水工大体积混凝土冬季施工中温度及裂缝控制

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1、水工大体积混凝土冬季施工中温度及裂缝控制-工程事故分析水工大体积混凝土冬季施工中温度及裂缝控制　摘要：水利工程大体积混凝土冬季施工除防止早期混凝土被冻外，还存在着控制温差、防止裂缝的问题，在设计和施工中，必须妥善解决这个矛盾，兼顾防冻与防裂两方面的要求。　　关键词：水利工程大体积混凝土,冬季施工,温度,裂缝　　混凝土具有原料丰富，价格低廉，抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽，生产工艺简单等特点，因而使用范围也十分广泛，用量越来越大。随着水利工程建设的发展，水利工程的构筑物及大型设备基础等都采用体积

2、庞大的混凝土结构。大体积混凝土已大量用于水利工程建设中。　　我国北方地区冬季寒冷，受工期制约，许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。只要采用适当的施工方法，避免新浇混凝土早期受冻，使外露混凝土与冬季气温保持较小温差，也会取得像在天暖施工时的效果;与之相比，水利工程大体积混凝土冬季施工除防止早期混凝土被冻外，还存在着控制温差、防止裂缝的问题，在设计和施工中，必须妥善解决这个矛盾，兼顾防冻与防裂两方面的要求。　　混凝土冬期施工，尤其是在严寒地区，无论采用何种施工方法，为了防止早期混凝土被冻，一般都会采用

3、较高的浇筑温度。但另一方面，正是由于气候寒冷，基础温差和内外温差必然加大，往往超过允许温差，不能满足防止混凝土裂缝的要求。因此，大体积混凝土冬期施工中防冻与防裂的矛盾，集中在混凝土浇筑温度的选择上。实践经验表明，如果单纯从防止混凝土早期被冻出发，选择过高的浇筑温度，往往会导致混凝土开裂，造成混凝土施工出现质量问题，所以要选择合理的浇筑温度。　　1、大体积混凝土冬季施工的原则　　连续5天日平均气温在5℃以下，即进入混凝土的冬期施工阶段。大体积混凝土冬期施工应兼顾防冻与防裂两方面的要求，因此应遵循以三条

4、基本原则：　　⑴砂、石等原材料中不能含有冻土块，混凝土拌和物也应该具有一定的温度，以保证在运输和浇筑过程中不致冻结。　　⑵混凝土在达到临界强度之前不能受冻，以免混凝土内部结构受到破坏，最终强度受到损失。　　⑶混凝土的内外温差和最高温度均不能超过规定数值，以免发生裂缝，破坏结构的整体。　　上述三条原则中，⑴，⑵是为了防冻，⑶是为防裂。　　2、大体积混凝土冬期施工的温度控制　　2.1混凝土浇筑温度的选择　　为了防止早期混凝土受冻，浇筑温度当然越高越好，规范规定入模温度不低于5℃，没有上限控制。但大体积混

5、凝土，除了防冻外，还有防裂要求，由于体积大，浇筑以后，虽然表面温度很低。内部温度却因水化热而急剧上升。为了减小内外温差和基础温差，浇筑温度越低越有利，一般说最好不超过10℃。因此，大体积混凝土施工的浇筑温度一般以5-10℃为宜。如果气温很低，在达到临界强度以前，表面混凝土有遭受冻害的可能，应加强保温措施，不可单纯为了防冻而随意提高浇筑温度，以致引起裂缝。　　根据当地的气候条件和保温方法，由浇筑温度，加上运输及浇筑过程中的热量损失，就可得到混凝土的出机温度。规范规定不低于10℃，一般控制在5-10℃为

6、宜。　　2.2基础及冷壁的预热　　在浇筑混凝土以前，对基础、预埋铁件及与新混凝土接触的冷壁(老混凝土、预制混凝土模板等)，应用蒸汽清除所有冰、雪、霜冻，并使其表面温度上升。如果基岩及冷壁的内部温度较低，还需要提前进行预热。如果不进行预热，浇筑混凝土以后，接触面附近的新混凝土温度将很快降至零度以下。预热所需要温度、深度和持续时间，由温度计算决定。计算原则应使接触面附近的新混凝土在达到临界强度之前不被冻结。一般来说，应使基岩尝试10cm内温度在5℃以上。　　2.3原材料加热　　当气温不低于-1℃时，一般

7、只须将拌和水加热，以满足温度的要求。水温不能超过60℃，以免水泥发生假凝。当气温低于-1℃时，须将水与细骨料加热，同时加热粗骨料使其中的冰雪化。加热砂石料时应避免过热和过分干燥，最高温度不宜超过75℃。　　水的加热可用锅炉、电热或蒸汽，砂料加热可用封闭的蛇形管，石料加热使用蒸汽最方便。　　2.4运输中的保温　　运输中的热量损失与运输工具有关。如使用大型运输罐，热损失一般不大。如使用自卸卡车，可用废气加热车底，车皮外面应加保温层并在车身上面加以覆盖，如使用皮带输送机，最好搭盖帐篷，完全封闭，否则热量损

8、失很大。此外，运输中应尽量减少倒转次数。　　2.5浇筑过程中减少热量损失　　混凝土是分层浇筑的，每层厚度20-50cm，由于厚度薄，散热面积大，浇筑过程中的热量损失是很大的。减少热量损失的办法：加快浇筑速度，缩短浇筑时间;用保温被或聚乙烯泡沫塑料板覆盖保温。当气温低于-5℃时，即停止浇筑。在更低的气温下浇筑混凝土，一般以采用暖棚法为宜。　　3、大体积混凝土冬期施工的裂缝控制　　3.1选择合理的结构形式和分缝分块。结构形式对温度应力和裂缝的出现具有重要影响。浇筑块尺寸温