高温环境下大体积混凝土施工裂纹防治措施研究

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1、高温环境下大体积混凝土施工裂纹防治措施研究张攀中国葛洲坝集团机械船舶有限公司摘要：本文以大体积混凝土施工过程屮产生裂缝的根本原因为主要研究对彖，从降低水化热和疏散水化热两大方而对混凝土裂缝的控制措施进行研究，并详细列举了降低水化热和疏散水化热的各种方式。通过本文的研究，希望在理念和实践等方面，对高温环境下大体积混凝土裂缝的防治有所参考、借鉴与指导作用。关键词：大体积混凝土;水化热;裂缝;水泥;硬化;作者简介：张攀（1988-），男，国际焊接工程师（IWE）,二级建造师，助理工程师，本科双学位，主要从事技术管理工作。1引言改革开放以来随着我国综合国力的

2、不断提高，国家经济建设各领域的都取得了长足的发展，尤其是基础建设领域的发展更是让世人嘱目。近几年又随着国家“一带一路”建设的不断深入，祖国的基础建设正在不断走向全球，目前已经在世界大舞台上博得了一片掌声，被誉为“基建狂魔”。现代建筑工程领域的发展，大体积混凝土施工始终是关键技术。而大体积混凝土施工屮却普遍会遇到裂缝控制问题，这是因为混凝土体积大，聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀，尤其在受到内外约束的情况下，混凝土内部会产生较大的温度应力并导致裂缝产生，最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此，大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产牛和发展，以保证工

3、程质量。2控制大体积混凝土水化热的措施研究大体积混凝土产生裂缝的原因有很多种，但其最根本原因述是水化热，因此控制大体积混凝土裂缝，其实就是控制水化热。水化热对冬季施工的混凝土工程较为有利，能够略微提高混凝土的早期强度。但更多的情况下水化热的产牛都会对混凝土的各项性能产生不良的影响，尤其是对于高温环境下大体积混凝土施工。因为在混凝土硬化过程中过高的水化热会使混凝土的内部温度大大超过外部，从而引起较大的温度应力，使混凝土产生裂缝，严重影响混凝土的强度及其他性能。要研究大体积混凝土裂缝的控制措施就必须研究混凝土的水化热。混凝土水化热简单的可以理解为水泥在和

4、水在化合反应过程中所放出的热。显然,在混凝土施工中无法避免水泥和水的化合，因此水化热的产生是无法避免的。我们研究控制水化热的方法只能从降低水化热和疏散水化热这两方面着手。2.1降低水化热(1)在保证混凝土设计强度的情况下经量减少水泥用量，降低水灰比。既然无法避免水泥与水化合产生水化热，那么在保证混泥土强度不受影响的前提下精心设计混凝土配合比，适当减少水泥用量，降低水灰比。采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则，生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。(2)选用低水化

5、热的水泥。在高温地区进行大体积混凝土施工应该避免使用高水化热的普通水泥，尽量选用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥等低热或中热水泥。因为这种水泥在水化膨胀期可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。(3)在混凝土浇筑工程中使用缓凝剂。缓凝剂是用来延长混凝土凝结时间的一种常用外加剂，对混凝土的主要作用是物理作用，它不参与水泥的水化反应，也不产牛新的物质，只是在不同程度上减缓水泥水化反应的进程。在高温环境下的施工中，适量掺加缓凝剂能使新拌混凝土在长时间内保持较好的塑性，尤其是在大体积混凝土施工屮

6、适当加入缓凝剂可以延长混凝土硕化时间，避免因为混凝土快速硕化而产生的集中放热，从而有效降低水化热的牛成速率，同时为散热争取时间。(4)降低混凝土的入模温度。浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温，尽量避开炎热天气浇筑。高温地区施工可以选择晚间进行大体积混凝土的浇筑，同时可以对骨料采取遮阳、洒水降温的措施;混凝土的拌合用水也可使用经过冷却水系统降温冷却之后的水，或者在混凝土拌和水中加入冰块;在运输及浇筑过程中也采用遮阳保护、洒水降温等措施，以降低混凝土拌和物的入模温度;在混凝土入模时还可以釆取强制通风措施加速模内热量的散发。总之，通过各种可用手段尽可能的

7、将混凝土的入模温度控制在25°C以下。2.2尽快疏散混凝土中产生的水化热(1)在大体积混凝土浇筑工程中同时预埋冷却水管。预埋冷却水管的方式在水利水电工程中是很常见的有效疏散水化热的处理方式,大坝在浇筑过程屮都会随着坝体高程的不断升高逐层铺设冷却水管，同时预埋相应的温度传感器，在前一仓混凝土浇筑完成后通过坝体内的温度传感体及时了解混凝土内部温度情况，然后通过控制冷却水管中循环冷却水的温度和流速及吋将混凝土内部的水化热疏散出来，从而调节混凝土内部温度。在其他大体积混凝土施工过程中完全可以借鉴混凝土大坝通过预埋冷却水管的疏散水化热的方式，同时根据项目的具体

8、情况进行相应的调整和改进，从而更有效的快速疏散水化热。(2)合理预留施工缝、设计后浇带。大体积混凝土施工过程