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的实践应用讨论大体积混凝土施工易产生温度裂缝是常见的质量通病，虽然造成大体积混凝土裂缝的因素非常多，但由于水泥的水化热和混凝土的低热传导性而导致内外温差过大无疑是混凝土裂缝最主要的原因之一，因此采取有效措施避免温度裂缝的产生是保证工程结构质量的关键。本文结合工程实践，从控制混凝土内外温差，所采取的温控技术措施及运用测温监控技术，进行保温控温养护方面来论述如何保证大体积混凝土质量。1工程概况：某工程位于福州市五四路，由二层地下室、三十一层塔楼组成。主楼中心基础为桩基筏形基础，面积为1760㎡，底板厚度3m，塔楼核心筒部分底板厚度6.75m，混凝土强度等级为C45S10，一次性浇捣混凝土方量约6200m3。2混凝土配合比设计：2.1原材料的选择：⑴水泥：选用水化热较低的万年青42.5普通硅酸盐水泥，以利于大体积混凝土的施工温度控制。⑵骨料：选用5～31.5㎜碎石，针、片状含量﹤10％，压碎指标≦12%，且级配良好。砂为闽江中砂，细度模数大于2.8。砂、石的含泥量均在1％以内。⑶粉煤灰：掺加磨细的Ⅱ级粉煤灰取代水泥用量，以降低水化热，减少干缩和提高混凝土表面抗裂性能。⑷外加剂：为解决大体积混凝土裂缝问题，设计要求采用补偿收缩混凝土。经福建省科研所论证本工程决定采用AEA膨胀剂与TW－10高性能泵送剂使混凝土得到补偿收缩，产生膨胀效应，降低混凝土的收缩当量温差，减少混凝土收缩应力。2.2施工配合比：底板混凝土强度等级C45，抗渗标号P10。因此在配合比设计时即要满足强度要求，也应满足抗渗要求；还需考虑温升控制、降低水化热防止温度裂缝的产生。科研所在原材料复试合格后进行多组试配，选择最优配合比如下：施工配合比友水灰比始砂捎节率视坍落度胞材元耽峰料惊访忙用蚁凝嗓量式㎏唇\怒m嘴3青水装水失堆泥格砂葡石盼AEA况TW-10职粉煤灰黎备拨寄蹈注捡0.47戒40岁10辆0冶－垂120骆180薄380仅692勿1039让30.4辩6.46踩92巩初凝时规间纵16艳h3混凝土温度计算：3.1混凝土绝热温升：Th=(mc+K×F)Q/C×ρ式中:Mc、F为水泥和掺合料用量，本工程分别为410㎏／m3、92㎏／m3；K掺合料折减系数取0.28；水泥28d水化热Q为375kJ/㎏；混凝土比热C取0.97[kJ（㎏·K）]；混凝土密度ρ取2400㎏／m3则Th＝70.30C3.2混凝土收缩变形值：泳ε失y值（袜t吸）歇＝楚ε峰y双0渠（有1威－稼e拘－疏bt漠）扎×M1×M2川×M啊3茂┄晃×Mn弦式焦中誉:种好ε浆y采0炕取默3.24×1湾0吴-4暖；醒e咬为差2.71狗8按；克b降取关0.0才1饿；丝t许取掏2哭1玻天车；幸M础1盖、彻M凤1辱、产M旷3窗┄资M伯n幸在这里只考虑蜜水灰比、养护挡时间和环境湿赚度影响，安取越M4=1.1馅47,M6=典0.93,M纠7=0.7.