裂縫控制論文范文

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篇1

在混凝土樓板的澆筑過(guò)程中，由于施工人員的長(zhǎng)時(shí)間振搗，結(jié)果使混凝土中的石子﹑骨料下沉，漿體上浮，造成作業(yè)面砂漿層。這就使它的干縮性能增大，等到水分蒸發(fā)后，混凝土失去水分而變得更加干燥，從而使毛細(xì)孔收縮或沉縮引起了混凝土樓板的龜裂。（1）由于在施工中各工種操作人員沒(méi)有相互配合，人為地將樓板鋼筋的成品（板面負(fù)筋）踏壞﹑壓彎，出現(xiàn)了支座的負(fù)彎矩，在澆筑混凝土后便出現(xiàn)了板面裂縫。（2）在施工中由于要提前預(yù)埋線管，而且加上預(yù)埋線管外表光滑，混凝土經(jīng)過(guò)振搗，石子滑落，水泥砂漿浮于預(yù)埋線管上層，這就會(huì)使混凝土樓板沿管線預(yù)埋方向產(chǎn)生干縮裂縫。（3）施工方為了趕超進(jìn)度，節(jié)約替換模板和支撐系統(tǒng)，當(dāng)混凝土沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，操作人員就過(guò)早地將模板拆除；或者在混凝土還沒(méi)有完全終凝后，就在上面加壓重荷，甚至上人作業(yè)等。這都會(huì)使混凝土樓板的彈性發(fā)生變性，破壞混凝土樓板結(jié)構(gòu)，從而出現(xiàn)裂縫。（4）混凝土澆筑后，還有大量的水化熱量得不到散發(fā)，在內(nèi)部就產(chǎn)生了溫度應(yīng)力。由于混凝土抗拉強(qiáng)度低，容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂，從而產(chǎn)生溫度裂縫，這就給施工后的養(yǎng)護(hù)帶來(lái)了難度。如果在樓板養(yǎng)護(hù)時(shí)沒(méi)有采取覆蓋或覆蓋措施不到位，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠，也會(huì)使樓板產(chǎn)生裂縫。

因此，民居工程的施工中應(yīng)從以下幾方面來(lái)控制商品混凝土樓板裂縫的發(fā)生。施工方要選擇有資質(zhì)的商品混凝土生產(chǎn)廠家，根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)﹑和易性及實(shí)驗(yàn)室配合比的要求，確定各種標(biāo)號(hào)混凝土配合比，嚴(yán)格按照配合比控制水灰比和水泥用量；選擇級(jí)配良好的石子，減少孔隙率以減少收縮量；嚴(yán)格控制砂子的含泥量﹑泥塊含量，采用中粗砂，避免使用過(guò)量粉砂。同時(shí)，要求嚴(yán)格審查出廠合格證及設(shè)計(jì)配合比報(bào)告，嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，以便提高它的抗裂性能。

先進(jìn)合理的施工技術(shù)和方法，不僅能降低建筑成本，提高工作效率，還能有效控制混凝土樓板的裂縫。（1）梁、柱澆筑完成后，制定混凝土樓板施工方案，并對(duì)樓板模板支撐系統(tǒng)編制專項(xiàng)施工方案。要求模板及支撐系統(tǒng)除滿足強(qiáng)度要求外，還必須有足夠的剛度和穩(wěn)定性；而且根據(jù)工期要求要準(zhǔn)備充足的模板，以確保按標(biāo)準(zhǔn)﹑按要求拆除模板。梁、板、柱宜采用同一標(biāo)號(hào)混凝土。（2）混凝土澆筑前，應(yīng)將模板用水澆濕潤(rùn)，避免模板干燥而吸收水分。同時(shí)，要嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，以防止混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收縮，使樓板出現(xiàn)裂縫。（3）現(xiàn)澆樓板中的預(yù)埋線管必須布置在底部鋼筋網(wǎng)片之上，交叉布線處可采用接線盒集中鋼筋網(wǎng)帶，嚴(yán)禁將水管水平埋設(shè)在現(xiàn)澆混凝土樓板中；而且在埋管集中的地方，切不可管與管緊密相列，要留有適當(dāng)?shù)拈g距。（4）現(xiàn)澆混凝土樓板澆筑完畢后，應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋并作保濕養(yǎng)護(hù)，12h后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于1個(gè)星期。對(duì)于摻用緩凝型外加劑的混凝土，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于2個(gè)星期。同時(shí)，對(duì)于已澆筑完畢的混凝土樓板，嚴(yán)格禁止人或重物加荷其上，以防止?jié)仓炷翗前褰Y(jié)構(gòu)的人為破壞，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。綜上所述，混凝土樓板裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低居民樓層與層之間的抗?jié)B能力，影響居民的正常生活，還會(huì)降低樓板的耐久性，影響整個(gè)居民樓的使用壽命。因此，建筑施工單位必須嚴(yán)格加強(qiáng)混凝土原材料的質(zhì)量控制、混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制和現(xiàn)澆混凝土樓板施工質(zhì)量管理，民居工程中混凝土樓板的裂縫就能得到有效的控制。

