1、1浅谈大体积混凝土温度裂缝控制【摘 要】本文结合笔者在实际工作中的经验,对大体积混凝土温度裂缝控制进行了分析,以供参考。 【关键词】大体积混凝土;工程概况 前言: 混凝土内部的温度与混凝土的厚度及水泥品种、用量有关。对于大体积混凝土,其形成的温度应力与结构尺寸有关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,内外温差越大,温度应力也越大因而引起裂缝的危险性越大。因此防治大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。工程中主要考虑以下几个方面:(1)考虑选择中热水泥、甚至低热水泥,充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量,根据大量试验研究和工程实践表明,每立方米混凝土的水泥用量增减
2、10KG 其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低 1。 (2)浇筑大体积混凝土结构采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时应考虑在保证强度指标的情况下,掺加一定量活性掺和料(粉煤灰、矿粉等) ,活性掺和料对水泥的替代率越大,降低混凝土温升的效果越好。 (3)在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝、引气作用的外加剂,可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。 (4)对于大体积混凝土,应控制混凝土的浇筑温度,掌握好浇筑的时间,加强养护,一般在浇筑完成后,对混凝土表面进行覆盖,并进行测温跟踪,以保证混凝土内外温差不超2过 25,否则应立即采取措施来改善。 一、工程概况 浙大紫金港校区建工试验厅的反力
3、槽、反力墙、地下结构试验区,其主要特征是:底板长约 60 米,宽约 8 米,厚度 2 米2.8 米不等,墙板厚 1.8 米、2 米、2.8 米不等,墙板长约 6 米8 米,高 6 米10 米不等,该部位混凝土强度等级为 C40,总用量约 4000 m3,系大体积混凝土。二、高强低水化热混凝土级配的确定 由于混凝土各项技术指标要求较高,水泥用量多,水泥水化所释放的热量会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度应力将是导致混凝土产生裂缝的主要原因。为保证工程质量,减少水化热,减小收缩性,采取以下技术措施: (二)选用优质的砂、石材料,黄砂采用湖州产加工砂及长江天然砂。细度模数不小于 2.3,含
4、泥量少于 3.0%。石子用 5-25mm 连续级配的碎石,压碎指标小于 15%,针片状含量小于 15%,含泥量小于 1%,确保砼强度满足设计要求。 (三)充分利用“复掺”技术,在降低混凝土成本的同时,提高混凝土的性能,满足高强低热混凝土所应达到的各项技术指标。 4、在砼中掺加武汉三源膨胀剂 HEA,使砼具有微膨胀性,补偿混凝土的部分收缩,提高砼的防渗抗裂性能。 5、在砼中掺加杭州产优能牌聚丙烯抗裂纤维,提高砼的抗裂性能。 (二)大体积混凝土的养护,草袋厚度计算 3大体积混凝土的养护,其主要作用是保温和保湿,尽最大可能控制混凝土的内外温差,防止大体积混凝土出现裂缝。为便于施工和提高养护效率,该工
5、程采用草袋加二层塑料薄膜的复合养护方法。塑料薄膜的密封性能解决了草袋易于通风透气的问题,较好的满足大体积混凝土的养护要求。 (三)大体积混凝土内部降温措施 在进行大体积混凝土表面保温养护的同时,应采取有效措施以降低混凝土内部温升。就降温措施而言,包括混凝土内设循环冷却水管降温和降低混凝土初始(入模)温度两种方法,而后一种方法一般商品混凝土厂家很难达到较好的效果。 循环冷却水降温是一种行之有效的降温方法,其无论是在混凝土升温阶段还是在混凝土降温阶段,通过调节循环水的温度,均能有效带走混凝土内部急剧的部分热量,使混凝土内部温度降低。 1、循环冷却水的基本施工程序如下: (1)在大体积混凝土底板平面
6、内,以垂直于混凝土浇捣方向均匀布置 3 组水管网,每组份额则各自区域的降温,每个区域的降温同步进行。(2)水管布置在底板 1/3 和 2/3 高度处,管距 1.0 米,在水平方向跳格布置,墙板部位水管岁标高同步下降和上升。 (3)水池中的水温与混凝土内部温度差值控制在 20 以内,温差相差太大会引起水管附近混凝土因温差和温度应力急剧增加而产生裂缝。 (四)大体积混凝土实施温控后情况 4通过计算机自动测温所掌握的数据,我们发现混凝土温升值在 65 小时后达到最高值。温升峰值过后,其逐日降温速率趋于平稳,由此表明混凝土表面草袋加塑料薄膜的复合养护效果较好。 由实测混凝土内温升最高值及随后几天的温度
7、,与按理论计算所得温升最高值比较可知,由于循环冷却水正常发挥,其切实有效地带走了部分混凝土内积聚的热量,降低了混凝土内部温度,保证了养护工作的正常进行。通过计算机所提供的测温数据,在混凝土降温过程中,当混凝土内外温差趋于稳定并逐渐减小时,关闭循环冷却水,同时在底板混凝土便面逐层取走草袋,有意识地加快混凝土降温速率,使其逐渐趋于常温,顺利完成大体积混凝土的养护工作。 四、结论 混凝土工艺参数的选择及混凝土配合比经优化后的最终确定,是确保大体积混凝土各项指标满足设计规范要求的先决条件,是大体积混凝土施工成功与否的关键所在。 循环冷却水和计算机自动测温等温控技术的综合应用,能充分指导现场混凝土养护工作恶进行,保证了大体积混凝土不会产生因其内外温差过大而出现的温度应力所引起的有害裂缝,从而保证了工程质量。 科学管理,有序施工,是该工程大体积混凝土施工取得成功的重要保障。