谈谈大体积混凝土裂缝温控措施

　　摘要：本文分析了大体积混凝土裂缝种类，提出了具体的裂缝温控措施，供大家参考。

　　关键词：大体积混凝土，裂缝，温控，配合比

　　1前言

　　大体积混凝土裂缝一直是工程界所密切关注的课题，基础设施建设中大体积混凝土施工难度较大，而它产生裂缝的机率也较多，从多方面综合考虑，降低拉应力是控制混凝土裂缝的有效途径，而降低拉应力主要通过减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。

　　2大体积混凝土裂缝种类

　　2.1沉缩裂缝

　　混凝土沉缩裂缝在大体积混凝土施工中也是非常多的。主要原因是振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快，产生干缩，混凝土早期强度又低，不能抵抗这种变形而导致开裂。在施工中采用缓凝型泵送剂，延缓混凝土的凝结硬化速度：充分利用外加剂(特别是缓凝剂)的特性，适时增压抹加次数，消除表面裂缝(特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝)，特别是初凝前的抹压。

　　2.2温度裂缝

　　(1)原因

　　一是由于温差较大引起的，混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热;内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，混凝土内部膨胀高于外部，此时混凝土表面将受到很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当大体积混凝土浇筑在约束地基上时，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，或根本无法消除约束，易发生深进：直至贯穿的温度裂缝。

　　(2)过程

　　一般分为三个时期：一是初期裂缝——就是在混凝上浇筑的升温期，由于水化熟使混凝土浇筑后2～3天温度急剧上升，内热外冷引起“约束力”，超过混凝土抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝——就是水化热降温期，当水化热温升到达峰值后逐渐下降，水化热散尽时结构物的温度接近环境温度，此间结构物温度引起“外约束力”，超过混凝土抗拉强度引起裂缝。三是后期裂缝，当混凝土接近周围环境条件之后保持相对稳定，而当环境条件下剧变时，由于混凝土为不良导体，形成温度梯度，当温度梯度较大时，混凝土产生裂缝。

　　3大体积混凝土裂缝温控措施

　　3.1水泥品种和骨料的选用，充分利用混凝土的后期强度

　　混凝土的导热性能较差，水泥水化热的积聚使混凝土出现早期温升和后期降温现象。合理选择混凝土原材料、优化混凝土配合比能够控制水泥水化热引起的温升，使混凝土具有较大的抗裂能力。

　　(1)水泥品种的选择：混凝土升温的主要热源是水泥在水化反应中产生的水化热。因此选择中热和低热水泥品种是控制混凝土温升的最根本方法。

　　(2)骨料的选择：首先应选择自然连续级配的粗骨料配制。它具有较好的和易性、较少的用水量、节约水泥用量、较高的抗压强度等优点，其后根据施工条件和工艺以及配合比设计选用一个最佳的粗骨料最大粒径。对于细骨料应采用优质的中、粗砂为宜。细度模数宜在2.6—2.9范围内。在满足和易性的前提下尽可能选用较小的砂率。

　　3.2掺加外加剂

　　为了满足送到现场的混凝土具有一定坍落度，如单纯增加单位水泥用量，不仅多用水泥，加剧混凝土收缩，而且会使水化热增大，容易引起开裂，因此，应选择适当的外加剂。木质素磺酸钙属阴离子表面活性剂，对水泥颗粒有明显的分散效应，并能使水的表面张力降低而引起加气作用。因此，在混凝土中掺入水泥重量 0.25%的木钙减水剂(即木质素磺酸钙)，它不仅能使混凝土和易性有明显的改善，同时又减少了10%左右的拌和水，节约10%左右的水泥，从而降低了水化热。

