承台大体积溷凝土温度裂缝控制

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1、马来西亚槟城第二跨海大桥工程承台大体积混凝土温度裂缝控制技术中交三航宁波公司马金铭【摘要】马来西亚槟城第二跨海大桥承台为大体积混凝土基础，本文主要以P117排架承台为例，介绍了大体积混凝土施工中采取的温度控制措施，并通过实测数据对温控效果进行了分析，实践证明施工中所采取的措施是有效的。【关键词】大体积混凝土温度裂缝控制一、工程概况马来西亚槟城常年平均气温在26℃左右，而白天温度基本在30℃以上，对于马来西亚槟城第二跨海大桥（以下简称二桥）的承台施工是个考验。本标段中承台直径分Φ9m和Φ10m两种，高度分别为2200mm和2800

2、mm，施工分两层浇筑，第一层为0.8m，第二层为1.4m或2.0m（本文以2.0m厚承台为例）；承台第二层混凝土施工属于大体积混凝土范畴。P117排架承台混凝土浇筑，是本标段首个承台施工，因此其温控措施是否有效，将直接关系到后续混凝土施工质量目标的实现。二、大体积混凝土温度裂缝理论分析及温控标准2.1温度裂缝理论分析由于水泥的水化热作用，混凝土浇注后要经历升温期、降温期和温度稳定期三个阶段。升温阶段，水泥产生的水化热大量的聚集在混凝土内部不易散发，内外温差使混凝土内部产生压应力，外部产生拉应力，若大于相应龄期的容许拉应力时就有可

3、能产生裂缝；降温阶段，新浇混凝土受内部钢筋、封底混凝土及桩头约束而不能自由收缩，此时弹性模量相对较低，若降温梯度过大就容易产生较大的温度拉应力，当该拉应力大于相应龄期的混凝土容许拉应力时，也容易产生温度裂缝，因此控制温差尽量降低温度梯度是保证不产生裂缝的根本。2.2相关温度计算2.2.1混凝土拌和温度计算拌和温度按下式计算：或式中TC——混凝土拌和温度，单位℃；10Ti——材料温度，单位℃；WC——热当量，单位KJ/℃；现场混凝土原材料温度情况表1：设计配合比（kg/m3）及原材料温度（℃）设计标号水泥砂石子水矿粉G40/202

4、887791032158129现场材料温度62．031.531.527.056.0以上表1中现场原材料的温度以最不利情况考虑，由于水泥出厂的温度可达70~80℃，储存一段时间后会有所降低，取62℃；搅拌船中的砂石下料是从底部开始，与大气温度基本相近。拌和温度计算过程见下表表2：混凝土拌和温度计算表材料质量W(Kg)（1）比热C（KJ/Kg.℃)(2)热当量Wc（KJ/℃）（3）=（1）*（2）温度T（℃）（4）热量TiWc（KJ）（5）=（3）*（4）混凝土拌和温度Tc(℃)(6)=(5)/(3)水泥2880.84241.926

5、2.0014999.04矿粉1290.84108.3656.006068.16砂7790.84654.3631.5020612.34碎石10320.84866.8831.5027306.72水1584.20663.6027.0017917.20Σ2535.1286903.4634.2混凝土拌和温度：Tc=(ΣTiWc)/(ΣWc)=34.2℃2.2.2混凝土入模温度本工程混凝土采用搅拌船泵送浇筑，考虑入模前混凝土经过泵送，该过程中增加温度0.5℃，混凝土入模温度：Tj=34.2+0.5=34.7℃2.2.3承台混凝土内部温度计算

6、胶凝材料水化热总量按下式计算式中：——水泥的水化热(kJ/kg)，取289kJ/kg；k——不同掺量掺合料水化热调整系数，此处取0.92；=289×0.92=265.88KJ102.2.4混凝土的绝热温升：式中：Tt——混凝土的绝热温升(℃)；mc——每m3混凝土胶凝材料用量；Q——胶凝材料水化热总量；c——混凝土比热容，c=0.98kJ/(kg•℃)；——混凝土密度，=2400kg/m3；t——混凝土龄期(d)；m——常数，与水泥品种、浇筑时温度有关。混凝土最高绝热温升：℃2.2.5混凝土中心计算温度：式中：——t龄期时混凝土

7、中心计算温度(℃)；——混凝土浇筑温度(℃)；——不同浇筑厚度的温度系数，本文取0.57混凝土中心理论最高温度℃2.3温度控制标准本工程采用英国标准，其对大体积混凝土结构的温控要求有Ø入模浇筑温度≤36℃Ø内部最高温度≤70℃Ø最大内表温度差≤27.7℃10Ø升温速度≤10℃/30min三、混凝土温度控制措施从现有的条件可知，承台混凝土浇筑的入模温度、内部最高温度能够满足规范要求，但还需采取措施最内表温差以及升温速度等指标进行控制，以防止温度裂缝的出现。具体措施如下：3.1．混凝土原材料优选及配合比优化优选混凝土原材料、优化混凝

8、土配合比的目的控制混凝土的绝热温升。Ø水泥：由于水泥的用量直接影响着水化热的多少及混凝土温升，大体积混凝土应选用水化热较低的水泥，如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥等，并尽可能减少水泥用量。在马来西亚我们采用当地生产的粉煤灰水泥，尽量减少水泥水化热。Ø骨料：采