本文作者：柴燕侖工作單位：大同煤礦集團(tuán)公司企劃部

篇2

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；干縮；收縮；骨料；水灰比；硬化；添加劑

1.引言

大體積混凝土由于水泥凝結(jié)硬化過(guò)程中釋放出大量的水化熱，形成較大的內(nèi)外溫差，當(dāng)溫差較大超過(guò)25℃時(shí)，混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力有可能超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度從而產(chǎn)生溫度裂縫，同時(shí)混凝土降溫階段如果降溫過(guò)快，由于厚板收縮，又受到強(qiáng)大的摩阻力，可能導(dǎo)致收縮貫穿裂縫。此外，混凝土本身的收縮也可能造成裂縫的產(chǎn)生。因此大體積混凝土存在的主要問(wèn)題是裂縫的控制。

2.大體積混凝土的概念

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于大體積混凝土尚無(wú)一個(gè)明確的定義。我國(guó)有的規(guī)范認(rèn)為，當(dāng)基礎(chǔ)邊長(zhǎng)大于20m，厚度大于1m，體積大于400m3時(shí)稱大體積混凝土；有的則認(rèn)為混凝土結(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(guò)大，導(dǎo)致裂縫的混凝土為大體積混凝土。

3.大體積混凝土的主要類型

目前主要根據(jù)混凝土的種類和要求的性能進(jìn)行分類。按照混凝土種類主要分為不含鋼筋的素混凝土、含鋼筋的鋼筋混凝土或摻入鋼纖維的鋼纖維混凝土；按照要求的性能主要分為干硬性混凝土、低流態(tài)混凝土、高流態(tài)混凝土和常態(tài)混凝土等。

4.大體積混凝土的特點(diǎn)及施工技術(shù)要求

大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、一次澆注量大、施工時(shí)間長(zhǎng)、施工工藝要求高、受環(huán)境影響大，澆注完畢后，由于體積過(guò)大，造成混凝土水化熱大，溫度場(chǎng)梯度大，混凝土“內(nèi)熱外冷”極易產(chǎn)生裂縫。工程實(shí)踐證明，大體積混凝土施工難度比較大，混凝土產(chǎn)生裂縫的機(jī)率較多。

5.大體積混凝土裂縫的主要類型

5.1干縮裂縫

混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。是混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過(guò)快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

5.2塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)，且長(zhǎng)短不一，互不連貫狀態(tài)。常發(fā)生在混凝土板或比表面積較大的墻面上，較短的裂縫一般長(zhǎng)20～30cm，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2～3m，寬1～5mm.從外觀分為無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)狀和稍有規(guī)則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構(gòu)件截面變化等規(guī)則的形狀，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的邊緣。

5.3沉陷裂縫

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致。或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔悖０逯伍g距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)沉陷裂縫。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

5.4溫度裂縫

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆注后，在硬化過(guò)程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差。較大的溫差造成混凝土內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

6.大體積混凝土裂縫的材料控制技術(shù)

6.1水泥的合理選取

優(yōu)先選用收縮小的或具有微膨脹性的水泥。因?yàn)檫@種水泥在水化膨脹期（1～5d）可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力部分抵消溫度徐變應(yīng)力，減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。

6.2骨料的合理選取

選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈性模量低、表面清潔無(wú)弱包裹層、級(jí)配良好的骨料，這樣可以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小了混凝土裂縫的開(kāi)展。

6.3盡可能減少水的用量

水對(duì)混凝土具有雙重作用，水化反應(yīng)離不開(kāi)水的存在，但多余水貯存于混凝土體內(nèi)，不僅會(huì)對(duì)混凝土的凝膠體結(jié)構(gòu)和骨料與凝膠體間的界面過(guò)度區(qū)相的結(jié)構(gòu)發(fā)展帶來(lái)影響，而且一旦這些水分損失后，凝膠體體積會(huì)收縮，如果收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)界面過(guò)度區(qū)相的抗力，就有可能在此界面區(qū)產(chǎn)生微裂縫，降低混凝土內(nèi)部抵抗拉應(yīng)力的能力。再者，大體積混凝土一般強(qiáng)度都不是很高。

7.混凝土凝結(jié)硬化過(guò)程的控制

宏觀上，硬化混凝土在約束條件下，收縮變形會(huì)產(chǎn)生彈性拉應(yīng)力，拉應(yīng)力的近似值最初可假定為楊氏模量和變形的乘積，當(dāng)誘導(dǎo)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土材料就會(huì)開(kāi)裂。但事實(shí)上，由于混凝土是一種兼具粘性和延展性（徐變）的復(fù)雜相組成的非均質(zhì)材料，一些應(yīng)力被徐變松弛所釋放，混凝土是否產(chǎn)生裂縫是徐變應(yīng)力松弛后的殘余應(yīng)力所決定。

