大体积混凝土施工中温度裂缝防控探究

1、大体积混凝土施工中温度裂缝防控探究【摘要】本文在阐述大体积混凝土温度裂缝概念及特点 的基础上，结合北京轻轨施工的温榆河承台的大体积混凝土 施工项目为例，对如何控制大体积混凝土温度裂缝措施进行 探讨。【关键词】大体积混凝土；温度裂缝；控制；措施一、大体积混凝土温度裂缝概述及特点混凝土结构物具有温度应力和变形特质，当其内部温度 达到一定程度且超过混凝土自身的抗拉强度或者超过其最 大抗拉应并时，就是使得混凝土建筑产生裂缝。这种由于温 度或者不均匀沉降、收缩、膨胀所致使的混凝土建筑物产生 裂缝问题称为温度裂缝。裂缝的产生大都是由于两类荷载造成，一类是结构荷 载，一类是体积变化荷载，其中包括了温度收缩裂

2、缝及不均 匀沉降造成的裂缝。根据相关数据统计，大约八成左右的裂 缝都为第二类原因造成，第一类原因只占到15%-20%左右。 其中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。其中温度的裂缝主要和水化热、温差、混凝 土收缩等因素有关，是由于混凝土的变形受到约束而产生 的。1二、大体积混凝土温度裂缝控制措施1、工程概况温榆河桥主墩139#、140#墩承台尺寸尺寸为 10.2x10.2x3m,单个承台c30混凝土方量为312m3,两主 墩位于温榆河中，距离两岸约30米，河宽115米。每墩基 础为9根d)120cm钻孔桩，桩长38米。承台顶面标高139# 墩为16. 195m, 140

3、#墩为16.275m。河床底标高为17. 8m,常 水位为20. 92m,水深约3米多。下游约400米处有一个闸门， 顶标髙为21.49m。根据目前情况，和河道部门协商配合，将 闸门的水可以进行开放后，水位可以降低到18. 5m,将筑岛 顶面顶为19米，故施工时钢板桩在标高19m位置开始插打, 如果水位上升时，则扩大筑岛宽度，分台阶进行插打约6-8 米的钢板桩进行挡水即可。墩位处地质情况如下：再往下为粘土和粉土层，层厚8米。2、选择低热水泥，计算恰当的用来，优化配合比。如果使用低热水泥可以有效的控制混凝土的温度提高， 降低大体积混凝土的最高温度，且在降低水泥用量和优化混 凝土配合比的情况，都可

4、以有效的降低裂缝出现的几率。2 因此，在温榆河桥主墩施工工程中，选择混凝土需要具有高 的力学性能，高的可泵性和高的耐久性，低的水化热，低的 引气性和低的有害杂质成份“三低”。混凝土拌合物初凝时 间必须大于20h,终凝时间必须大于25h；混凝土拌合物和 易性好，不泌水，不贴底，可泵性好，流动性好，扩散性好; 混凝土拌合物坍落度：开始为2223cm, 2h后为1718cm； 要求水化热低。为满足上述要求，工程采用矿磴水泥和掺入 粉煤灰和外加剂(“双掺”)。掺入少量粉煤灰，可以降低 水泥用量，降低水化热。外加剂采用缓凝高效泵送剂。水泥 +粉煤灰(c+f),砂(s),碎石(g),水(w),和缓凝剂之

5、间的配合比按照国家标准gbj146-90粉煤灰混凝土应用技 术规范中绝对体积法来进行设计和计算，并通过反复试验 来确定最优混凝土施工配合比，优先考虑选用水化热较低的 矿渣硅酸盐水泥，以减少混凝土绝热温升值。采用“双掺技 术”，即按照实验确定的比例掺入一定量的粉煤灰和具有减 水性能的高效外加剂，以减少水泥用量和改善混凝土的和易 性，从而减少混凝土绝热温升值，并能延缓水泥水化热峰值 出现的时间。其中温度应力检算大概如下，包括水泥水化热引起的最 大绝热温升和计算实际最高温升值：1) 水泥水化热引起的最大绝热温升计算依据：所以2) 计算实际最高温升值计算依据：式中为相关系数，由于牲实际最高温升一般发生

6、在浇 注后的第三天，故取3天龄期的相关系数，其相关系数为 =0. 68 o所以施工中掺入粉煤灰可降低23工，取24. 7°co由于管 线改移等原因，等待孔桩施工完成后插打钢板桩，开挖承台 绑扎钢筋好后，入模温度取15°c,预算中心最高温度： 24. 7+15 = 39. 7°c混凝土浇注厚度为3米时，与的相关系数表如下：3、埋设冷却水管通过冷却水循环带走碗体内部分热量，以降低论体内温 升峰值，减少栓体内外温差。1）冷却水管采用25mm钢管，布置横向间距为80cm、 竖向间距为50100cm （根据我们以往施工经验监测后计算 得）。2）冷却管的布置考虑以下原则：能保

7、证各层冷却管能 独立通水，且拆模不影响通水；每层要分多根独立管道，缩 短冷却路径，以使観冷却均匀；能根据测温结果调节各管路 通水量。3）抽水循环冷却，通水时间从轻覆盖冷却管开始，以 后根据测温结果调节通水量直至停水。4、材料、机具降温，拌合前要用冷水冲洗配料机和搅 拌机，输送前冲洗输送泵，输送时要用草袋覆盖泵管，防止 日照高温。5、进行温度监控1）在承台轻浇注前，在测点预埋热电偶作测温元件， 用电子测温仪进行温度测量监控。选用择wzct-10型热电偶 作为测温元件，选用数显的电子测温仪（量程0°c-150°c） 作为二次仪表。承台轻温度监测点的布置以真实地反映出论 体的温度

8、分布场、降温速度、冷却效果为原则。2）承台论各测点温度的监测频率。在轻浇注初期保持 每天三次，待论体内温度变化缓慢后可降低测温频率。3）根据测温结果指导冷却系统工作及养护工作，确保 轻体中心温度与表面温度温差不超过规范规定的25°c,其中 観的表面温度以観外表以内50 mm处的温度为准。4）承台的冷却系统的冷却来源，主要是通过15立方的 水池或水箱来解决，并派专人负责，保证冷却水源不间断。6、加强养护调节在混凝土浇注前観浇注完毕，侧模外覆盖草帘保温；抹 面收浆后，表面上加盖草帘进行保温、保湿养护，防止観表 面干裂，延缓降温速率。根据测温结果调节冷却管通水量的 大小，减少论体内外温度差。三、结语根据施工方案的详细计算，在进行大体积混凝土工程施 工中，除了从混凝土本身质量及其配合比并进行正确计算方 面进行温控外，还可以通过埋设冷却水管、给材料、机具降 温、进行温度监控、加强养