大体积混凝土温控与防裂技术分析

《大体积混凝土温控与防裂技术分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、大体积混凝土温控与防裂技术分析大体积混凝土温控与防裂技术分析摘要：由于温度效应(主要有温度应力和温度变形)引起的裂缝并造成危害等现象在混凝土结构物中广泛存在，本文在分析温控的目的及内容和混凝土出现裂缝的判断依据基础上，重点分析了控制温度应力、防止裂缝的技术措施，提出了永久保温可有效降低外界温度变化对坝体温度的影响，有效控制表面裂缝出现。　　　　温度变化是引起大体积混凝土开裂的一个重要因素，人们对温度裂缝问题的认识是随着科技水平的发展而发展的。混凝土坝裂缝问题之所以长期得不到解决，主要是人们在认识上还存在误区。过去人们比较重视基础温差的控制，而对表面保

2、温的认识不够深入，往往只注重早期混凝土的保护，而忽略了后期混凝土的保护，导致混凝土坝出现了不少裂缝[1]。本文主要就大体积混凝土温控与防裂技术进行相关分析。　　水工大体积混凝土温度控制的目的：(1)防止由于混凝土温度的不利分布而产生各种裂缝，包括防止最高温度过高引起温降总量过大，内外温差过大及寒潮袭击(气温骤降)产生的不同情况的各种裂缝。(2)为了进行接缝(纵、横缝等)灌浆，使坝体满足结构受力要求，采用人工冷却措施，降低坝体温度至预定温度(如稳定温度或年平均气温等)。(3)为了简化施工程序，提高机械化施工程度和工效、要求尽可能地大块浇筑，这就对温度控

3、制提出了更严格的要求。　　为了达到上述目的，大体积混凝土闸、坝温度控制的内容应该包括下述3方面：(1)降低混凝土内产生的最高温升，即减少混凝土最高温度与将来预定温度(如稳定温度等)间的差值。(2)使各点温度尽量均匀，不致形成混凝土承受不了的温度梯度。(3)使坝体按照规定要求达到它的预定温度值(如稳定温度、准稳定温度、年平均温度等)，以便进行灌浆处理，也解除了以后再产生较大温度应力的威胁。　　由于混凝土结构物在温度应力和温度变形的作用下，混凝土结构中会产生温度应力和温度应变。因此，当混凝土结构物内温度应力达到一定数值并超过混凝土的抗拉强度或结构物的温度

4、应变达到一定数值并超过混凝土的最大拉应变时，混凝土结构物中就会产生裂缝。　　如果混凝土块体因温度变化受到约束产生的应力大于混凝土允许抗拉强度将导致发生裂缝，反之当产生的应力明显小于混凝土允许抗拉强度，则会发生裂缝。　　同理，也可以从应变角度来判别，即如果混凝土块体因温度变化受到约束产生的应变大于混凝土极限拉伸值将导致发生裂缝，反之当产生的应变明显小于混凝土极限拉伸值则不发生裂缝。　　在大体积混凝土结构内一旦出现大的裂缝，要通过修补以恢复结构的整体性实际上是很困难的。因此，对于大体积混凝土结构的裂缝，应以预防为主。由于裂缝问题牵涉的因素较多，施工周期较

5、长，经验表明，要完全防止大体积混凝土结构的裂缝，既有可能，又很不容易，需要精心设计、精心施工。防止大体积混凝土结构的裂缝，应从以下几方面着手[2]。　　选择合理的结构形式和分缝分块　　在设计阶段应充分重视结构形式对温度应力和裂缝问题的影响，特别是在寒冷地区，应尽量少用对温度变化很敏感的薄壁结构。在实体重力坝与宽缝重力坝的对比中，应重视宽缝重力坝暴露面积大，比实体重力坝易于出现裂缝这一特点，尽量少用宽缝重力坝，尤其是在寒冷地区。　　浇筑块尺寸对温度应力有重要影响，浇筑块越大，温度应力也越大，越容易产生裂缝，因此，合理的分缝分块对防止裂缝有重要意义。当浇

6、筑块尺寸控制在15mX15m左右时，温度应力已经比较小，基础约束高度也只有3~4m左右。在气候温和地区，裂缝的可能性较小，但在寒冷地区，由于温差过大，这种尺寸的浇筑块仍然难免出现大量裂缝，需要严格的保温措施。　　选择混凝土原材料、优化混凝土配合比　　选择混凝土原材料、优化混凝土配合比的目的是使混凝土具有较大的抗裂能力，就是要求混凝土的绝热温升较小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、热强比较小、线性膨胀系数较小、自生体积变形最好是微膨胀，至少是低收缩。　　(1)选择水泥。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求，一般采用低热矿渣水泥、

7、中热硅酸盐水泥或硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土除了要求抗裂性能外，还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小，因此一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀性时，应采用抗硫酸盐水泥。(2)掺用混合材料。掺用混合材料的目的在于降低混凝土的绝热温升、提高混凝土抗裂能力。混合材料包括矿渣、粉煤灰、烧粘土等。目前粉煤灰采用较多。(3)掺用外加剂。外加剂由减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等多种类型。减水剂是最常用、最重要的外加剂，它具有减水和增塑的作用，在保持混凝土坍落度及强度不变的条件下，可减少用水量，节约水泥、降低绝热温升。引

8、气剂的作用是在混凝土中产生大量微小气泡以提高混凝土的抗冻融性。缓凝剂用于夏季施工，早强剂则用于冬季施工。(4