1、精選優質文檔-傾情為你奉上大體積混凝土施工溫度裂縫控制技術措施摘要大體積混凝土施工時, 由于水泥水化過程中釋放大量的水化熱, 使混凝土結構的溫度梯度過大, 從而導致混凝土結構出現溫度裂縫。因此, 計算并控制混凝土硬化過程中的溫度, 進而采取相應的技術措施, 是保證大體積混凝土結構質量的重要措施。關鍵詞混凝土溫度裂縫控制措施1 概述大體積混凝土是指最小斷面尺寸大于1m 以上的混凝土結構。與普通鋼筋混凝土相比, 具有結構厚, 體形大、混凝土數量多、工程條件復雜和施工技術要求高的特點。大體積混凝土在硬化期間, 一方面由于水泥水化過程中將釋放出大量的水化熱, 使結構件具有“熱漲”的特性; 另一方面混凝

2、土硬化時又具有“收縮”的特性, 兩者相互作用的結果將直接破壞混凝土結構, 導致結構出現裂縫。因而在混凝土硬化過程中,必須采用相應的技術措施, 以控制混凝土硬化時的溫度, 保持混凝土內部與外部的合理溫差, 使溫度應力可控, 避免混凝土出現結構性裂縫。2 大體積混凝土裂縫產生的原因大體積混凝土墩臺身或基礎等結構裂縫的發生是由多種因素引起的。各類裂縫產生的主要影響因素如下:( 1) 收縮裂縫?；炷恋氖湛s引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量, 用水量和水泥用量越高, 混凝土的收縮就越大。選用的水泥品種不同, 其干縮、收縮的量也不同。( 2) 溫差裂縫。混凝土內外部溫差過大會產

3、生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發生此類裂縫。大體積混凝土結構一般要求一次性整體澆筑。澆筑后, 水泥因水化引起水化熱,由于混凝土體積大, 聚集在內部的水泥水化熱不易散發, 混凝土內部溫度將顯著升高, 而其表面則散熱較快, 形成了較大的溫度差, 使混凝土內部產生壓應力, 表面產生拉應力。此時, 混凝齡期短, 抗拉強度很低。當溫差產生的表面抗拉應力超過混凝土極限抗拉強度, 則會在混凝土表面產生裂縫。( 3) 材料裂縫。材料裂縫表現為龜裂,主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量過多而引起的。3 大體積混凝土裂縫控制的理論計算工程實例: 武

4、漢市中環線南段××標段××號橋墩直徑為1.2m, 混凝土及其原材料各種原始數據及參數為:一是C30 混凝土采用P.S32.5 礦渣硅酸鹽水泥, 其配合比為: 水: 水泥: 砂: 石子:粉煤灰( 單位kg) =158: 298: 707: 1204: 68( 每立方米混凝土質量比) , 砂、石含水率分別為3%、0%, 混凝土容重為2 440kg/m3。二是各種材料的溫度及環境氣溫: 水18, 砂、石子23, 水泥25, 粉煤灰25, 環境氣溫20。3.1 混凝土溫度計算(1) 混凝土拌和溫度計算: 公式T0=TimiCi/miCi 可轉換為:T0=0.9

5、(mcTc+msTs+mgTg+mfTf) +4.2Tw(mw - Psms - Pgmg) +C1 ( PsmsTs +PgmgTg) - C2( Psms+Pgmg) ÷4.2mw+0.9(mc+ms+mg+mf) 式中: T0 為混凝土拌和溫度; mw、mc、ms、mg、mf水、水泥、砂、石子、粉煤灰單位用量( kg) ; Tw、Tc、Ts、Tg、Tf水、水泥、砂、石子、煤灰的溫度( ) ; Ps、Pg砂、石含水率(%) ; C1、C2水的比熱容(KJ/KgK) 及溶解熱(KJ/Kg) 。當骨料溫度>0時, C1=4.2, C2=0; 反之C1=2.1, C2=335。本

6、實例中的混凝土拌和溫度為:T0=0.9 ( 298×25+707 ×23+1204 ×23+68×25) +4.2×18 ( 158- 707×3%) +4.2×3%×707×23÷4.2×158+0.9( 298+707+1204+68) =21.02。(2) 混凝土出機溫度計算: 按公式T1=T0- 0.16( T0- Ti)式中: T1混凝土出機溫度( ) ; T0混凝土拌和溫度( ) ; Ti混凝土攪拌棚內溫度( ) 。本例中, T1=21.02- 0.16×( 21

