水泥混凝土水化热

1、水泥混凝土水化热顾名思义，是指物质与水化合时所放出的热。此热效应往往不单纯由水化 作用发生，所以有时也用其他名称。例如氧化钙水化的热效应一般称为消解 热。水泥的水化热也以称为硬化热比较确切，因其中包括水化、水解和结晶等 一系列作用。水化热可在量热器中直接测量，也可通过熔解热间接计算。由于水泥水化热的作用，水泥加水及其它骨料混合拌制成混凝土，必然先 升温，待达到一定的温度后冷缩，致使混凝土可能因温度应力出现裂缝。主要 有三种原因：1、混凝土浇筑初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水 化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温 度为室外温度，这就形成了内外温

2、差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的 拉应力当超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝。2、在拆模以后，因气温骤降等原因引起混凝土表面温度降低过快，也会导 致裂缝产生 3、当混凝土达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低 温度，与最高温度差值所形成的温差，在基础部位同样导致裂缝。关于混凝土施工中怎样减小水化热1、选用水泥要使用低水化热的，比如硅酸盐的2、尽量减少水泥用量，可以掺如一部分的粉煤灰来代替水泥，一般用量为 10。如果为高性能砼，用量大约达到 30。3、砼产生的水化热主要致命就是使砼结构内部温度与外部温度温差过大 （大于20）产生裂缝。大体积砼施工可以埋循环冷却管（PVC，通

3、过循环水 来降低内部温度。4、在一些基础承台施工中甲方一般时不允许投放片石的，其实不然。投放 片石也是降低砼水化热的一种方法，因为减少了砼用量了，但是又不影响砼的 强度。5、砼结构产生裂缝时，一般时在拆除模板的一瞬间。因为模板一拆，砼马 上与外界接触。当外界温度较低时（也就是内外温差较大时）产生的。拆除模板前最好是 在温度较高时进行。水化热对大体积混凝土的影响1、温度裂缝产生机理及特征混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土 的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧 上升，而混凝土表面散热较快，使得混凝土结构内外出现较大的温差，这些温 差造成

4、内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当 拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多 发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土 受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩 的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通 常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长 度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边 方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不 一，受温度变化影响

5、较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土 温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的 出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗 能力等。2、影响因素和防治措施混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚，水 泥用量越大，水化热越高的水泥，其内部温度越高，形成温度应力越大，产生 裂缝的可能性越大。对于大体积混凝土，其形成的温度应力与其结构尺寸相关，在一定尺寸范 围内，混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，因而引起裂缝的危险性也越 大，这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土 出现裂缝最根本的措施

6、就是控制混凝土内部和表面的温度差。混凝土原材料及配合比的选用1、尽量选用低热或中热水泥，减少水泥用量。大体积钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚，使混凝 土出现早期升温和后期降温，产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用 中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，在掺加泵送剂或粉煤灰时，也可选用 矿渣硅酸盐水泥。再有，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。改善 骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。2、掺加掺合料大量试验研究和工程实践表明，混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后， 不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应，起到润滑作 用，可改善

7、混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性，从而改善了可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后，可以降低混凝土中水泥水化 热，减少绝热条件下的温度升高。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、 缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推 迟热峰的出现时间。施工工艺流程改进1、改善搅拌工艺采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水分聚集在水 泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大，从而提 高混凝土强度 10或节约水泥 5，并进一步减少水化热和裂缝。改善混凝土 的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺，降低混凝 土的浇筑温度。2、严格控制浇筑流程合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。对已浇筑 的混凝土，在终凝前进行二次振动，可排除混凝土因泌水，在石子、水平钢筋 下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提 高抗裂性。在高温季节泵送，宜用温草袋覆盖管道进行降温，以降低入模温 度。3、注重浇筑完毕后养护混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的 热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。混凝土浇筑后，及时用湿润 的草帘、麻片等