温度裂缝.doc

1、温度裂缝，水泥水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出 502J 的热量，如果以水泥用量 350550kg/m3 来计算，每 m 混凝土将放出 1750027500kJ 的热量，从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的基础上，通常升高 35左右，如果浇筑温度为 28，则混凝土内部温度将达到 65左右。如没有降温措施或浇筑温度过高，混凝土内部的温度还会更高。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的 35d，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝。刚浇筑的混凝土强度低、抵抗变形能力小，如

2、遇到不利的温湿度条件，其表面容易发生有害的冷缩和干缩裂缝。保温的目的是减小混凝土表面与内部温差及表面混凝土温度梯度，防止表面裂缝的发生。无论在常温还是在负温下施工，混凝土表面都需覆盖保温层。常温保温层，可以对混凝土表面因受大气温度变化或雨水袭击的温度影响起到缓冲作用；负温保温层则根据工程项目地点、气温以及控制混凝土内外温差等条件进行设计。但负温保温层必须设置不透风材料覆盖层，否则效果不够理想。保温层兼有保湿的作用，如果用湿砂层，湿锯末层或积水保湿效果尤为突出，保湿可以提高混凝土的表面抗裂能力。在大体积混凝土保温养护过程中，应对混凝土浇筑块体的里外温差和降温速度进行监测，现场实测是控制大体积混凝

3、土施工中是一重要环节：根据现场实测结果可随时掌握与温控施工控制数据有关的数据(里外温差、最高温升及降温速度等)，可根据这些实测结果调整保温养护措施以满足温控指标的要求。保温养护的时间，应根据温度应力(包括混凝土收缩产生的应力)加以控制确定，如何时开始覆盖保温材料对保温最有利呢?目前施工单位大都在混凝土表层终凝后就开始覆盖保温层，这无疑偏早，合理的保温时间应从混凝土降温时开始，这是因为，混凝土在升温阶段基本上处于受压状态(表面拉应力非常小)，混凝土出现裂缝的机会非常小；如果在升温阶段开始保温，这实际上是进行混凝土蓄热，势必提高了混凝土的最高温升，根据多年经验，混凝土保温开始至少在混凝土浇筑 3d

4、 以后进行；大体积混凝土的养护期不得少于 28 天，保温层覆盖层的拆除应分层逐步进行。保温养护过程中，应保持混凝土表面湿润。保湿可以提高混凝土的表面抗裂能力。有资料表明，潮湿养护时，混凝土极限拉伸值比干燥养护时要大2050。具有保温性能良好的材料可以用于混凝土的保温养护中。在大体积混凝土施工中可因地制宜地采用保温性能好，又便宜的材料作为大体积混凝土的保温养护，如塑料薄膜、草袋等。在大体积混凝土养护过程中，不得采用强制、不均匀的降温措施。否则，易使大体积混凝土产生裂缝。在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧裂干燥等措施。当采用木模板，而且木模板又作为保温养护措施的一部份时，木模板

5、的拆除时间应根据保温养护的要求确定。大体积混凝土的养护措施。蓄水养护，混凝土终凝后，在其表面蓄存一定深度的水，采取蓄水养护是一种较好的方法。我国许多工程曾经采用，并取得良好的效果。水的导热系数为 058w(mK)，具有一定的隔热保温作用。这样可以延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小混凝土中心和表面的温度差值，从而可防止混凝土的裂缝开展。表面保温层养护，在混凝土的表面铺设各种保温材料，可以有效地防止混凝土表面的热量散失，降低新浇筑混凝土的表面与内部之间的温差，延缓混凝土的降温速率。尽快回填土，在大体积混凝土结构拆模后，宜尽快回填土，用土体保温避免气温骤变时产生有害影响，亦可延缓降温速率，避免产生

6、裂缝。我国有的大体积混凝土结构工程就因为拆模后未回填土而长期暴露在外，结果引起裂缝。3.4 大体积混凝土施工的主要问题及处理方法在所有的建筑施工过程中，混凝土施工所遇到的问题是不尽相同的，出现的问题和工程施工的地理位置、气候等是息息相关的。下面就来分析一下本工程在施工过程中遇到问题及采取的处理措施。首先出现各种问题的原因分别为，泌水现象是由于混凝土分层分段浇筑，使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。施工冷缝是由于大体积混凝土的混凝土浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停电、停水及其它恶劣气候条件等因素的影

7、响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。相应的问题就有相应的处理措施，现在来说一下各种问题的处理方法。泌水处理，筏板承台混凝土浇筑、振捣过程中，容易产生泌水现象，泌水严重时，将可能影响相应部分的混凝土强度指标。因此必须采取措施消除和排除泌水。一般情况下上涌的泌水和浮浆会顺着混凝土浇筑坡面下流到坑底。大部分泌水可排到集水坑和电梯井坑内，然后用潜水泵抽排掉，局部少量泌水可采用海绵吸除。施工缝、后浇带施工：施工时应按照设计要求预留后浇带，后浇带的构造应按照设计及标准图的要求设置，一般应采用模板支挡。 不宜设置施工缝，在紧急或特殊情况下，必须留置施工缝时应按照后浇带要求处理。充分向混凝土布料机供料，保持