8.外加劑與摻合材料的控制

8.1粉煤灰

混凝土中摻用粉煤灰后，可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，抑制堿集料反應(yīng)，減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同時(shí)會(huì)顯著降低混凝土的早期強(qiáng)度，對(duì)抗裂不利。試驗(yàn)表明，當(dāng)粉煤灰取代率超過(guò)20%時(shí)，對(duì)混凝土早期強(qiáng)度影響較大，對(duì)于抗裂尤其不利。

8.2硅粉

（1）抗凍性：微硅粉在經(jīng)過(guò)300～500次快速凍解循環(huán)，相對(duì)彈性模量隆低10～20%，而普通混凝土通過(guò)25～50次循環(huán)，相對(duì)彈性模量隆低為30～73%.（2）早強(qiáng)性：微硅粉混凝土使誘導(dǎo)期縮短，具有早強(qiáng)的特性。（3）抗沖磨、控空蝕性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5～2.5倍，抗空蝕能力提高3～16倍。

8.3減水劑

緩凝高效減水劑能夠提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，并對(duì)減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形等性能起著極為重要的作用。

8.4引氣劑

引氣劑除了能顯著提高混凝土抗凍融循環(huán)和抗侵蝕環(huán)境的能力外，能顯著降低新拌混凝土的泌水，提高混凝土的工作度，降低混凝土的彈性模量，優(yōu)化混凝土體內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)，提高混凝土的抗凍性能。

9.結(jié)語(yǔ)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種：一是結(jié)構(gòu)型裂縫，由外荷載引起的。二是材料型裂縫，主要由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。目前控制和解決的重點(diǎn)是溫度應(yīng)力引起的混凝土裂縫。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：大體積砼承臺(tái)裂縫控制溫度應(yīng)力施工技術(shù)措施

1引言

白果渡嘉陵江大橋是國(guó)道212線四川武勝至重慶合川高速公路橫跨嘉陵江的一座特大橋，全橋長(zhǎng)1433米，主橋?yàn)椋?30+230+130）m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)，單箱單室，下部結(jié)構(gòu)為16根24米長(zhǎng)Ф230cm的群樁基礎(chǔ)，上接大體積分離式承臺(tái)。單幅承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸為18.7mx10.2mx5m，單幅承臺(tái)砼方量為953.7m3，一次澆注完成。

2簡(jiǎn)述

2.1溫度應(yīng)力的主要成因：

2.1.1大體積砼在硬化期間，水泥水化后釋放大量的熱量，使砼中心區(qū)域溫度升高，而砼表面和邊界由于受氣溫影響溫度較低，從而在斷面上形成較大的溫差，使砼的內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力（稱為內(nèi)部約束應(yīng)力）。

2.1.2當(dāng)砼的水化熱發(fā)展到3～7d達(dá)到溫度最高點(diǎn)，由于散熱逐漸產(chǎn)生降溫產(chǎn)生收縮，且由于水分的散失，使收縮加劇，這種收縮在受到基巖等約束后產(chǎn)生拉應(yīng)力（稱為外部約束應(yīng)力）。

2.2溫度應(yīng)力在承臺(tái)砼內(nèi)的分布如下圖所示：

綜上所述，在承臺(tái)大體積砼施工前，必須進(jìn)行砼的溫度變化，應(yīng)力變化的估算，以確定養(yǎng)護(hù)措施、分層厚度、澆筑溫度等施工措施，并以此來(lái)指導(dǎo)施工。

3C30承臺(tái)大體積砼砼裂縫控制的施工計(jì)算

3.1相關(guān)資料：

3.1.1配合比

水泥：粉煤灰：砂子：碎石：水：NNO-Ⅱ減水劑

369：50：677：1148：176：3.66

1：0.136：1.835：3.111：0.48：1%

3.1.2材料：

水泥：騰輝F.032.5級(jí)水泥

碎石：草街連續(xù)級(jí)配碎石（5~31.5mm）

混合中砂：機(jī)制砂40%，渠河細(xì)砂60%

粉煤灰：硌黃華能電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰

外加劑：達(dá)華NNO-Ⅱ型緩凝減水劑

3.1.3氣象資料

相對(duì)濕度80~82%；年平均氣溫17.5~17.6℃，最高氣溫40.5℃，夏熱期（5~9月份）平均氣溫20℃。

3.1.4采用自動(dòng)配料機(jī)送料，裝載機(jī)加料，拌和站集中拌和，混凝土泵輸送砼至模內(nèi)。

3.2砼最高水化熱溫度及3d、7d的水化熱絕熱溫度

C=369kg/m3；粉煤灰32.5水泥：水化熱Q7d=257J/kg，Q28d=222J/kg（騰輝水泥廠提供的數(shù)據(jù)）；c=0.96J/kg.k；ρ=2400kg/m3。