完则丙逝从ε屠y掩（径2维1五）僚＝辞0.46×1释0狂-4得3.3革设混凝土收缩当巨量温差（溜0随C垮）：沉T论y卷＝帽－烘ε蜘y借（殿2天1齐）倚／票a印式中故：尿ε爷y康（拿2膝1教）绸＝冤0.46×1痛0攻-4幅；光混凝土线膨胀胶系录数陈a窃取罗1.0×10凑－远5改；割则泳T井y献＝旅4.6润0脸C携3.4果罪混凝土弹性模麻量：耻E惩（裁t脱）易=E享C蛇(电1-e搜-0.09t沙)夕式忘中堆E您（北t哈）驰本工程游取酱2材1扔天；混凝土最开终弹性模靠量遮E尘C果取虏3.35×1郑0塑4炼括则迫E材（秀2恩1蹦）爸＝嘴2.84×1想0蜘4泼N紫／㎜钉3.5曾庭混凝土的最大衰综合温差：锡Δ虹T=T罩O逃+2/3Th宋+Ty-Tq彼式中恨：嘴T舟O犬本工程取绪2指0通℃通；各龄期大气狼平均温鸭度班T草q僵取老11.税3崭℃涉职计算她得败裂萄Δ雅T常＝苦60.回2醒℃炊3.6冰始混凝土降温收脾缩应力：活σ境（笼2蓝1些）钳＝堤－魔E堂（柔2般1才）限a膏Δ凡T/粘1辽－虚μ誓C派·S(t)R坡式中：混凝土悉泊松片比乖μ蜓C禁为残0.矛2劫；徐变松弛系化数促S(t吨)毯取鞋0.蜂3吩；混凝土外约党束系茅数动R颗取庆0.3因2猪；堡则降温收缩应忆力既：排性σ泄（翻2葵1廊）肿＝娘2.0旅5亮＞必0.75ft暑＝板0.75×1轿.柴8悲＝燥1.35杏N业／㎜忠结论：混凝土踏入模京后雹2培1受天温差收缩应窜力牧为搞2.05猎N辆／㎜＞舌0.75ft宪＝浸1.35士N窃／㎜，说明养臣护期间混凝土基可能出现裂缝包，故应采取措番施降低综合温丈差，控制裂缝种出现。规范规客定，设计无具模体要求时，大嚼体积混凝土内舅外温差不宜超矩过突2踪5红℃纸。佣4.犹争温控措施带⑴头为采用斜面分层湾法施工逼：蜻仪本工程基础承除台采聪用唱3奇台趁泵车从东向西寒浇筑。（见屋图粪1而）根据混凝土逗泵送时自然流帝淌形成坡度的朴特点采她用让“常斜面分层翅，薄层覆盖，轮循序推进，一桂次到对顶溜”巾的方法。斜面五每层浇筑厚度泼约楼50槐0他㎜左右，恋利用层班面散热减少每剥次浇筑长度的岁蓄热量，防止蹄水化热的积聚设，减少温度应喊力。票图野1屠承台混凝土浇胜筑示意昂图迫为确保振捣密缸实，在坡顶、希坡脚、坡中设踢三道插入式振何动棒。勤（黄见委图溉2萌）裕第一道布置在娇混凝土出料口柴，主要解决上砌部振捣，第二缝道布置在混凝姑土坡脚，确保械混凝土密实，庆第三道布置在宾斜面的中部。喘在斜面上各振斤点要严格控制骤振捣时间，振托捣时铅间易1姐5触～畜30蛮s铅为宜，以砂浆穿上浮，石子下榜沉不出气泡为映止，插棒间砌距丢40迹0幸～量50已0窗㎜呈梅花状布已置，振动棒振肺捣时要快插慢屑拔，要插入下冤层吩5嚼0虎～围10型0或㎜，每个浇捣虫点要配一专人供振捣，严防漏合振和欠振。并茄要保证上层混扁凝土覆盖已浇洒混凝土的时间小不得超过混凝烈土初凝时间，惧防止出现冷缝饭。粪图岗2蓬振捣示意申图旺⑵最饶采用二次振捣津法塌混凝土终凝前龙采用二次振捣需法，以排除混雷凝土因泌水在菌粗骨料及水平乘钢筋下部生成滤的水分和空隙主，提高混凝土割与钢筋的握裹次力，并防止因抄混凝土沉落而枣出现的裂缝。捷减少内部微裂误，增加混凝土竞密实度，提高唐混凝土抗裂性舞能。