8、其工作的连续性。场地应同时容纳两台搅拌车，以轮流向布料机供料。搅拌车输送混凝土的能力宜超出布料机排放能力的 20%。我们还应注意大体积混凝土施工时，模板承受着混凝土的侧压力及振捣混凝土的振动力，因此必须保证模板及其支撑体系的可靠性，防止模板产生过大的变形。对于大体积混凝土的模板，我们不能完全使用一般常规方法进行配置，而应根据实际受力情况，对模板以及支撑系统的所有构件，都要进行设计计算，争取足够的安全储备。由于大体积混凝土对模板的刚度要求较高，在有条件时，宜优先使用钢模板。采用木模时，浇筑混凝土前应充分湿润，防止木模吸收混凝土表面水分后膨胀变形。还有就是施工用电的应急措施，在混凝土浇筑以前，通过

9、业主与供电局联系，尽量选择能连续供电能满足本工程需求的时候开盘浇筑混凝土。如有零食停电应及时通知我项目部，将根据停电时间作出相应的决定。第 4 章 大体积混凝土的质量控制4.1 大体积混凝土产生裂缝的质量控制4.1.1 大体积混凝土温度裂缝产生原因大体积混凝土按其深度不同可以分为:贯穿性裂缝、深层裂缝、表面裂缝。按照裂缝的成因又分为两种：一种是由于荷载直接作用，混凝土超过极限拉应力而引起的裂缝，也称作荷载裂缝或结构性裂缝，另一种是由于变形变化引起的裂缝，如结构由于温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的裂缝，也称做变形裂缝。大体积混凝土产生裂缝的原因很多，包括混凝土自身的因素、环境的因素、人

10、为的因素等。混凝土自身的因素包括水泥水化放热后混凝土降温过程中产生的温度裂缝、水泥浆硬化时体积收缩所产生的硬化收缩、混凝土干燥时产生的干缩等；环境的因素包括外界的约束、外界温度升降使混凝土膨胀或收缩；人为的因素包括设计的不合理、混凝土配合比不当、材料质量不合格、施工质量差等。在这些因素中，比较普遍且影响较大的有:混凝土因水泥水化放热而升温降温、混凝土收缩、外界约束的存在、混凝土配合比的选择等。其中主要介绍几种裂缝。温度裂缝：温度，作为一种变形作用，在混凝土结构中引起的裂缝有表面裂缝和贯穿裂缝两种。这两种裂缝在不同程度上都属于有害裂缝。由于高层建筑、高耸结构物和大型设备基础的出现，大体积混凝土也

11、被广泛采用，大体积混凝土结构的温度裂缝日益成为建筑工程技术人员面临的技术难题。大体积混凝土的质量问题是混凝土结构产生裂缝。造成结构裂缝的原因是复杂的，综合性的。但是，大体积混凝土从浇筑时起，到达设计强度止，即施工期间产生的结构裂缝主要是水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土产生温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果。矛盾的一方面是混凝土由于内外温差而产生的应力和应变，另一方面是外部约束和混凝土各质点间的约束，要阻止这种应变。一旦温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这是导致混凝土产生裂缝的主要原因。收缩引起的裂缝：收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里

12、主要介绍干燥收缩和塑性收缩。在混凝土中尚有 80的游离水分需要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩(干缩)，这种收缩变形不受约束条件的影响。若有约束，即可引起混凝土的开裂，并随龄期的增长而发展。混凝土的收缩机理比较复杂，其最大的原因，可能是内部孔隙水蒸发变化时引起的毛细管引力。收缩在很大程度上是有可逆现象的。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积干湿交替将引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。此外，影响混凝土收缩的因素很多，主要是水泥品种和混合材、混凝土的配合成分，化学外加剂以及施工工艺，特别是养护条件等。塑性收缩：在水泥活性大、混凝土温度较高，

13、或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝，出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加大，于是裂缝进一步扩展。4.1.2 大体积混凝土温度裂缝的危害影响建筑物的使用功能。大体积混凝土结构多为坝体、地下连续墙、筏板、箱型基础等，所以一旦出现裂缝，主要问题之一就是结构的渗漏问题。而这个问题往往又不容易处理，比如结构的修补堵漏，不但处理困难、花费巨大，而且延长了工程的交付使用时间，降低了结构的使用功能。有时甚至会因为在结构物的使用过程中多次堵漏，出现堵漏成本高于土