3.2.1砼最高水化熱絕熱溫升

Tmax=CQ/cρ=(366*257)/(0.96*2400)=40.83℃

3.2.23d的絕熱溫升

T（3）=40.83*(1-e-0.3*3)=24.23℃

ΔT（3）=24.23-0=24.23℃

3.2.37d的絕熱溫升

T（7）=40.83*(1-e-0.3*7)=35.83℃

ΔT（7）=35.83-24.23=11.6℃

(4)15d的絕熱溫升

T（15）=40.83*(1-e-0.3*15)=40.38℃

T（15）=40.38-35.83=4.55℃

3.3砼各齡期收縮變形值計(jì)算

εy（t）=εy0（1-e-0.01t）*M1*M2*…*M10

查表得：M1=1.10，M2=1.0，M3=1.0，M4=1.21，M5=1.2，M6=1.11(1d)、1.09(3d)、1.0(7d)、0.93(15d)，M7=0.7，M8=1.4，M9=1.0，M10=0.895

則有：M1M2M3M4M5M7M8M9M10

=1.10*1.0*1.0*1.21*1.2*0.7*1.4*1.0*0.895=1.401

3.3.13d收縮變形值

εy（3）=εy0*（1-e-0..03）*1.401*M6

=3.24*10-4*（1-e-0..03）*1.401*1.09=0.146*10-4

3.3.27d收縮變形值

εy（7）=εy0*（1-e-0..07）*1.401*M6

=3.24*10-4*（1-e-0..07）*1.401*1.0=0.307*10-4

3.3.315d收縮變形值

εy（15）=εy0*（1-e-0.15）*1.401*M6

=3.24*10-4*（1-e-0..15）*1.401*0.93=0.588*10-4

3.4砼收縮變形換算成當(dāng)量溫差

3.4.13d

T（y）（3）=-εy（3）/α=(-0.146*10-4)/(1.0*10-5)=-1.46℃

3.4.27d

T（y）（7）=-εy（7）/α=(-0.307*10-4)/(1.0*10-5)=-3.07℃

3.4.315d

T（y）（15）=-εy（15）/α=(-0.588*10-4)/(1.0*10-5)=-5.88℃

3.5各齡期砼模量計(jì)算E（t）=Ec*（1-e-0..09t）

3.5.13d齡期

E（3）=3.0*104*（1-e-0..09*3）

=7.1*103N/mm2

3.5.27d齡期

E（7）=3.0*104*（1-e-0..09*7）

=1.40*104N/mm2

3.5.315d齡期

E（15）=3.0*104*（1-e-0..09*15）

=2.22*104N/mm2

3.6砼的溫度收縮應(yīng)力計(jì)算

砼強(qiáng)度換算f（n）=f（28）*lgn/lg28，砼抗拉強(qiáng)度f(wàn)t=0.23*f2/3cu對(duì)于C30砼f（28）=15N/mm2

3d齡期:f（3）=f（28）*lg3/lg28=15*lg3/lg28=8.76N/mm2

ft=0.23f2/3(3)=0.23*4.952/3=0.668N/mm2

7d齡期:f（7）=f（28）*lg7/lg28=15*lg7/lg28=8.76N/mm2

ft=0.23f2/3(7)=0.23*8.762/3=0.98N/mm2

由于在七月份澆注承臺(tái)砼，氣溫較高，假設(shè)入模溫度To=30℃，Th=25℃

3.6.13d齡期H（t）=0.57,R=0.35,V=0.15

ΔT=To+2/3T(t)+Ty(t)-Th=30+2/3*24.23+1.46-25=22.61℃

σ=-(7.1*103*10*10-6*22.61*0.57*0.35)/(1-0.15)

=0.377N/mm2＜(0.668/1.15)=0.581N/mm2可

3.6.27d齡期H（t）=0.502,R=0.35,V=0.15

ΔT=30+2/3*35.83+3.07-25=31.96℃

σ=-(1.4*104*10*10-6*31.96*0.502*0.35)/(1-0.15)

=0.93N/mm2＜0.98N/mm2

抗裂安全系數(shù)：K=0.98/0.93=1.05<1.15

4裂縫控制的施工技術(shù)措施

通過(guò)以上分析可知，承臺(tái)基礎(chǔ)在露天養(yǎng)護(hù)期間，7d齡期時(shí)，抗裂安全系數(shù)K值稍小于1.15，此時(shí)砼有可能出現(xiàn)裂縫，因此，在設(shè)計(jì)配合比、砼施工過(guò)程及養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)采取一定措施，以減小砼表面與內(nèi)部溫差值，使得砼表面與砼內(nèi)部溫差小于25℃，σ/（1.15）＜ft，則可控制裂縫的不出現(xiàn)。采取如下措施：

4.1采用雙摻技術(shù)，摻入粉煤灰和NNO-II型緩凝減水劑，粉煤灰摻入采用超量代換法，減水劑的緩凝時(shí)間15個(gè)小時(shí)（通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定結(jié)果表明），延緩砼的初凝時(shí)間，延緩砼水化熱峰值的出現(xiàn)。

4.2通過(guò)技術(shù)性能比較，石灰?guī)r碎石的線膨脹系數(shù)較小，彈模低，極限拉伸值大，據(jù)相關(guān)資料表明，在相同溫差下，溫度應(yīng)力可減小50%，能提高砼的抗拉強(qiáng)度，因此，選用石灰?guī)r碎石作為粗骨料；控制骨料（砂、石）的含泥量，以減小砼的收縮，提高極限拉伸。

