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1、大体积混凝土温控措施探析 摘要：本文作者分析了混凝土的温度变化及裂缝产生的原因,提出了大体积混凝土的温控措施，供大家参考。关键词：大体积混凝土；温控措施；探讨中图分类号：TU984文献标识码：A文章编号：大体积混凝土的温度检测和控制贯穿于施工的全过程。温度监测和温度控制是相互联系、相互配合的。在施工中宜采用信息化的施工方法，温度监测的数据要及时反馈，以进行温度控制，采取温度控制的措施后，又要根据温度监测的数据判断温度控制的效果。1混凝土温度变化过程随着国家对水利建设投资的增加,大体积混凝土技术已广泛应用于工程项目中,
2、对施工质量及裂缝控制要求也越来越高。大体积混凝土浇筑后,因水泥水化热的释放及混凝土导热性的不良等原因,内部温度短时间内明显升高。以后热量逐渐散发出去,最终坝体温度达到稳定,这一自然降温过程极为缓慢,延续时间较久,大体积混凝土浇筑后的温度变化过程概括为:温降期、温升期和稳定期等三个过程。2混凝土裂缝产生原因7混凝土的温度变化,导致混凝土因热胀冷缩作用而发生温度变形,这种变形往往受到约束而产生温度应力。当产生的温度应力为拉应力且超过混凝土的抗拉强度,则产生温度裂缝。2.1水泥水化热水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体
3、积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热,实际上内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3d～5d。2.2外界气温变化大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造
4、成的;温差愈大,温度应力也愈大。同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60℃～65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温控措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。2.3混凝土的收缩7混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的,而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。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。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的。3混凝土温度裂缝控制3.1
5、控制混凝土温升大体积混凝土结构在降温阶段,由于降温和水分蒸发等原因产生收缩,再加上存在外约束不能自由变形而产生温度应力。因此,控制水泥水化热引起的温升,即减小了降温温差,这对降低温度应力、防止产生温度裂缝能起釜底抽薪的作用。为控制大体积混凝土结构因水泥水化热而产生的温升,需采取相应的施工措施。3.1.1降低混凝土浇筑温度。如采取通过地弄材料;搭盖凉棚,喷洒水雾降温等措施降低料仓骨料温度。采用风冷、浸水、喷洒冷水等措施预冷粗骨料。骨料从预冷仓到拌和楼,应采取隔热、保温措施。混凝土拌和时,可采用冷水、加冰等降温措施。高温季
6、节应加快混凝土浇筑的施工进度,减少混凝土的暴露时间;基础部位混凝土,应在有利季节进行浇筑等措施。3.1.27降低坝体内外温差。为降低坝体内外温差,防止或减少表面裂缝,应在低温季节前,将坝体温度降至设计要求的温度。如采用坝体中期通水冷却,由计算确定,一般2个月左右。通过水温与混凝土内部温差之差,不应超过20℃,日降温不超过1℃。3.1.3降低混凝土的水化热温升。如在满足混凝土各项设计指标的前提下,应采用水化热低的水泥,优化配合比设计,采取综合措施,减少混凝土的单位水泥用量;在高温季节,可采用表面流水养护混凝土,有利于表面
7、散热;采用冷却水管进行初期冷却等措施。3.1.4进行表面保护。在低温季节和气温骤降季节,混凝土应进行必要的表面保护。如模板拆除时间应根据混凝土强度及混凝土的内外温差确定,并应避免在夜间或气温骤降时拆模。在气温较低季节,当预计拆模后有气温骤降,应推迟拆模时间;如必须拆模,应在拆模的同时采取保护措施。3.1.5特殊部位的温度控制措施。如对岩基深度超过3m的塘、槽回填混凝土,应采用分层浇筑或通水冷却等温控措施,控制混凝土最高温度;回填混凝土应在有利季节进行或采用低温混凝土施工;并缝块浇筑前,下部混凝土温度应达到设计要求,并应
8、安排在有利季节进行;必要时,采用初期通水冷却或其他措施。自然冷却不能达到坝体的接缝灌浆温度要求时,应在混凝土浇筑时埋设冷却水管进行后期冷却等。3.2加强混凝土的保温和养护7刚浇筑的混凝土强度低、抵抗变形能力小,如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
