浅谈大体积混凝土温度裂缝控制

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈大体积混凝土温度裂缝控制 【摘要】大体积混凝土温度裂缝 是一个相当普遍的现象，是一个长期困 扰着建筑工程技术人员的技术难题。本 文从大体积混凝土温度裂缝的特点入手， 分析其形成的原因，阐述大体积混凝土 温度裂缝的控制措施。 中国论文网 /2/view-12798579.htm 【关键词】大体积混凝土 温度 裂缝 原因 措施 中图分类号： TV544+.91 文献 标识码：A 文章编号： 大体积混凝土与普通钢筋混凝 土结构相比，具有结构厚、体形大、混 凝土用量多，工程条件复杂和施工技术 要求高等特点。除了必须满足普通混凝 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 土的强度、刚度、整体性和耐久性等要 求之外，其主要问题就是如何控制温度 裂缝的产生和发展。温度裂缝是大体积 混凝土结构物中较为普遍的一种，也是 最为常见的一种裂缝。本文以大体积混 凝土温度裂缝的特点为基础，分析其产 生的原因，提出防治大体积混凝土产生 温度裂缝的有效措施。 一、大体积混凝土温度裂缝的特 点 大积混凝土温度裂缝属于变形荷 载引起的裂缝。此类裂缝区别于外荷载 引起的裂缝，有以下两个显著的特点： 1、温度裂缝的起因首先是结构 变形，当变形得不到满足才引起应力， 而应力又与结构的刚度大小有关，只有 当应力超过一定数值时才引起裂缝。混 凝土开裂后，变形得到满足或部分满足， 应力就发生松弛现象。如果材料强度不 高，但是有较好的韧性，也可以适应变 形要求，抗裂性能较高。混凝土虽然属 于脆性材料，但是通过改善配合比，增 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 加密实度，在允许范围内提高混凝土的 变形能力也是控制开裂的一种途径。松 弛变形是大体积混凝土温度裂缝区别于 荷载产生裂缝的主要特点。 2、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” 。但是大体积混 凝土温度变形的作用，从变形的产生到 温度变形应力的形成，裂缝的出现、扩 展都不是在同一时间瞬时完成的，它有 一个“时间过程 ”，即为“传递过程”，是 一个多次产生和发展的过程，这是区别 于外荷载裂缝的第二个特点。 二、大体积混凝土温度裂缝产生 的原因 大体积混凝土温度裂缝的产生与 水泥水化热、外界气温的变化、约束条 件的变化和混凝土的收缩变形等因素有 关。 1、水泥水化热引起的裂缝 水泥水化热引起的温度应力和温 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 度变形，是大体积混凝土容易产生裂缝 的主要原因。水泥水化产生大量的水化 热，使混凝土内部温度不断上升。由于 混凝土体积大，聚积在内部的水化热不 易散发，从而形成中心温度高，表面温 度低的状况，当混凝土内部与表面的温 差过大时，就会产生温度应力和温度变 形，这种内外温差使混凝土内部产生压 应力，表面产生拉应力，当这个拉应力 超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面 就会产生裂缝。 2、外界气温变化的影响 混凝土的浇筑温度与外界气温的 高低有直接的关系。当外界气温高于混 凝土拌合物温度时，因混凝土内部热量 不易散失，内部温度高容易引起混凝土 开裂；反之，当外界气温比较低，尤其 是温度骤降时，容易在混凝土内部和表 面之间形成很陡的温度梯度，从而导致 混凝土产生温度裂缝。 3、约束条件的变化 各种结构物在变形变化过程中， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 必然会受到一定的“ 约束”或“抑制”而阻 碍变形，这就是指“ 约束条件 ”。大体积 混凝土由于温度变化会产生变形，而这 种变形又受到约束，便产生了应力，这 就是温度变化引起的应力状态。而当应 力超过某一个数值时，便引起裂缝。 4、混凝土的收缩变形 混凝土的收缩机理比较复杂，其 最大的原因是内部孔隙水蒸发变化时引 起的毛细管引力。混凝土在水泥水化过 程中产生的体积变形，多数是收缩变形， 少数为膨胀变形。由于混凝土收缩变形 引起的温度应力是不可忽视的。影响混 凝土收缩的因素很多，主要是水泥品种 和混和材料、外加剂及施工工艺，特别 是养护条件。 三、大体积混凝土温度裂缝的控 制措施 大体积混凝土温度裂缝的控制需 要从多方面进行。 1、材料方面的控制措施 在原材料方面进行控制，主要是 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 对水泥、粗骨料及外加剂的控制 （1）水泥：宜采用降低水泥用 量的方法来降低混凝土内部的水化温度， 使混凝土强度在形成初期的结构内外温 差的控制难度降低，这主要对大体积混 凝土在进行配合比设计时作出了较高的 要求，因此，在保证混凝土设计强度情 况下，应尽可能的降低水泥用量。另外， 对于水泥品种，应优先采用水化热较低 的矿渣水泥，并应进行水化热测定，水 泥水化热测定须按照现行国家行业标准 水泥水化热试验方法(直接法)的指 示进行。 （2）粗骨料：对于粗骨料，宜 采用改善的骨料级配。夏天温度较高， 进行施工时，在拌制混凝土前宜浇水将 碎石湿润冷却，以降低混凝土的浇筑温 度。 （3）外加剂：在混凝土拌制过 程中，掺加一定类型的外加剂，能起到 改善混凝土施工性能的作用。如掺加一 定比例的减水防裂剂，可减少混凝土的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 泌水，减少沉缩变形，可提高水泥浆与 骨料的粘结力，提高抗裂性能。 2、设计方面的控制措施 （1）适当的地基处理是为了减 小地基对混凝土基础的阻力，以减小温 度应力，避免发生温度裂缝。当地基为 软土层时，可以优先考虑采用砂垫层加 固地基，砂垫层不仅可以提高地基的承 载能力，减小地下水或地表水的影响， 而且还可以减小地基对混凝上基础产生 的约束作用；当地基为坚硬的基岩或老 混凝土基层时，可以考虑在基础底部设 置滑动层。 （2）为了控制大体积混凝土的 表面收缩裂缝，可以适当采取在承台表 面合理增加分布钢筋量的措施，虽然单 靠增加分布钢筋用量不能明显防止裂缝 出现，但适当增加分布钢筋用量可以加 强结构的整体性和减小温度裂缝的宽度。 3、施工工艺方面的控制措施 （1）在气温较高时浇筑混凝土， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 应严格控制分层浇筑厚度，以利用浇筑 层面进行散热。 （2）根据各地气候、不同施工 季节制定合理的拆模时间，及时对结构 表面进行覆盖保温，避免表面发生急剧 的温度梯度，特别是施工中长期暴露的 混凝土表面或薄壁结构，在寒冷季节应 采取保温措施，防止表面裂缝。 （3）合理的对结构进行分缝分 块; 避免基础过大起伏。 4、养护方面的控制措施 在每次混凝土浇筑完毕后，除应 按普通混凝土进行常规养护外，还应及 时按温控技术措施的要求进行保温养护。 专人负责保温养护工作，应按有关规定 操作并做好测试记录。保温养护措施， 应使混凝土浇筑体的里表温差及降温速 率满足温控指标的要求，当实测结果不 满足温控指标的要求时，应调整保温养 护措施。混凝土浇筑成形后，还要根据 气候条件采取相应的控温措