4.3嚴(yán)格控制砼的入模溫度在30℃左右。選擇在傍晚開(kāi)始澆注承臺(tái)砼，對(duì)粗骨料進(jìn)行噴水和護(hù)蓋；施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施，搭設(shè)彩條布棚，避免陽(yáng)光直曬；在水箱中加入冰塊，降低拌和水的溫度；在基坑內(nèi)設(shè)一大功率的鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)散熱。

4.4埋設(shè)6層冷卻管，每層冷卻管配一潛水泵，在第一批開(kāi)始砼初凝時(shí)由專人負(fù)責(zé)往冷卻管內(nèi)注入涼水降溫，冷卻水流速應(yīng)大于15L/min，冷卻水采用嘉陵江水，持續(xù)養(yǎng)生7天。通過(guò)冷卻排水，帶走砼體內(nèi)的熱量，許多工程實(shí)踐表明，此方法可使大體積砼體內(nèi)的溫度降低3~4攝氏度。

4.5澆注砼時(shí)，采用薄層澆注，控制砼在澆注過(guò)程中均勻上升，避免砼拌和物堆積過(guò)大高差，砼的分層厚度控制在20~30cm。

4.6設(shè)10臺(tái)插入式振搗器，加強(qiáng)振搗，以期獲得密實(shí)的砼，提高密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，澆注后，及時(shí)排除表面積水，進(jìn)行二次抹面，防止早期收縮裂縫的出現(xiàn)。

4.7砼澆注后，搭設(shè)遮陽(yáng)布棚，避免陽(yáng)光曝曬承臺(tái)表面。

4.8砼澆注后，砼表面用土工布覆蓋保溫，并灑水養(yǎng)生，使砼緩慢降溫、緩慢干燥，減少砼內(nèi)外溫差。

4.9砼澆筑后，每2小時(shí)量測(cè)冷卻管出口的水溫和砼表面溫度，若溫差大于20℃時(shí)，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，如加快冷卻水的流通速度等措施，以控制溫差小于25℃。

5溫度監(jiān)測(cè)

承臺(tái)砼入模溫度為30℃～34℃，1.5d后中心溫度最高達(dá)50℃，溫升達(dá)20℃，3d后中心溫度達(dá)57℃～60℃，溫升27℃～30℃，經(jīng)過(guò)10～12d降溫階段后，中心溫度基本穩(wěn)定。

承臺(tái)中心與側(cè)面中心溫度的最大溫差為10℃，與承臺(tái)表面的最大溫差為17℃左右，因此，在養(yǎng)護(hù)階段必須做好承臺(tái)表面的保溫措施，延緩承臺(tái)表面的降溫速度，減小溫差。

篇4

關(guān)鍵詞：混凝土；施工；溫度裂縫

1．混凝土施工建設(shè)中形成溫度裂縫的主要成因

混凝土施工建設(shè)中，在發(fā)生硬化階段中會(huì)令水泥釋放出較多水化熱，令其內(nèi)部溫度持續(xù)增加，位于表面形成拉應(yīng)力。倘若環(huán)境溫度下降會(huì)在表面形成拉應(yīng)力，當(dāng)大于混凝土抗拉系數(shù)時(shí)便會(huì)形成開(kāi)裂。較多混凝土其溫度在內(nèi)部呈現(xiàn)出緩慢低水平變化，然而在表面的濕度范圍則會(huì)顯著激烈的波動(dòng)。倘若不進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)，令混凝土表面不時(shí)出現(xiàn)較干或較濕狀況，則由于混凝土內(nèi)部對(duì)各類干縮變形的制約，同樣會(huì)形成混凝土裂縫。由固有特征來(lái)講，混凝土屬于一類脆性用料，即其具備的抗拉強(qiáng)度較低，僅僅為抗壓強(qiáng)度的約十分之一，倘若在短時(shí)間內(nèi)急劇施加荷載，則混凝土拉伸的極限變形很小。基于骨料具有波動(dòng)的水灰比以及分布不均的骨料密度，加之其澆筑處理與運(yùn)輸階段中會(huì)發(fā)生離析變化，位于同一混凝土之中具備的抗拉強(qiáng)度同樣具有不均衡性，因此包含較多薄弱、易形成裂縫且較低抗拉能力的環(huán)節(jié)部位。施工建設(shè)中應(yīng)用鋼筋混凝土，其主要拉應(yīng)力作用歸功于鋼筋，而混凝土材料則主要發(fā)揮壓應(yīng)力抵御。在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，雖然做出了控制產(chǎn)生較小拉應(yīng)力或目標(biāo)要求，然而在實(shí)際施工階段中，由于混凝土?xí)蓽囟茸畲笾抵鸩嚼鋮s直至穩(wěn)定的應(yīng)用溫度，因而位于其內(nèi)部會(huì)形成較大拉應(yīng)力。而澆筑混凝土完成后在逐步硬化階段中，又會(huì)由于水泥水化作用形成較多水化熱，并位于大體積混凝土中聚集，很難快速散發(fā)，進(jìn)一步令混凝土內(nèi)部產(chǎn)生快速上升的溫度變化，進(jìn)而令結(jié)構(gòu)外部與內(nèi)部形成了顯著的溫差效應(yīng)、不同水平的熱脹冷縮變化，進(jìn)而在混凝土表面逐步形成了較大拉應(yīng)力。一旦其高于混凝土抗拉極限標(biāo)準(zhǔn)，便會(huì)位于混凝土表面形成裂縫。工程建設(shè)混凝土施工實(shí)踐中，一旦周圍環(huán)境溫度形成了顯著波動(dòng)，或由于發(fā)生寒潮氣候令混凝土受到了不良影響，也會(huì)令其表面形成了快速的溫度降低并引發(fā)收縮變化，由于受到混凝土內(nèi)部的抑制作用，表面收縮在約束下便會(huì)產(chǎn)生較大拉應(yīng)力進(jìn)而引發(fā)了裂縫的形成。

