浅谈大体积混凝土温度监测与裂缝管理措施核心期刊论文发表

来源：职称驿站所属分类：建筑施工论文
发布时间：2014-06-14浏览：31次

　　论文摘要：选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开在炎热天气浇筑。实在避不开，热天浇筑混凝土时先计算好方量从一天中气温最低的时候开始，到另一天气温最低时结束;每段采用全面分层，在下层未初凝前浇上层减少浇筑厚度，振捣均匀密实，分层连续浇筑，利用浇筑层面散热，严格控制不能有冷缝。

　　关键词：大体积混凝土,度控制,缝控制

　　1、引言

　　实践证明，温差裂缝是混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大，特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。分析认为，混凝土初凝过程中水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用产生温度应力和收缩应力，导致了大体积混凝土结构开裂。

　　掌握大体积混凝土施工中温度变化的规律，从而采取必要的措施，以控制大体积混凝土不发生裂缝是十分重要的。本文主要探讨了大体积混凝土温度应力引起裂缝的原因，以及温度控制与防止裂缝的对策。

　　2、温度应力引起裂缝的分析

　　2、1温度应力的形成

　　(1)早期：从浇筑混凝土开始到水泥放热得基本结束，通畅需4周。该阶段出现两个特征，一方面是水泥放出大量的水化热，另一方面是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。(2)中期：从水泥放热作用基本结束时起到混凝土冷却志稳定温度，这个时期中，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，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。(3)晚期：指混凝土完全冷却后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。

　　2、2温度应力引起的原因

　　(1)自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，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。如，底板沉降后浇带两侧;又如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，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，电梯井，积水井，又如，箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑“徐变”的影响。

　　3、温度控制与防止裂缝的对策

　　为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手：

　　3、1控制温度

　　(1)采用水化热低和凝结时间长的水泥，改善骨料级配，粗集料宜采用连续级配，细集料宜采用中砂，用干硬性混凝土(但要试验保证必须的强度及塌落度和易性泵送性)，掺混合料，掺加相应的缓凝型减水剂，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;大体积混凝土配合比的计算和试配步骤应按《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000)的规定进行，并宜在配合比确定后进行水化热的验算。如温度过高可采用埋冷却水管;(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度，以到浇筑时的温度25°度为好;(3)选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开在炎热天气浇筑。实在避不开，热天浇筑混凝土时先计算好方量从一天中气温最低的时候开始，到另一天气温最低时结束;(4)每段采用全面分层，在下层未初凝前浇上层减少浇筑厚度，振捣均匀密实，分层连续浇筑，利用浇筑层面散热，严格控制不能有冷缝;(5)加强二次振捣，消除面层收水下沉露筋开裂，加强二次压光抹光，消除面层收缩开裂;(6)大体积混凝土浇筑后为了减少升温阶段内外温差，防止产生裂缝，应急时正确的进行保温养护和潮湿养护，当面层二次压光抹光后就急事盖好双层薄模(保湿，保温)两层地毯再盖一层薄模(保温)，根据测温计录急时调整地毯层数，确保内外温差不超过25°。对混凝土进行保温、保湿养护，可使混凝土水化热降温速度延缓，减少结构内外温差，防止产生过大的温度应力和温度裂缝;(7)规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度，如电梯井，积水坑等地方拆模后应马上打养护液封闭，然后用薄模包裹不能有漏风漏气之处;(8)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施;合理安排施工工序，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌合物堆积过大。在结构完成后及时回填土，避免其侧面长期暴露。采用长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

　　3、2改善约束条件

　　改善约束条件的措施是：(1)合理地分缝分块，如设沉降后浇带;(2)避免基础过大起伏，如电梯井积水坑;(3)合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露，如先深后浅施工，加快回填挡土墙及地下室顶板，避免部分地下室上浮导至底板开裂。

　　4、混凝土的测温

　　加强测温和温度监测与管理，采用埋入式电子元件测温，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，基础表面温度与底面温度均控制在20℃ 以内，及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大。要求：(1)测温点的布置：大体积混凝土块体温度监测点的布置，以真实反映出混凝土块体的里外温度差、降温速度及环境温度为原则。布置方式：温度监测点的布置范围以所选混凝土块体平面图对称轴线的一半为测温区，在测温区内温度测点呈平面布置。在基础平面半条对称轴线上，温度监测点位宜不少于4点。沿混凝土浇筑块体厚度方向，每一点位的测点数宜不少于3点，在浇筑砼前，重点布控电梯井，积水坑楼梯间及2米厚板等部位，以保证浇砼时不被破坏为准。(2)混凝土的测温要求：温度的浇筑温度的测试每工作班应不少于2次，实际每两小时测一次。大体积混凝土内外温差、降温速度及环境温度的测试，每昼夜应不少于4次，实际每两小时测一次。混凝土的上表面温度，应以混凝土上表面以下50MM处的温度为准。混凝土的下表面温度，应以混凝土底面向上50MM处的温度为准。(3)数据分析：对温度测试数据，应及时进行整理分析，如混凝土内外温差、降温速度不符合计算要求，应根据实际情况采取温控措施，经每次及最终统计显示最大温差在第7天为24.8°度。

　　5、结束语

　　总之，控制大体积混凝土开裂必须从两方面入手。一方面，提高混凝土的抗拉强度，使其足够大，大到各种因素引起的开裂应小于它，另一方面，控制温度应力，使其尽可能小，永远小于混凝土的抗拉强度。

　　参考文献：

　　1、张秀强。大体积混凝土温度监测[J]，中国房地产业，2011年第9期

　　2、高建明。浅谈大体积混凝土温度控制[J]，科技资讯，2009年12期

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