大體積混凝土溫度裂縫控制措施

賈巧玲 閆振林

摘要在大體積混凝土施工中,效地控制溫度裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展是施工的難點(diǎn),本文在分析大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的基礎(chǔ)上,討論了混凝土裂縫的控制措施和大體積混凝土的澆注方案。

關(guān)鍵詞大體積混凝土溫度裂縫

中圖分類號(hào):TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

我國《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ55—2000)對大體積混凝土的定義是:混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小尺寸等于或大于1m,或預(yù)計(jì)會(huì)因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致裂縫的混凝土;同時(shí)判斷是否屬于大體積混凝土既要考慮厚度這一因素,也要根據(jù)工程實(shí)際情況考慮水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、每立方米水泥用量等其他因素。

1 溫度裂縫產(chǎn)生的原因

對于大體積混凝土而言,影響其溫度裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的,主要有以下幾方面:

1.1水泥水化熱的影響

水化熱就是指水泥在水化過程中釋放出來的熱量,水泥水化熱的大小隨水泥品種不同而有所不同,并且釋放時(shí)間主要集中在水化反應(yīng)開始后的3~7天內(nèi),尤其對于大體積混凝土來講,因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面的散熱條件不同,因此混凝土中心溫度很高,這樣就會(huì)形成溫度梯度,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1.2外界氣溫

外界氣溫對大體積混凝土在施工有很大影響。外界溫度越高,混凝土的澆筑溫度也越高。外界溫度下降,尤其是驟降,大大增加外層混凝土與混凝土內(nèi)部的溫度梯度,造成大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。因此在大體積混凝土施工期間,只要控制混凝土表面溫度與外界氣溫溫差在一定范圍內(nèi),就可以在一定程度上預(yù)防溫度裂縫的產(chǎn)生。

1.3混凝土的收縮變形

有關(guān)試驗(yàn)研究表明,在混凝土的配合比中,只有約30%的水分是水泥水化所必需的,其余70%是用來滿足混凝土的和易性的,而這些水分在混凝土的凝固過程中被蒸發(fā),這些水分的蒸發(fā)可以引起混凝土體積的收縮,從而引起裂縫的產(chǎn)生。

2 控制措施

2.1合理選用原材料和配合比

對于大體積混凝土,為有效控制其溫度裂縫水泥應(yīng)盡量選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長的水泥,優(yōu)先采用粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。

外加劑在工程中已得到廣泛使用,能有效改善混凝土在某些方面的性能,對于大體積混凝土,可添加適當(dāng)?shù)木從齽p水劑,延長水化時(shí)間,降低水化熱的峰值,從而防止溫度裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。

此外,大體積混凝土的水化熱是由于水泥的水化反應(yīng)引起的,因此,在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的前提下,適當(dāng)提高摻合料及骨料的含量,降低單方混凝土的水泥用量,即使水泥含量最低也是控制溫度裂縫的有效措施之一。

2.2大體積混凝土澆筑方案

大體積混凝土的整體性要求比較高,因此澆筑時(shí)一般要求連續(xù)澆筑分層搗實(shí)。施工中一般有三種澆筑方案:(1)對平面尺寸不大的結(jié)構(gòu)可采用全面分層方案,即在第一層全面澆筑澆筑完畢后,再回頭澆筑第二層,此時(shí)應(yīng)使第一層混凝土還未初凝,如此逐層連續(xù)澆筑,直至完工為止。(2)對結(jié)構(gòu)厚度不大而面積或長度較大的可采用分段分層方案,即在混凝土澆筑時(shí),先從底層開始,澆筑至一定距離后澆筑第二層,如此依次向前澆筑其他各層。(3)對長度較大的結(jié)構(gòu)可采用斜面分層方案,即在要求斜面的坡度不大于1/3,適用于結(jié)構(gòu)的長度大大超過厚度3倍的情況?；炷翉臐仓酉露碎_始,逐漸上移。

2.3大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫度控制

因?yàn)闇囟攘芽p的產(chǎn)生主要是由溫差過大引起的,所以在大體積混凝土養(yǎng)護(hù)期間,做好測溫工作也是非常關(guān)鍵的。在測溫過程中,應(yīng)遵循以下幾點(diǎn):

(1)測溫點(diǎn)布置要均勻,尤其是結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位必須有測溫點(diǎn)。

(2)根據(jù)厚度的不同,應(yīng)沿厚度方面合理設(shè)置測溫點(diǎn),至少有表層、中層、底層三個(gè)測溫點(diǎn)。

(3)溫差不宜大于20℃。當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí),不大于25℃。

2.4其它措施

為了有效控制溫度裂縫,還可采取以下措施:降低混凝土的入模溫度;加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作,采用塑料薄膜覆蓋等方法,使混凝土表面處于潮濕狀態(tài),保持混凝土水分不過早蒸發(fā);也可以采用內(nèi)部降溫法,即在澆筑過程中在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管,通入冷卻水,降低混凝土內(nèi)部最高溫度;在混凝土表層布設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)片,防止混凝土收縮時(shí)產(chǎn)生干裂。