2．混凝土施工中形成溫度應(yīng)力的過(guò)程分析

依據(jù)形成溫度應(yīng)力的具體過(guò)程，我們可進(jìn)行三類階段的分析。首先在早期階段，也就是開(kāi)始進(jìn)行混凝土澆筑一直到水泥完成放熱階段，通常會(huì)持續(xù)三十天時(shí)間。該階段具備兩類顯著特點(diǎn)，首先是水泥放熱過(guò)程會(huì)產(chǎn)生較多水化熱，同時(shí)混凝土?xí)a(chǎn)生顯著快速變化的彈性模量，并位于其內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力。第二個(gè)時(shí)期為中期階段，也就是完成水泥放熱一直到混凝土逐步冷卻并降低到穩(wěn)定溫度水平時(shí)期，該階段形成的溫度應(yīng)力來(lái)自于冷卻的混凝土變化以及環(huán)境溫度的波動(dòng)。第三個(gè)時(shí)期為晚期階段，也就是待混凝土冷卻至穩(wěn)定溫度以后逐步進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)階段，其溫度應(yīng)力來(lái)自于外界環(huán)境溫度的波動(dòng)。依據(jù)產(chǎn)生溫度應(yīng)力影響因素，可將其劃分為兩種，即自生應(yīng)力與約束應(yīng)力。前者在混凝土邊界不產(chǎn)生約束，倘若混凝土內(nèi)部呈現(xiàn)出非線性的溫度布局，則會(huì)基于自身結(jié)構(gòu)間的約束作用形成溫度應(yīng)力。比如，橋梁施工中具有較大尺寸結(jié)構(gòu)及墩身，在混凝土逐步發(fā)生冷卻階段中其表面溫度會(huì)持續(xù)降低，而內(nèi)部則仍舊呈現(xiàn)出較高的溫度水平，因而會(huì)在在中間形成一定壓應(yīng)力并在表面形成拉應(yīng)力。混凝土受到來(lái)自于外界的制約無(wú)法自由變形時(shí)，便會(huì)引發(fā)約束應(yīng)力，例如護(hù)欄或梁箱頂板施工階段中，便會(huì)形成該應(yīng)力。

3．有效預(yù)防控制混凝土溫度裂縫

混凝土溫度內(nèi)部變化同其種類、應(yīng)用體積以及總量密切相關(guān)，倘若體積越大、選擇具有高級(jí)別水化熱的水泥材料，應(yīng)用總量越多，則會(huì)位于混凝土內(nèi)部形成較高的溫度，并引發(fā)顯著溫度應(yīng)力，提升裂縫機(jī)率。就大體積施工混凝土，其產(chǎn)生溫度應(yīng)力則密切相關(guān)于尺寸結(jié)構(gòu)，在一定標(biāo)準(zhǔn)中，尺寸結(jié)構(gòu)越大，形成的溫度應(yīng)力便越高，進(jìn)而提升了產(chǎn)生裂縫的可能性。為此我們可由溫度控制與約束條件優(yōu)化等層面入手實(shí)施有效的裂縫預(yù)防控制。

3.1?基于溫度因素實(shí)施控制

通過(guò)上述分析，我們可改善優(yōu)化混凝土級(jí)配，合理選擇低熱礦渣或中熱硅酸鹽材料水泥，干硬性混凝土，降低應(yīng)用水泥總量。同時(shí)可應(yīng)用二次攪拌預(yù)防混凝土水分位于石子與水泥砂漿界面不良積聚，進(jìn)而提升硬化界面粘結(jié)性與致密度，令混凝土持續(xù)強(qiáng)化并降低水泥用量、裂縫及水化熱的形成。還可合理加入塑化劑或引氣劑等混合料控制水泥用量，提升混凝土粘結(jié)性、持水及流動(dòng)力，并提升泵送效率，抑制水化熱大量形成。在炎熱天氣進(jìn)行混凝土澆筑施工階段中可適應(yīng)性降低澆筑總體厚度，采用埋設(shè)水管、實(shí)施澆筑面散熱措施有效進(jìn)行快速降溫，避免大量溫度裂縫產(chǎn)生。在寒冷冬季施工建設(shè)時(shí)，應(yīng)采取必要的表面混凝土保溫處理，預(yù)防寒潮冰冷的不良影響，尤其對(duì)于薄壁混凝土結(jié)構(gòu)或板狀結(jié)構(gòu)更應(yīng)采取必要的保溫防護(hù)措施。