7、.02- 25) =21.7。(3) 混凝土澆筑溫度計算: 按公式TJ=T1- ( n+0.032n)( T1- TQ)式中: TJ混凝土澆筑溫度( ) ; T1混凝土出機溫度( ) ; TQ混凝土運送、澆筑時環境氣溫( ) ;n混凝土自開始運輸至澆筑完成時間( h) ; n混凝土運轉次數。溫度損失系數( /h)本例中, 若n取1/3, n 取1, 取0.25,則:TJ=21.7- ( 0.25×1/3+0.032×1) ×( 21.7-25) =22.1( 低于30)3.2 混凝土的絕熱溫升計算Th=W0Q0/(C)式中:W0每立方米混凝土中的水泥用量( kg/

8、m3) ; Q0每公斤水泥的累積最終熱量(KJ/kg) ; C混凝土的比熱容取0.97(KJ/kgk) ; 混凝土的質量密度( kg/m3)Th=( 298×334) /( 0.97×2440) =42.13.3 混凝土內部實際溫度計算Tm=TJ+Th式中: Tj混凝土澆筑溫度; Th混凝土最終絕熱溫升; 溫降系數查建筑施工手冊, 若混凝土澆筑厚度3.4m。則:3取0.704,7取0.685,14 取0.527,21 取0.328。本例中: Tm(3)=22.1+0.704×42.1=51.7;Tm (7)=22.1+0.685×42.1=50.9; T

9、m (14)=22.1+0.527×42.1=44.3; Tm(21)=22.1+0.328×42.1=35.9。3.4 混凝土表面溫度計算Tb()=Tq+4h(H- h) T()/H2式中: Tb()齡期時混凝土表面溫度( ) ; Tq齡期時的大氣溫度( ) ; H混凝土結構的計算厚度(m) 。按公式H=h+2h計算, h混凝土結構的實際厚度(m); h混凝土結構的虛厚度(m): h=K/K計算折減系統取0.666,混凝土導熱系數取2.33W/mK。模板及保溫層傳熱系數(W/m2K):值按公式=1/( i/i+1/g) 計算,i模板及各種保溫材料厚度(m) ;i模板及各種

10、保溫材料的導熱系數(W/mK) ;g空氣層傳熱系數可取23W/m2K。T()齡期時,混凝土中心溫度與外界氣溫之差():T()=Tm()- Tq,若保護層厚度取0.04m, 混凝土灌注高度為7m, 則:=1/(0.003/58+0.04/0.06+1/23)=1.41h=K/=0.666×2.33/1.41=1.1H=h+2h=7.0+2×1.1=9.2(m)若Tq 取20, 則:T(3)=51.7- 20=31.7T(7)=50.9- 20=30.9T(14)=44.3- 20=24.3T(21)=35.9- 20=15.9則: Tb(3)=20+4×1.1(9.

11、2- 1.1)×31.7/9.22=33.3Tb (7)=20+4×1.1 ( 9.2- 1.1) ×30.9/9.22=33.0Tb (14)=20+4×1.1 ( 9.2- 1.1) ×24.3/9.22=30.2Tb (21)=20+4×1.1 ( 9.2- 1.1) ×15.9/9.22=26.73.5 混凝土內部與混凝土表面溫差計算T()s=Tm()- Tb()本工程實例中:T(3)s=51.7- 33.3=18.4( )T(7)s=50.9- 33.0=17.9( )T(14)s=44.3- 30.2=14.1(

12、 )T(21)s=35.9- 26.7=9.3( )若不摻加粉煤灰, 其它條件不變, 為保證混凝土強度相同, 則該配合比設計為:水: 水泥: 砂: 石子( 單位kg) =158: 351:707: 1204, 按上述步驟計算, 各齡期混凝土內表溫差為: T(3), s=22.1, T(7), s=21.5,T(14), s=16.0, T(21), s=11.2。4 大體積混凝土施工技術措施由于溫差的作用, 裂縫的產生是不可避免的。根據計算可以看出, 可以采用摻加粉煤灰等有效方法, 以降低混凝土硬化過程中混凝土內表的溫差。因而, 在施工中采取適宜的措施, 能夠避免有害裂縫的出現。(1) 降低水

