浅谈大体积混凝土的施工温度与裂缝控制

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1、浅谈大体积混凝土的施工温度与裂缝控制湖南核工业建设有限公司广州分公司510440大体积混凝土施工中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，在受到内外约朿的情况下，混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生，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施工温度和裂缝产生，以保证工程质量。关键词：大体积混凝土；温度；裂缝；控制1、裂缝的成因混凝土中产牛.裂缝有多种原因，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，碱骨料反应，模板变形，基础不均匀沉陷等。1.1水泥水化热的影响水泥在水化过

2、程中产生大量的热量，每克水泥放出的热量约达502J/g,因而使混凝土内部的温度升高，一般在30°C左右，有时甚至会更高，它在1一3天放出的热量是总热量的一半，混凝土内部的最高温度多数发生在浇筑后的3—5天内，当砼内部与表面温差过大时就会产生温度应力和温度变形，温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力也越大，当这种温度应力超过混凝土内外约朿力时就会产生裂缝，而混凝土内部的温度与厚度及水泥用量有关，混凝土越厚水泥用量越大，内部温度也越高。由于混凝土的导热性能较差，所以造成混凝土内部和表面的温差较大，当温差过大时，就会产生温度应力和温度变形，造成混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力，进而开始出现温度

3、裂缝。1.2外界气温湿度的影响大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝上内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑气温与外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度，如果外界温度的下降过快，会造成很人的温度应力，极其容易引发混凝上的开裂。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、吋干吋湿、表面干缩变形受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。1.3原材料的影响混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸应变为（0.6〜1

4、.0）×104,长期加荷时的极限拉伸变形也只有（1.2〜2.0）×104o由于原材料不均匀，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较低，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，混凝上只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土边沿部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝上自身承担。在施工中混凝土由最高温度冷却到运转吋期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。冇吋温度应力可能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S要。2、温度应力分析

5、温度应力的形成过程可分为3个阶段：（1）早期。自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约28〜30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一吋期在混凝土内形成残余应力。（2）中期。自水泥放热作用结束吋起至混凝土冷却到稳定温度吋，这个吋期，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。（3）晚期。混凝土完全冷却以后的运转吋期。温度应力主要是外界温度变化所引起，这些应力与前两种残余应力相叠加。根据产生原因，温度应力分为2类：（1）自生应力。边界上没冇任何约束或完

6、全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如桥梁墩身等，结构尺T相对圈套，混凝土冷却吋表面温度低，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。（2）约束应力。结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土等。3、防止混凝土裂缝的措施3.1、控制混凝土的温度控制混凝土温度的措施主要包括:（1）改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料等措施以降低单位水泥用量。（2）拌合混凝土吋加水冷却或用水将碎石冲洗以降低混凝土的入仓温度。（3）高温季节浇筑混凝土吋，分层浇筑并控制每层厚度不大于30cm,充分利用层面散热。（4）在混凝土中

7、埋入循环水管，注入冷水循环降温，使混凝土体内热量及吋排出，控制混凝土体内外温差。（5）规定合理的拆模吋间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生争气的温度梯度。（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面，在寒冷季节采取保温措施。（7）外界气温较高吋，选择在一天中气温较低吋（傍晚）浇筑，浇筑前用清水对模板进行湿润。3.2、选择合理的混凝土原材料对混凝土原材料的要求如下：（1）水泥。对大体积混凝土性能