大体积混凝土温度裂缝施工控制探讨.doc

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1、大体积混凝土温度裂缝施工控制探讨张春刚（潍坊学院，山东潍坊261061）摘要：在现代建筑施工过程中，经常会出现大体积混凝土施工，控制温度变形裂缝的发生成为混凝土质量控制的重要一环。本文从混凝土结构配筋、混凝土材料配合比优选、混凝土浇筑及养护、混凝土内外温控等措施入手，采用综合治理措施来控制混凝土温度收缩应力产生的裂缝，并对该施工工艺进行介绍，对其工艺提供必要的计算实例，为今后大体积混凝土施工提供借鉴。关键词：大体积混凝土施工技术温度裂缝　控制在最近的行业规范《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55－2000）中，对

2、大体积混凝土定义是：混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。现在随着国民经济的发展,建筑规模的不断扩大，各种高层建筑越来越多，大多数结构形式采用钢筋混凝土框架或框剪结构，基础大多采用筏基、箱基等混凝土。因此这类混凝土都在行业规范的大体积混凝土范围之内。这种大体积混凝土具有结构厚、体积大、混凝土数量多、工程条件复杂、施工技术要求高等特点。在工程实践中，它除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性的设计要求外，还必须有专业技术手段来调节内外温差，控制温度变形裂缝的

3、发展。这已成为大体积混凝土质量控制的关键。从裂缝的形成机理来看，大体积的混凝土开裂，主要是混凝土承受的内部应力和混凝土本身的抗拉强度之间矛盾发展的结果。因此为了控制大体积混凝土裂缝，就必须尽最大可能提高混凝土本身抗拉强度性能和降低内部应力（特别是温度应力），抗拉强度主要取决于混凝土的强度等级及组成材料，所以保证抗拉强度的关键在于原材料的优选和配合比的优化，降低内部应力主要通过控制内外温差来实现。基于上述原因，提出从以下几个方面采取控制措施：一：结构设计方面在图纸设计时，应建议设计人员在配筋率不变的情况下，尽量减小构

4、造钢筋直径、加密钢筋间距；采用中低强度混凝土，尽量利用混凝土后期强度（60d或90d），以便延迟温度峰值。因为大体积混凝土充分利用混凝土60天或90天强度，可较大幅度地减低水泥用量，降低混凝土水化热，又比较经济，降低混凝土成本。二：混凝土配合比优选为了有效控制裂缝，降低混凝土内部水化热、减小内外温差(小于25oC)，原材料按如下原则选用：（一）水泥：优先采用收缩性小、高标号的42.5R普通硅酸盐水泥，并且在保证强度）的基础上尽量减少水泥用量。在满足设计和混凝土可泵性的前提下，42.5R普通硅酸盐水泥用量控制在360

5、kg/m3左右，以便从根本上降低混凝土最高温升，从而降低混凝土所受的内部应力。（二）骨料：选用5-31.5mm连续级配碎石，含泥量1.0%以下，泥块含量为0.3%以下，针片状含量为5.7%以下。按照国家标准GB50204-2002验收标准，选用中砂，细度模数为2.6，含泥量1.2%以下，泥块含量为0.5%以下，并且在满足混凝土和易性的前提下尽量降低砂率。（三）粉煤灰：选用Ⅱ级分选粉煤灰，掺加10%超量代替水泥，充分利用粉煤灰的形态效应、火山灰效应、微集料效应，从而大大降低混凝土的水化热，改善混凝土的和易性，增强混凝

6、土的耐久性和后期强度。粉煤灰性能要求可按下表选择。细度（%）烧失量（%）三氧化硫含量（%）7.06.360.43（四）外加剂：可根据设计要求，混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、减水剂、缓凝剂、膨胀剂等等。特别是膨胀剂：选用PNC膨胀剂，掺量8%等量代表水泥，即可以降低水泥用量降低水化热，而且可以补偿混凝土收缩产生自应力，抵消结构由于干缩、冷缩、化学收缩产生的拉应力，从而防止或减少收缩裂缝的出现，使混凝土更加致密，提高混凝土的抗渗性。另外外加剂中的糖钙成分能提高混凝土的和易性；使用水量减少20％左右；水灰比可控制

7、在0.55以下；初凝延长到5h左右,有效降低混凝土前期收缩。三、混凝土施工（一）混凝土坍落度的控制混凝土坍落度的大小，取决于混凝土拌和时用水量的多少，与水灰比成正比，水灰比是混凝土拌和时影响强度的关键指标，因此为不影响混凝土强度，防止混凝土产生裂缝，保证大体积混凝土防渗开裂，并且在施工中保证良好的施工性能，必须严格控制生产混凝土的坍落度。根据施工经验，混凝土配合比设计时施工坍落度确定为120±20mm左右，水灰比为0.55。南方地区的雨水量较大，砂石中含水率又不固定，所以在生产混凝土拌合物时，要随时测定混凝土坍落度

8、，严格控制坍落度上限。（二）混凝土入模温度控制及测温措施首先计算混凝土中心水化热峰值：举例假设混凝土强度等级设计为C30、抗渗等级为P8,经试配混凝土单位水泥用量为338kg/m3,则根据下列公式，混凝土中心水化热峰值计算为：Tmax=W*Q/(C+r)=338*84/(0.2375*2380)=50.3℃因为混凝土于散热条件下，考虑混凝土表面的散热，散热系