13、泥水化熱。包括: 混凝土的熱量主要來自水泥水化熱, 因而選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土較好;精心設計混凝土配合比, 采用摻加粉煤灰和減水劑的“雙摻”技術, 減少每立方米混凝土中的水泥用量, 以達到降低水化熱的目的; 選用適宜的骨料, 施工中根據現場條件盡量選用粒徑較大, 級配良好的粗骨料;選用中粗砂, 改善混凝土的和易性, 并充分利用混凝土的后期強度, 減少用水量; 嚴格控制混凝土的塌落度。在現場設專人進行塌落度的測量, 將混凝土的塌落度始終控制在設計范圍內, 一般以79cm 為最佳;夏季施工時, 在混凝土內部預埋冷卻水管,通循環冷卻水, 強制降低混凝土水化熱溫度。冬季施工時, 采用保

14、溫措施進行養護;如技術條件允許, 可在混凝土結構中摻加10%15%的大石塊, 減少混凝土的用量,以達到節省水泥和降低水化熱的目的。(2) 降低混凝土入模溫度。包括: 澆筑大體積混凝土時應選擇較適宜的氣溫, 盡量避開炎熱天氣澆筑。夏季可采用溫度較低的地下水攪拌混凝土, 或在混凝土拌和水中加入冰塊, 同時對骨料進行遮陽、灑水降溫, 在運輸及澆筑過程中也采用遮陽保護、灑水降溫等措施, 以降低混凝土拌和物的入模溫度; 摻加相應的緩凝型減水劑; 在混凝土入模時, 還可以采取強制通風措施,加速模內熱量的散發。(3) 加強施工中的溫度控制。包括: 在混凝土澆筑之后, 做好混凝土的保溫保濕養護, 以使混凝土緩

15、緩降溫, 充分發揮其徐變特性, 減低溫度應力。夏季應堅決避免曝曬, 注意保濕; 冬季應采取措施保溫覆蓋,以免發生急劇的溫度梯度變化; 采取長時間的養護, 確定合理的拆模時間, 以延緩降溫速度, 延長降溫時間, 充分發揮混凝土的“應力松弛效應”; 加強測溫和溫度監測。可采用熱敏溫度計監測或專人多點監測, 以隨時掌握與控制混凝土內的溫度變化?；炷羶韧鉁夭顟刂圃?5以內, 基面溫差和基底面溫差均控制在20以內, 并及時調整保溫及養護措施, 使混凝土的溫度梯度和濕度不致過大, 以有效控制有害裂縫的出現; 合理安排施工程序, 混凝土在澆筑過程中應均勻上升, 避免混凝土堆積高差過大。在結構完成后及時回

16、填土, 避免其側面長期暴露。(4) 改善約束條件, 削減溫度應力。在大體積混凝土基礎與墊層之間可設置滑動層, 如技術條件許可, 施工時宜采用刷熱瀝青作為滑動層, 以消除嵌固作用, 釋放約束應力。(5) 提高混凝土的抗拉強度。包括: 控制集料含泥量。砂、石含泥量過大, 不僅增加混凝土的收縮, 而且降低混凝土的抗拉強度, 對混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制時必須嚴格控制砂、石的含泥量,將石子含泥量控制在1%以下, 中砂含泥量控制在2%以下, 減少因砂、石含泥量過大對混凝土抗裂的不利影響; 改善混凝土施工工藝?？刹捎枚瓮读戏?、二次振搗法、澆筑后及時排除表面積水和最上層泥漿等方法; 加強早期養

17、護, 提高混凝土早期及相應齡期的抗拉強度和彈性模量; 在大體積混凝土基礎表面及內部設置必要的溫度配筋, 以改善應力分布, 防止裂縫的出現。5 結語在大體積混凝土施工時, 準確計算混凝土拌和溫度、混凝土出機溫度、混凝土絕熱溫升、混凝土內部實際溫度、混凝土表面溫度及混凝土內部與表面溫差, 有利于選取適宜的施工工藝、采取相應的降溫與養護措施, 從而避免出現混凝土溫度裂縫, 以保證混凝土結構的工程質量。 大體積泵送混凝土在高溫、遠距離運輸條件下的施工實例 發布時間：2011-10-07 11:59:48 摘要：該文介紹浙江蕭山國際大酒店(30層)大型基礎底板泵送商品混凝土 在夏季高溫施工條件下，通過嚴