3.2?優(yōu)化約束條件

對(duì)大面積混凝土平板結(jié)構(gòu)，可通過(guò)分縫措施降低溫度應(yīng)力，避免裂縫形成。在施工階段中應(yīng)有效進(jìn)行工序安排，通過(guò)分塊實(shí)施分層澆筑降低不良約束，令混凝土快速散熱。對(duì)于完成澆筑混凝土，應(yīng)快速實(shí)施終凝階段之前的二次振動(dòng)，令水分與空隙有效排除，進(jìn)而全面提升混凝土抗拉性與粘聚性，降低內(nèi)部氣孔與斷裂并增強(qiáng)其綜合抗裂性。另外對(duì)于早期的混凝土養(yǎng)護(hù)也不容忽視，應(yīng)確保其始終處于適宜的濕度與溫度環(huán)境，抑制干縮與冷縮變化，確保水泥順利水化，符合設(shè)計(jì)抗裂與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。為抑制表面的快速熱擴(kuò)散，可實(shí)施必要的保溫措施，令其溫差有效縮短，預(yù)防形成表面裂縫。澆筑混凝土施工后，應(yīng)快速采用麻片、濕潤(rùn)草簾保護(hù)，定期養(yǎng)護(hù)澆水，提升養(yǎng)護(hù)時(shí)間，令混凝土緩慢完成表面冷卻。

4．結(jié)語(yǔ)

總之，混凝土施工階段中引發(fā)溫度裂縫形成的因素復(fù)雜多樣，我們只有深入分析、有效控制、科學(xué)養(yǎng)護(hù)、全面預(yù)防，才能抑制溫度裂縫大范圍產(chǎn)生，進(jìn)而鞏固施工質(zhì)量，優(yōu)化施工效果，全面提升施工建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵字：溫度裂縫；混凝土；導(dǎo)熱性能

一 影響大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 水泥水化熱

大體積混凝土內(nèi)部熱量主要是從水泥水化過(guò)程中產(chǎn)生的，由于大體積混凝土截面厚度較大，因此水化熱聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)不易釋放出來(lái)，將會(huì)引起急驟升溫。混凝土單位體積內(nèi)的水泥的用量和水泥的品種是引起水泥水化熱的絕熱溫升的重要因素，隨著混凝土的齡期按指數(shù)關(guān)系增長(zhǎng)，最終絕熱溫升的時(shí)間一般在10d左右，但是由于結(jié)構(gòu)自然散熱的原因，實(shí)際上混凝土內(nèi)部的最高溫度大多發(fā)生在混凝土澆筑后的3～5d左右。

1.2 混凝土的導(dǎo)熱性能

熱量在混凝土內(nèi)傳遞的能力反映在其導(dǎo)熱性能上。熱量傳遞率越大，說(shuō)明混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)越大，并與外界交換的效率也會(huì)越高，使得混凝土內(nèi)最高溫升降低，同時(shí)也降低了混凝土的內(nèi)外溫差。如果混凝土的導(dǎo)熱性能較差時(shí)，在澆筑初期，混凝土的彈性量和強(qiáng)度都不高，對(duì)水化熱急驟溫升而引起的變形約束較小，溫度應(yīng)力不大。隨著混凝土齡期的慢慢增長(zhǎng)，彈性模量和強(qiáng)度都相應(yīng)的提高，對(duì)混凝土降溫收縮變形的約束也越來(lái)越強(qiáng)，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，一旦混凝土的抗拉強(qiáng)度不能抵抗該溫度應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

1.3 外界氣溫變化

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，大體積混凝土開(kāi)裂與外界氣溫的變化有著密切的聯(lián)系。澆筑溫度是從混凝土內(nèi)部溫度而來(lái)的（即混凝土的入模溫度，它是混凝土水化熱溫升的基礎(chǔ)，可以預(yù)見(jiàn)，混凝土的入模溫度越高，它的熱峰值也必然越高。工程實(shí)踐中在高溫季節(jié)澆筑大體積常采用骨料預(yù)冷，加冰拌和等措施來(lái)降低澆筑溫度，控制混凝土最高溫升，原因在此）、水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)散熱降溫等各種溫度的疊加之和。當(dāng)外界溫度升高時(shí)，混凝土的澆筑溫度也會(huì)升高；如果外界溫度降低，將會(huì)增加混凝土的降溫幅度，尤其是在外界氣溫急降時(shí)，將會(huì)增加外層混凝土和內(nèi)部混凝土的梯度，這將會(huì)對(duì)大體積混凝土造成非常大的影響。

