浅谈大体积混凝土中温度控制对防裂的作用

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1、浅谈大体积混凝土中温度控制对防裂的作用摘要：大体积混凝土,是指在工业与民用建筑结构中,一般的现浇连续墙式结构、地下构筑物及设备基础等容易由温度收缩应力引起裂缝的结构,通称为"大体积混凝土结构"。对于大体积混凝土质量问题的裂缝处理,是工程施工中的常见问题也是难疾,对建筑、结构件等的危害是相当大的。本文主要对大体积混凝土裂缝生产的主要原因进行分析,并提出预防大体积混凝土浇筑过程中裂缝产生的施工技术。大体积混凝土施工的定义是单面散热的结构断面最小厚度在0.75m以上；双面散热的结构断面最小厚度在1.0m以上，水化热引起的混凝土内外最大温差预计可能超过25℃的大体积混凝土工程。大

2、体积混凝土特点是：结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，易使结构物产生温度变形。大体混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。1．温差是裂缝产生的主要原因大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格，模板变形，基础不均匀沉降等。温差引起的裂缝是其中的一个主要原因。本文主要讨论温差引起的混凝土开裂。温差裂缝是混凝土内外部温差过大会产生的裂缝。主要影

3、响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。。混凝土的温度变形主要由两部分组成:在混凝土硬化过程中，由于水泥的水化热产生大量热量，大体积混凝土内部散热较慢而使其温度升高，产生内外温差，内部混凝土膨胀，而外部混凝土散热快，水分蒸发温度降低而收缩，形成表面裂缝;由于环境温度的变形，根据混凝土热胀冷缩的性质，在温度下降后混凝土必将产生收缩而产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土将产生裂缝。在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。一是在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性

4、和耐久性。二是在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们通常遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此，本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一些探讨。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。由于原材料不均

5、匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。2温度的控制防止产生温差裂缝，主要是通过降低混凝土

6、内水化热温度和混凝土初始温度，减少和避免裂缝风险。减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。对于控制混凝土的出机温度，要求降低出机温度的最有效措施是降低骨料的温度，在气温较高时，为防止太阳的直接照射，砂、石堆场应设置遮阳棚，必要时尚须喷射冷水。对于混凝土的测温，要求：1）测温点的布置：大体积混凝土块体温度监测点的布置，以真实反映出混凝土块体的里外温度差、降温速度及环境温度为原则。布置方式：温度监测点的布置范围以所选混凝土块体平面图对称轴线的一半为测温区，在测温区内温度测点呈平面布置。在基础平面半条对称轴线上，温度监测点位宜不少于4点。沿混凝土浇筑块体厚度方向，

7、每一点位的测点数宜不少于3点。2）混凝土的测温要求：温度的浇筑温度的测试每工作班应不少于2次。大体积混凝土内外温差、降温速度及环境温度的测试，每昼夜应不少于4次。混凝土的上表面温度，应以混凝土上表面以下50MM处的温度为准。混凝土的下表面温度，应以混凝土底面向上50MM处的温度为准。3）数据分析：对温度测试数据，应及时进行整理分析，如混凝土内外温差、降温速度不符合计算要求，应根据实际情况采取温控措施。控制温度的具体措施如下：1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；2）拌合