日⑶暴柄混凝土表面及搁泌水处理迟辰泵送混凝土表屠面水泥砂浆较押厚，混凝土浇窜至标高后，先尺用平板振动器搭捣实，再用邀3m亦长刮尺刮平、寨搓压、整平。扯初凝前用铁滚控筒来回碾压数嗓遍，用木抹子物打磨，提高表携面密实度，减详少塑性收缩变验形。初凝后、星终凝前再次用历木抹子搓平，竹以闭合收缩裂劣缝。混凝土在妇浇筑、振捣过模程中出现的泌屑水和浮浆，主永要是以引流为召主，将水引至慕后浇带流入集伟水坑，再轮用注Φ熊5僻0称潜水泵随时抽恋到基坑周边的刺集水坑经沉淀炒后排入市政管兆道。角⑷爬扔埋设冷却水管蔽：受混凝土浇筑前墙在基础厚度中馒心区域埋设一叠层水管直羽径涛4叹8克㎜管距滔1.0m验，榜7辈个独立环路的卵冷却水管，蒜每路管线长度忽控制在使200m杆以内（见土图惧3魄）。为使同一逮管路各部份温蹄度均匀，将通垦水循环设计成惜水流方向可变明，虽以削减混凝土姑早倾期唯2照0丈％异～恶2修5霜％的水化热，撒使温降收缩减矩小，减少开裂搜。陈图精3女承台混凝土内穴埋冷却管平面金布置示意图胶⑸吃加强混凝土养余护铃为减少混凝土率的内外温差，武控制混凝土表乓面裂缝，在混我凝土终凝前，国二次抹面后立等即进行养护。知在混凝土腐表面采乡用播2丙层不透水、气捉的糟塑料薄膜碧加阔2蔽层麻袋被进行花保湿和控温养县护，穴以魄提高混凝土早扔期或相应龄期减的抗拉强度和禽弹性模量。侧并根据测温记夏录及时掀开或疲加盖麻袋进行奥散热或保温，带从而控制混凝亩土的内外温差董小于洪2品5镜℃坡，混凝土降温冷速率小于悲3块℃朽/姨d丝，以避免出现觉有害裂缝肝脏。混凝土浇捣至完毕，由专人伍保湿披保温养黄护山21躺鸣昼夜。⑹辅助措施：炊现场搭设保温述棚，搭设范围供为主楼筏板四僻边向外延伸纵3m粱，保温棚四周纵用塑料布围挡广，天棚均匀挂秩设羽5源0担盏碘钨灯备用棚。根据族测温记录丹，宅低温期间辅助贸加热升温，以由提高周围环境搏温度，预防混倚凝土表面温度厦骤降引起裂缝其。间5小.史底板混凝土温态度监隆测格沿：胞5.1赤柜温度测点布置首在承台范围内教垂直埋梦设尸1清0殿根测杆，（编稀号捞A卷～提T闯），每根测杆驾沿承台厚度均望设甩置互5往个测点僚（见肝图制4些）絮，同时在混凝尚土外部设置气从温、水温等辅蛙助测谎点馆4托个，合翁计沟5滋4演个工作测点。您所有测点都通现过热电偶补偿曾导线与设置在凭测试房的微机爹数据采集仪相坦连，监测数据晒由采集仪处理要后自动打印输攀出。匪图闹4浩测杆测点埋设烤示意品席5.2蝴吉测温监控集从混凝土开始停浇筑时起，同经步进行混凝土伞温度测试，每浑天傻2斥4应小时不间断监轿测，每小时提蜜供一份温度监弱测报表，当监讲测数据显示混颂凝土内表温差传接近季2避5辰℃麦并有继续上升取趋势时及时报笔警。穴5.3粘糠测温结果与分抓析资混凝土温度变络化曲线表明确：劈⑴御疯承台混凝土各推部位温度变化奉趋势均呈抛物顶线分布，存在聚一个峰值，浇荒筑初期温度迅土速升高，伟约路6闪5唇小时后混凝土途内部温度达到衫峰值至69.闹7百℃克；对⑵续抛物线下降段股较为平缓，降困温速率控制代在密3/矿d眉℃亩范围内