18、格控制混凝土溫度、降低內外溫差、預防收縮縫、運程35km的情況下減少坍落度損失、延緩凝結時間，確保順利泵送和澆筑質量所采取的一系列技術措施及其取得的效果 。關鍵詞：大體積混凝土 泵送商品混凝土1 工程概況和特點 蕭山國際大酒店是1995年竣工的中外合資四星級高級賓館，地處蕭山鬧市區西北角，建筑面積42500m.2，主樓28層，為內筒外框鋼筋混凝土結構，總高度107m，裙房34層，地下層2 層，主樓地下室由104根1000鉆孔灌注樁支承，基坑挖深8.7m，混凝土底板厚2.6m，混凝土設計強度等級C30，混凝土總量3500m.3(其中主樓底板2700m.3)，全部采用泵送商品混凝土，坍落

19、度12±2cm，要求一次連續澆筑，不留施工縫。 工程特點是：混凝土運輸距離遠，從杭州攪拌站到蕭山施工現場達35km，且市區交通擁擠， 道路堵塞嚴重，在通行相對正常的情況下，混凝土運達現場約需1.251.5h；基礎混凝土澆筑按工期和施工進度要求，安排在8月上旬，正值盛暑炎熱，且當年出現百年一遇長達兩個月的持續高溫，日最高溫度達39；結構體積大，主樓基礎長寬各33m，厚2.6m，且嵌有暗梁，鋼筋密集，施工技術要求高。根據這些特點，除必須滿足混凝土強度和耐久性等要求外，其關鍵是確?；炷恋目杀眯裕刂苹炷恋淖罡邷厣捌鋬韧鉁夭?，防止結構出現有害裂縫。 2 施工技術措施

20、 大體積混凝土由外荷載引起的裂縫的可能性很小，而混凝土硬化期間水化過程釋放的水化熱和澆筑溫度所產生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，由此產生的溫度應力和收縮應力，是導致結構出現裂縫的主要因素。因此，主要采用減少水泥用量以控制水化熱，降低混凝土出機溫度以控制澆筑溫度，并采取保溫養護等綜合措施來限制混凝土內部的最高溫升及其內外溫差，控制裂縫并確保高溫情況下順利泵送和澆筑。 2.1 限制水泥用量降低混凝土內部水化熱 (1)選擇水泥。選用杭州水泥廠水化熱較低的425礦渣硅酸鹽水泥。其早期的水化熱與同齡期的普通硅酸鹽水泥相比，3d的水化熱約可低30%。 (2)摻加

21、磨細粉煤灰。在每立方米混凝土中摻加粉煤灰75kg,改善了混凝土的粘聚性和可泵性 ，還可節約水泥50kg。根據有關試驗資料表明，每立方米混凝土的水泥用量每增減10kg，其水化熱引起混凝土的溫度相應升降11.2，因此可使混凝土內部溫度降低56。(3)選用優質外加劑。為達到既能減水緩凝，又使坍落度損失小的要求，經比較，最后選用了上海產效果明顯優于木鈣的E.A2型緩凝減水劑，可減少拌和用水10%左右，相應也減少了水泥用量，降低了混凝土水化熱。 (4)充分利用混凝土后期強度。實踐證明，摻優質粉煤灰混凝土后期強度較高，在一定摻量范圍內60d強度比29d約可增長20%左右。同時按粉煤灰混凝土應用技

22、術規范大體積混凝土抗裂施工技術 發布時間：2011-05-03 15:32:20 為確保大體積混凝土施工質量，除要滿足強度等級、抗滲要求，關鍵要嚴格控制混凝土在硬化過程中水化熱引起的內外溫差，防止因溫度應力而造成混凝土產生裂縫。以紹興交通銀行大廈地下工程為例，該工程地下1層，地上18層，基坑面積約3500平方米，基坑深5米，局部7米。為保證地下室大體積混凝土施工質量，主要采取了如下技術措施。優選材料，控制混凝土澆筑溫度。盡量縮短混凝土的運輸時間，合理安排澆筑順序，及時卸料；在澆筑前，用水沖洗模板降溫；泵管用麻布包裹，以防日光暴曬升溫。保證混凝土澆筑質量。澆筑采用“一個坡度、層層澆筑、一次到頂”的方針。根據混凝土泵送時形成的坡度，在上層與下層布置兩道振搗點。第一道布置在混凝土卸料點，主要解決上部振實；第二道布置在混凝土坡角處，確保下部混凝土的密實。先振搗料口處混凝土，以形成自然流淌坡度