1.4 混凝土的收縮變形

混凝土中的水分一般包括：化學(xué)結(jié)合水、物理-化學(xué)結(jié)合水以及物理力學(xué)結(jié)合水。其中大部分的的水分需要蒸發(fā)掉，水泥硬化只需一小部分水分。大體積混凝土在水泥水化的過(guò)程中，多余的水分蒸發(fā)將會(huì)引起混凝土體積變形，大部分屬于收縮變形，一小部分為膨脹變形，這跟所采用的膠凝材料的性質(zhì)有關(guān)。引起混凝土體積收縮的一個(gè)重要原因就是多余水分的蒸發(fā)。這種干燥收縮變形不受約束條件的影響，如果存在約束，那么產(chǎn)生收縮應(yīng)力即可引起硅的開(kāi)裂，而且還會(huì)隨齡期的增加而發(fā)展。

二 對(duì)大體積混凝土溫度裂縫控制的一些措施

2.1 控制混凝土的溫升

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)降溫階段，由于降溫和水分蒸發(fā)等種因素的影響而產(chǎn)生收縮，另外由于存在約束不能自由變形而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。因此，控制水泥水化熱引起的溫升，也就降低了降溫溫差，這將對(duì)減小溫度應(yīng)力、防止產(chǎn)生溫度裂縫能起到非常重要的作用。為了可以控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)因水泥水化熱而產(chǎn)生的溫升，需采取以下的施工措施：

（l）選用中低熱的水泥品種；（2）摻加外加劑；（3）粗骨料應(yīng)達(dá)到最佳的最大粒徑；（4）控制混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度。

2.2 加強(qiáng)混凝土的保溫和養(yǎng)護(hù)

剛澆筑的混凝土由于強(qiáng)度較低，抵抗變形的能力小等，一旦遇到較差的溫濕條件，其表面較易發(fā)生有害的冷縮和干縮裂縫。而保濕的主要目的是降低混凝土表面與內(nèi)部溫度差及表面混凝土溫度的梯度，防止表面裂縫的產(chǎn)生。不論在常溫還是負(fù)溫下進(jìn)行施工，混凝土的表面都需覆蓋保溫層。常溫保濕層可以對(duì)混凝土表面因受大氣溫度變化或雨水襲擊的溫度影響起到緩沖作用；而負(fù)溫保溫層則根據(jù)工程項(xiàng)目地點(diǎn)、氣溫以及控制混凝土內(nèi)外溫差等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。但負(fù)溫保溫層一定要設(shè)置不透風(fēng)材料覆蓋層，要不然效果將不理想。保溫層還具有保濕的作用，如果換成濕砂層，濕鋸末層或積水保濕效果尤為突出，保濕可以提高混凝土的表面抗裂能力。

2.3 減少混凝土的收縮、提高混凝土的極限拉伸值

混凝土的收縮值和極限拉伸值，不僅跟水泥用量、骨料品種和級(jí)配、水灰比、骨料含泥量等有關(guān)，而且與施工質(zhì)量和施工工藝有著密切聯(lián)系。在澆筑后的混凝土進(jìn)行二次振搗，還可以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，為使混凝土與鋼筋的握裹力提高，防止因混凝土沉落而產(chǎn)生裂縫，需減小內(nèi)部微裂，增加混凝土密實(shí)度，將混凝土的抗壓強(qiáng)度提高10%-20%左右，從而提高抗裂性。

為了使混凝土質(zhì)量進(jìn)一步提高，可采用二次投料的砂漿裹石或凈漿裹石攪拌新工藝。這樣能可以防止水分向石子與水泥砂漿界面的集中，使硬化后的界面粘結(jié)加強(qiáng)以及過(guò)渡層結(jié)構(gòu)致密，這將使混凝土的強(qiáng)度提高10%左右，還可以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度以及極限拉伸值。

2.4 加強(qiáng)混凝土的施工監(jiān)測(cè)工作

大體積混凝土施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是溫度控制，它可以有效地控制溫度裂縫的產(chǎn)生。在大體積混凝土的凝結(jié)硬化過(guò)程中，加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，可及時(shí)掌握大體積混凝土不同深度溫度場(chǎng)升降的變化規(guī)律，隨時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部的溫度情況，以便更好地采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施，保證混凝土不產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力，避免溫度裂縫的產(chǎn)生。

為了監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部的溫度，可在混凝土內(nèi)部不同部位埋設(shè)銅熱傳感器，并用混凝土溫度測(cè)定記錄儀進(jìn)行施工全過(guò)程的跟蹤監(jiān)測(cè)，確保做到全面、及時(shí)、均勻地控制大體積混凝土的溫度情況。

三 總結(jié)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫控制是一個(gè)系統(tǒng)的工程，要根據(jù)工程中的實(shí)際情況進(jìn)行控制，切不可盲目地嚴(yán)格要求而帶來(lái)大量的浪費(fèi)，必須結(jié)合實(shí)際選擇相應(yīng)的控制方法，才能達(dá)到良好的效果。對(duì)于大體積混凝土工程，我們還需要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采用新的施工工藝，讓目的和手段能有機(jī)的結(jié)合，來(lái)解決實(shí)際工程中應(yīng)有的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)