　　目前，有一种新型“减低收缩剂”，常用的有UEA、AEA，是掺人后可使砼空隙中水分表面张力下降，从而减少收缩的新材料，它可减少收缩40%一 60%，但是能否起到有效地控制收缩裂缝的作用，还应注重其条件和后期收缩。试验资料表明，在混凝土内掺入一定数量的粉煤灰，由于粉煤灰具有一定活性，不但可代替部分水泥，而且粉煤灰颗粒呈球形，具有“滚珠效应”而起润滑作用，能改善混凝土的黏塑性，并可增加泵送混凝土(大体积混凝土多用泵送施工)要求的 0.315㎜以下细粒的含量，改善混凝土可泵性，降低混凝土水化热。另外，根据大体积混凝土的强度特性，初期处于高温条件下，强度增长较快、较高，但后期强度就增长缓慢，这是由于高温条件下水化作用迅速，随着混凝土的龄期增长，水化作用慢慢停止的缘故。掺加粉煤灰后可改善混凝土的后期强度，但其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量降低。

　　3.3控制混凝土的出机温度和浇筑温度

　　为了减低大体积混凝土总温升和减少结构的内外温差，控制出机温度和浇筑温度同样重要。对于出机温度的控制，根据搅拌前混凝土原材料总的热量与搅拌后混凝土总热量相等的原理，得到的混凝土出机温度的理论计算公式可以得知，混凝土的原材料中石子的比热较小，但其在1m混凝上中所占的重量较大;水的比热最大，但它的重量在lm3混凝土中只占一小部分。因此，对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响很小。为了进一步降低混凝土的出机温度，其最有效的办法就是降低石子的温度。在气温较高时，为防止太阳的直接照射，可在砂、石堆场搭设简易遮阳装置，必要时须向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。混凝土从搅拌机出料后，经搅拌运输车运输、卸料、泵送、浇筑、振捣、平仓等工序后的混凝土温度称为浇筑温度。关于浇筑温度的控制，我国有些规范提出不得超过25℃，否则必须采取特殊的技术措施。在土建工程的大体积钢筋混凝土施工中，浇筑温度对结构物的内外温差影响不大，因此对主要受早期温度应力影响的结构物，没有必要对浇筑温度控制过严，但是考虑到温度过高会引起较大的干缩以及给混凝土的浇筑带来不利影响，适当限制浇筑温度是合理的。建议最高浇筑温度控制在40℃以下为宜，这就要求在常规施工情况下合理选择浇筑时间，完善浇筑工艺以及加强养护工作。

　　3.4加适当预埋件

　　在混凝土易裂缝部位埋设应力应变传感片，直接测试拉应力，以便更直接控制混凝土阔节保温保湿养护条件，保证温度梯度)，确保混凝土不裂缝。在基础面筋上加设铁丝网或小直径钢筋网，以提高混凝土表面抗裂性(中间温度筋可去掉)。如3.00m厚承台设计时，在承台中间设置了垫20@2肋水平抗缩钢筋网片。采用“水乎分层间隙”施工方法，分两层进行浇筑，间隙时间7d以上，分层厚度各1.5m，抗缩钢筋网设鼹在下层1.5m的上表面。在工期允许的情况下，这种施工方法可降低内部最高温升、加强混凝土的测温工作力、材料及机械设备的投入。

　　3.5加强混凝土浇筑后的养护

　　加强对混凝土表面的养护工作，保持混凝土表面的湿润状态。因为大体积混凝土产生温度裂缝的重要原因是混凝土中产生了温度梯度。当表面混凝土冷却时，表面和内部的温差就会产生温度梯度，从而产生超过未完全凝结的混凝土抗拉强度的拉应力，使混凝土开裂。有资料表明，大体积混凝土内部的最高温度一般发生在混凝土浇筑后的3d～5d。因此，强化对大体积混凝土的养护工作，特别是浇筑后7d内的养护工作至关重要。对于特殊部位的混凝土如溢流面等，还应加盖湿麻袋养护28d以上。

　　4结束语

　　大体积混凝土施工难度较大，混凝土产生裂缝的机率较多.稍有差错将会造成无法估量的损失。为了降低经济损失，所以要减少和控制裂缝的出现。

《谈谈大体积混凝土裂缝温控措施》

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