14、建成本的现象。降低建筑结构的刚度。裂缝尤其是贯穿性裂缝的出现会使结构(比如基础筏板)的刚度降低，从而影响到结构物功能的正常发挥。影响混凝土的耐久性。裂缝的出现，无论是表面裂缝、深层裂缝还是贯穿性裂缝都可以使侵蚀性介质非常容易进入混凝士内部，使钢筋锈蚀，混凝土碳化，使混凝土的强度降低，进而影响混凝土的耐久性。4.1.3 大体积混凝土温度裂缝的处理措施虽然我们在施工中采取不少措施控制裂缝的产生，但由于各种原因，现浇大体积混凝土仍有裂缝发生，为了满足外观质量和使用安全，就必须对这些裂缝进行妥善的处理及修补，对不同的裂缝又有不同的处理方法。降低混凝土承载力的裂缝处理：对不降低混凝土承载力的裂缝修补常采

15、用表面修补法、填充密封法、低压注浆法。表面修补法，该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用，常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。填充密封法，当裂缝较宽时，可沿裂缝混凝土表面凿成 V 形或 U 形槽，使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。低压注浆法，当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，首先裂缝处设置注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补。影响混凝土结构安全的裂缝处理：如果裂缝影响到结构安全，可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。

16、此方法属结构加固，须经设计验算同意后方可进行。围套加固法，在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理。钢箍加固法，在结构裂缝部位四周加 U 型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时，应使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作。粘贴加固法，将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂，粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前，钢材表面进行喷

17、砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度为 14毫米。4.2 大体积混凝土质量通病的质量控制4.2.1 大体积混凝土质量通病及产生原因体积混凝土施工中质量问题除去主要的裂缝外，还有常见的质量通病：麻面现象，混凝土局部表面出现缺浆粗糙或形成许多小坑、麻点等，形成一个粗糙面，但无钢筋外露现象。蜂窝现象，混凝土结构表面出现酥松、浆少石子多，石子之间出现空隙，形成蜂窝状的孔洞。孔洞产生现象，混凝土结构内部有空腔，局部没有混凝土，或蜂窝特别大，钢筋局部或全部裸露。混凝土强度不够产生的现象，同批混凝土的试件抗压强度平均值低于设计要求强度等级，或同批混凝土中个别试件强度值过高或过低，出现异常情况。这些质量缺陷也严

18、重影响混凝土的外观质量和使用安全。4.2.2 大体积混凝土表面缺陷处理措施大体积混凝土产生麻面是因为模板粘贴物未清理干净，表面粗糙，折模时混凝土表面被粘掉。模板拼缝不严，堵塞不密实，局部出现漏浆。混凝土浇筑前，模板湿润不够，混凝土表面的水分被吸去，使混凝土失水过多，出现麻面现象。混凝土浇筑时振捣不密实，特别是大型结构，气泡末排出都集中在混凝土表面形成气泡孔。等原因造成的，相应的也有一些防止措施和处理措施。大体积混凝土产生麻面的控制与防治措施。混凝土浇筑前，清冼模板表面的一切粘贴物，使其表面干净，并均匀地涂刷好脱模剂。在混凝土浇筑前，用水充分湿润模板，并冲洗模板内的一切杂物，防止混凝土表面失水过

19、多形成麻面。模板缝隙要拼接严密，检查缝隙是否堵塞严实，防止漏浆。混凝土应分层浇筑振捣，严防漏振，振捣有序，排除气泡。大体积混凝土产生麻面的处理措施。清除麻面部位松散混凝土后，用清水将表面冲刷干净，充分湿润后用 1：2 水泥素浆抹平压光。4.2.3 大体积混凝土内在缺陷处理措施大体积混凝土产生蜂窝是由于混凝土配合比不准确或砂、石、水泥计量错误，造成砂浆少石子多。混凝土搅拌时间不够，拌和不均匀，和易性较差。混凝土运输及下料不当，造成混凝土离析。振捣方法不当，下料与振捣配合不好，振捣不密实，或漏振。模板缝隙堵塞不严，造成漏浆，形成蜂窝。等原因造成的。大体积混凝土产生蜂窝的控制与防治措施。严格控制好混

20、凝土配合比，经常检查，保证材料计量准确。控制好混凝土的拌和时间和均匀性，坍落度适合。模板缝隙应堵严，随时检查模板的支撑情况，防止漏浆。控制好混凝土浇筑高度，超过 2时应设串筒或留槽。混凝大体积混凝土产生蜂窝的处理措施。发现蜂窝后要经有关人员检查，不得随意处理，安排有修补经验的人员进行修补处理。修补后必须经过认真检查验收。小蜂窝，洗刷干净后用 1：2 水泥砂浆抹平压实。较大蜂窝，凿除松散石子或颗粒，尽量凿成喇叭口，用水冲洗干净，用高一级标号细石混凝土振实压光。蜂窝面积大的，先支模，再用高标号细石混凝土浇筑，振捣密实，加强养护。土应分层浇筑分层振捣，防止漏振。4.2.4 大体积混凝土产生孔洞的质量

