水降温。
最高温度控制在商品混凝土内部预埋水管,利用冷却水管内流通的制冷水带走大体积商品混凝土内部积聚的水泥水化热,削减浇筑层水化热温升。
这种方法因具有适用性和灵活性,以及能够控制整个结构物内部温度,所以在国内外得到广泛应用。
养护温度控制大体积商品混凝土的裂缝,特别是表面裂缝,主要是由于商品混凝土中产生了温度梯度。
为了使大体积商品混凝土的内外温差降低,可采用商品混凝土表面保温的方法,使商品混凝土内外温差降低。
常用的保温材料有模板、草袋、湿砂、锯末等 ,保温材料不仅要放置在商品混凝土的表面, 还要注意结构物四周的保温, 保温时间不少于28天。
(3)分缝分块浇筑。
分缝分块有两方面的目的:一是为了便于施工,将庞大的坝体逐块逐层地进行浇筑;同时为了防止裂缝,减小基础块的尺寸,增加散热面,从而降低施工期间的温度应力,以减小产生裂缝的可能性。
(4)加强施工温度监测。
对大体积商品混凝土内部各部位进行温度跟踪监测,可以及时准确地掌握商品混凝土各个部位的温度变化,以便采取处理措施降低内部温度,保证工程质量。
商品混凝土温升最快的阶段在浇筑后的1～5d,在这段期间,宜每30 min读取数据一次,以后数据的读取时间可以延长,建议在商品混凝土浇注后的6～20d,每3 h读取一次数据,浇注后的21～30 d,每6h读取一次数据。
(5)采用先进的施工技术。
在加强商品混凝土质量控制的同时,应积极推广新技术、新材料与新工艺的应用,以减少商品混凝土的开裂。
(6)合理组织施工。
在施工过程中精心安排商品混凝土施工时间,在高温季节施工时,商品混凝土浇筑时间尽量安排在16 时至翌日上午10 时前进行,以减
少商品混凝土温度回升。
新旧商品混凝土浇筑间隔时间为5～7d,相邻浇筑坝块高差控制在8 m以内。
综上所述,商品混凝土的物理力学性质决定了大体积商品混凝土温度裂缝是不可以避免的,掌握商品混凝土裂缝的产生原因对于进行合理的结构设计和施工是极为重要的。
从材料质量、施工技术、环境状态等方面采取措施综合治理,使商品混凝土结构工程更趋于合理、安全。