大體積混凝土澆注溫度控制及裂縫防治.pdf

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1、文章編號：1009—9441(2010)07—0023—02大體積混凝i澆注溫度控制及裂縫防治口口杜紅燕(太原市市政公用工程質量監(jiān)督站，山西太原030012)摘要：結合施工經(jīng)驗，就大體積混凝土澆注的溫度控制及裂縫成因進行了研究和探討。從施工工藝和技術要求方面，闡述了防治大體積混凝土裂縫的措施。關鍵詞：大體積混凝土；裂縫；溫度控制中圖分類號：1TU755．6文獻標識碼：B引言對于建筑物的基礎以及橋梁的基礎、橋墩等大體積混凝土，需要考慮水化熱引起的溫度應力。溫度應力引起的裂縫具有裂縫寬、上下貫通等特點，對結構的承載力、防水

2、性能、耐久性等都會產(chǎn)生很大的影響。1混凝土澆注的溫度控制大體積混凝土的溫度應力是由于澆注混凝土后，水泥的水化反應(放熱反應)導致的混凝土體積膨脹，在受到內部或外部的約束時產(chǎn)生的?；炷了療嵋鸬膽?，可以分為內部約束應力和外部約束應力兩大類。內部約束應力是指由于混凝土內部不同的溫度分布引起的不同的體積變化而導致的應力。在水化反應初期，由于中心部分的溫度比表面溫度高，會導致表面產(chǎn)生拉應力；而溫度開始下降時，中心部位的收縮會比表面多，此時在中心部位會產(chǎn)生拉應力。內部約束應力的大小與內外溫差成比例。外部約束應力是指新澆注的

3、混凝土，由于水化熱而發(fā)生的體積變化，受到與其接觸的已澆注混凝土或地基等的約束而產(chǎn)生的應力。外部約束的作用與接觸面積的大小和外部約束的剛度等因素相關。1．1測溫要求(1)測量時間：從澆注完成開始至拆模時止。當采用自然養(yǎng)護時，每1h測1次；當采用蒸氣養(yǎng)護時，每0．5h測1次。(2)當梁體混凝土芯部與表層、表層與環(huán)境、箱．室內與環(huán)境溫差在15℃以內時，方可拆除梁體覆蓋‘棚和模板。(3)梁體混凝土芯部溫度、表層溫度、箱室內溫度是按測點的平均值來計算各部位的相互溫差。測溫記錄應及時填寫，若芯部溫度>65oC，各部位溫差>15℃時

4、，測溫人員應及時通知現(xiàn)場領工員和工班長。梁體混凝土養(yǎng)護是一個關鍵工序，必須引起重視，要確保梁體混凝土強度的慢速增長，防止于縮及溫度裂縫的產(chǎn)生，特別是在干旱地區(qū)及晝夜溫差大的季節(jié)。1．2施工過程控制混凝土的養(yǎng)護分為蒸氣養(yǎng)護和自然養(yǎng)護兩種方式。(1)夏期氣溫高，晝夜溫差小，宜采用自然養(yǎng)護。夏季澆注后，應及時采用布包海綿墊蓄水、篷布苫蓋。拆模后，混凝土外側面立即噴涂養(yǎng)護劑養(yǎng)護。采用自然養(yǎng)護，當環(huán)境濕度<60％時，自然養(yǎng)護時間428d；當環(huán)境濕度>60％時，自然養(yǎng)護時間《14d。當環(huán)境溫度<5℃時，表面除要噴涂養(yǎng)護劑外，還要采

5、取保溫措施，禁止對混凝土灑水。(2)冬期施工或春秋季晝夜溫差較大時采用蒸氣養(yǎng)護。蒸氣養(yǎng)護在特制的養(yǎng)護棚中進行，嚴格按照靜停、升溫、恒溫和降溫等4個階段進行。靜停時間《4h，恒溫階段混凝土芯部溫度控制在60℃之內。升溫和降溫速度均保持在10qC／h。(3)拆模時，要確保混凝土芯部與表層、表層與環(huán)境溫差≯15℃，且能保證混凝土棱角完整。2混凝土裂縫的防治在高性能耐久性混凝土施工前，應結合以往的混凝土施工經(jīng)驗和有關梁場的高性能混凝土箱梁施工經(jīng)驗，對可能產(chǎn)生混凝土裂縫的原因及裂縫類型進行分析，并采取相應的措旋。2．1裂縫的成因

6、(1)在施工中，因混凝土體積收縮所引起的裂縫最為常見，收縮裂縫多發(fā)生在腹板、橋面和翼緣，建材技術與應用7／2010·23·其原因是多方面的。高性能混凝土早期反應快、水化熱高，內部溫度梯度大，而早期混凝土的抗拉強度低，容易導致開裂。(2)混凝土塑性收縮裂縫。骨料在下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構件豎向變截面處，如箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹?，若硬化前沉實不均勻，將發(fā)生表面順腹板方向的裂縫。(3)養(yǎng)護引起的裂縫。養(yǎng)護時箱內外面的溫差偏大，容易造成梁體混凝土表面溫度急劇下降，導致內外溫度不均，致使混凝土表面出

7、現(xiàn)龜裂。(4)受力裂縫。由于施加預應力后，箱梁腹板和箱梁對稱中心線處混凝土內的縱向應力差所致，導致梁端部出現(xiàn)橫向拉應力，在箱梁底板出現(xiàn)裂縫。(5)大體積混凝土由于內外溫差產(chǎn)生溫度應力而產(chǎn)生的裂縫。2．2裂縫的控制2．2．1混凝土配合比的改進混凝土芯部溫度受水泥用量的影響較大，因此，合理改進混凝土配合比，在滿足設計指標的前提下降低水泥用量，以摻合料(礦粉和粉煤灰)替代部分水泥，不僅能降低水化熱，而且能改善高性能混凝土的工作性能。2．2．2加強混凝土的養(yǎng)護混凝土在硬化過程中產(chǎn)生大量的水化熱，混凝土內外的不均勻變形使混凝土表

8、面產(chǎn)生拉應力，最終出現(xiàn)溫差裂縫，如果不注意養(yǎng)護，混凝土表面失水于縮，會造成裂縫的延伸和擴展，影響結構的安全性和耐久性。因此，在混凝土灌注結束后的規(guī)定時間內，應立即采用篷布覆蓋、橋面頂板和箱內蓄水養(yǎng)護。2．2．3合理控制混凝土的人模溫度和拆模時間(1)混凝土入模溫度的控制。入模溫度是影響混凝土水化熱的重要因素，因此，應注意根據(jù)施工季