21、控制大体积混凝土产生孔洞是由于钢筋稠密部位，特别是预埋件或预留孔洞部位，混凝土浇筑不顺畅，局部地方无法振捣密实，使混凝土无法充满模板而形成孔洞。浇筑时，混凝土的坍落度太小，甚至已初凝。混凝土出现离析，浆石分离，石子成堆，严重跑浆，又未及时进行振捣。混凝土浇筑方法不当，混凝土从高处倾落，自由高度太大，又未采取处理措施，造成混凝土产生离析。振捣不到位，形成松散状态，出现松散孔洞或特大蜂窝。不按施工顺序和工艺认真操作，造成漏振。错用外加剂，造成过早成型振实困难。大体积混凝土采用斜向分层浇筑，很可能造成底部附近混凝土孔洞或一次下料过多，同时振捣力量不足或振捣不当等也易造成孔洞。等原因造成的。大体积混凝

22、土产生孔洞的控制与防治措施。在钢筋稠密处及关键和复杂部位，应采用细石混凝土浇筑，并认真进行振捣。采用正确的振捣方法，严防漏振。加强下料控制，保证混凝土不产生离析。加强施工管理和质量检查，控制好混凝土工程每道工序质量。大体积混凝土产生孔洞的处理措施。孔洞的处理，通常要经过监理和有关技术负责人共同检查后，视具体情况而确定处理方案。孔洞不大的情况，可凿除孔洞周围松动的石子和浮浆，用水清洗，然后浇比原混凝土高一级的细石混凝土，表面抹光即可。孔洞面积较大时，首先凿除孔洞内的松散石子和砂浆，用高压水冲干净，然后用高一级的细石混凝土浇筑，可掺适量的膨胀剂，并仔细振实，认真养护。需要支模的孔洞，浇筑前支牢模板

23、，再浇筑混凝土。露筋较多时，先清理外露钢筋上的混凝土和铁锈，用水冲洗湿润后，压抹 1：2 水泥砂浆，然后再浇筑混凝土。混凝土孔洞情况非常严重的，必须要经过监理和相关部门共同检查分析，确定处理方案。4.2.5 大体积混凝土强度不够的质量控制大体积混凝土强度不够的原因有，原材料质量差，水泥质量不良，主要反映在二个方面，第一水泥实际活性（强度）低，常见的有两种情况：一是水泥出厂质量差；二是保管条件差或贮存时间过长，水泥结块，活性降低而影响强度。第二方面水泥安定性不合格，导致混凝土强度不够。骨料（砂、石）质量不合格，石子本身强度不够，砂子含泥量超标。拌合水质量不合格。外加剂质量差，假冒伪劣产品，又未认

24、真检测试验也可导致混凝土强度降低。混凝土配合比不当，随意套用配合比，用水量加大，水泥用量不足。砂石计量不准确，外加剂用错。混凝土配合比是决定强度的重要因素之一，其中水灰比大小直接影响混凝土强度，因此要严格控制混凝土配合比的质量。混凝土施工工艺存在问题，主要反映在如下几个方面。混凝土拌制时间短且不均匀，影响强度。运输条件和运输设备差，运输距离较远，在运输中使混凝土产生离析。浇筑方法不当，成型振捣不密实。养护制度不良，湿度不够，早期缺水干燥或早期受冻，造成混凝土强度偏低。不按规定制做试块，且试块管理不善。混凝土试模保管不善，反复使用后产生变形，未及时修理或更换，试块几何尺寸不规则。不按规定制做试块

25、，振捣不密实。试块养护管理不善，未经标准养护，有的试件被撞击，缺棱少角，或出现缝隙。大体积混凝土强度不够的处理措施。混凝土强度不够，在处理前，应综合考虑其承载能力、抗裂、刚度、抗渗耐久性，安全性等要求，选择适当的处理措施。确保原材料质量，严格控制不合格材料进场。水泥进场必须有出厂合格证，加强对水泥的贮存和使用管理。严格控制砂石级配，及含泥量，须经试验合格后方可使用。严格控制混凝土的配合比，保证计量准确。应按顺序拌制混凝土，要合理拌制，保证搅拌时间和均匀性。冬季施工要采取一定的预防措施，防止混凝土早期受冻。按规定认真制做试块，加强对试块的管理和养护。当混凝土强度偏低或试块强度合格而对结构实际强度有怀疑时，可采用非破损性检验方法（如回弹法、超声波法）来测定混凝土实际强度。测定后仍不能满足要求时，可按实际强度校核结构的安全度，研究处理方案，采取必要的加固补强措施。