1混凝土施工溫度控制方法12頁

1、1混凝土施工溫度控制方法綜述1溫度裂縫產(chǎn)生機(jī)理及危害1.1溫度裂縫產(chǎn)生機(jī)理混凝土澆筑后在硬化過程中水泥水化產(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，使得混凝土體積膨脹。這一過程在澆筑后的3～5天左右，混凝土的膨脹在基巖部位（或老混凝土）受到約束，出現(xiàn)壓應(yīng)力（此時(shí)為澆筑初期，混凝土仍處于塑性階段，變形模量小，產(chǎn)生的壓應(yīng)力較?。?。達(dá)到最高溫度后，隨著熱量向外部介質(zhì)散發(fā)，溫度將由最高

2、溫度降至溫度溫度場（或準(zhǔn)溫度溫度場），將產(chǎn)生一個(gè)溫差。由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，這一過程會(huì)持續(xù)很長時(shí)間，幾年乃至幾十年。因?yàn)榻禍?，混凝土將發(fā)生體積收縮。在基巖部位（或老混凝土），收約束作用，將會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力（這是因?yàn)榛炷恋淖冃文Ａ恳央S著齡期的增加迅速加大），若超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)貫穿裂縫。在脫離基巖約束的部位，如果混凝土最高溫度與外部介質(zhì)的溫差過大，即內(nèi)部溫度場呈非線性分布。此時(shí)，內(nèi)部混凝土約束外部混凝土的收縮，也

3、可能出現(xiàn)深層裂縫或表面裂縫。在混凝土內(nèi)部，因先后澆筑的時(shí)間不同，散熱條件和水泥用量不同等原因，也會(huì)出現(xiàn)非線性溫度場分布，及出現(xiàn)變形不一致的現(xiàn)象，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，混凝土也可能出現(xiàn)裂縫。1.2溫度裂縫分類根據(jù)發(fā)生部位的不同，溫度裂縫分為貫穿裂縫和表面裂縫兩類。在基巖（或老混凝土）部位，受基巖（老混凝土）約束影響大，溫度應(yīng)力主要受基巖（老混凝土）的約束條件控制，應(yīng)力值也較大，容易產(chǎn)生貫穿裂縫；在脫離基巖（老混凝土）約束的部位，主要受混凝土內(nèi)部非

4、線性溫度場的約束條件控制，也易產(chǎn)生貫穿裂縫。在混凝土表面，受水平方向的非線性溫度場影響，容易產(chǎn)生表面裂縫。表面裂縫會(huì)形成結(jié)構(gòu)表層的軟弱點(diǎn)，在繼續(xù)降溫過程中，很容易發(fā)展成破壞性很強(qiáng)的貫穿裂縫。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯(cuò)；梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫

5、膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯?；炷羶?nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)?；炷猎胶?，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫度應(yīng)力越大，產(chǎn)生裂縫的可能性越大。對于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越大，這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫最根本的措

6、施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。1.3裂縫危害貫穿裂縫或深層裂縫破壞了結(jié)構(gòu)的整體性，改變了設(shè)計(jì)安排的應(yīng)力分布，改變的建筑物的受力條件，有發(fā)生局部甚至整體結(jié)構(gòu)破壞的可能。因此貫穿裂縫和深層裂縫的危害性極為嚴(yán)重。表面裂縫對會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等，降32.1.4相鄰壩塊高差及澆筑間歇（見“9.2.4”）施工過程中各壩塊應(yīng)盡量均勻上升，相鄰壩塊的高差不宜超過10m～12m，相鄰壩塊澆筑時(shí)間的間

7、隔宜小于30d。2.2溫度控制及防裂措施《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范SL3192005》“9.3溫度控制及防裂措施”，從混凝土標(biāo)號、縱橫縫劃分、表面保溫措施、施工程序、混凝土原材料幾個(gè)方面對工程措施做出規(guī)定，其具體條款如下：2.2.1混凝土標(biāo)號、強(qiáng)度“9.3.1……高壩基礎(chǔ)部位28d齡期的混凝土標(biāo)號不宜低于R150～R200號（相應(yīng)極限拉伸值為0.80104～0.85104）。壩體內(nèi)部90d齡期混凝土標(biāo)號不應(yīng)低于R90100號……”“9.3.

8、2應(yīng)采用合適的混凝土原材料，改善混凝土性能，改進(jìn)混凝土施工管理和施工工藝等，提高混凝土質(zhì)量，控制混凝土強(qiáng)度的離差系數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)差。”2.2.2縱橫縫的劃分“9.3.3……橫縫間距一般為15m～20m。橫縫間距超過22m或小于12m時(shí)，應(yīng)作論證。……縱縫間距一般為15m～30m。塊長超過30m應(yīng)嚴(yán)格溫度控制……”2.2.3表面保溫措施“9.3.4混凝土的表面保溫措施應(yīng)達(dá)到結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件確定的等效放熱系數(shù)，廊道、輸水洞、豎井等孔洞進(jìn)出口在低溫

9、季節(jié)及氣溫驟降期間應(yīng)進(jìn)行遮閉或封堵?！?.2.4施工程序“9.3.5合理安排混凝土施工程序……基礎(chǔ)約束區(qū)混凝土應(yīng)短間歇均勻上升，不得出現(xiàn)薄層長間歇；高溫季節(jié)宜利用夜間澆筑……”2.2.5減少混凝土水化熱溫升“9.3.6應(yīng)采取合適的綜合措施減少混凝土水化熱溫升，包括選用低發(fā)熱量水泥、澆筑低流態(tài)混凝土、摻高效外加劑、加大骨料粒徑、優(yōu)選骨料級配、摻適宜的摻合料、控制澆筑層厚和層間間歇期、通水冷卻等措施。澆筑層厚根據(jù)溫控標(biāo)準(zhǔn)通過計(jì)算確定，在基礎(chǔ)

10、部位宜采用層厚1.5m～2.0m，基礎(chǔ)以上澆筑層厚可在滿足溫度控制前提下適度放寬。夏季宜減小澆筑層厚，但不宜小于1.0m，保證正常的間歇時(shí)間，利用天然低溫水流水養(yǎng)護(hù)。”2.2.6降低澆筑溫度“9.3.7應(yīng)按設(shè)計(jì)要求降低混凝土澆筑溫度，包括降低混凝土出機(jī)口溫度，如在粗骨料上灑水噴霧、骨料堆高、地垅取料、混凝土拌和加冰、冷水拌和、預(yù)冷骨料、對預(yù)冷混凝土進(jìn)行保溫等；嚴(yán)格控制混凝土運(yùn)輸時(shí)間和倉面澆筑坯覆蓋前的暴露時(shí)間，設(shè)法減少混凝土運(yùn)輸和澆筑過

11、程中的溫度回升?！?.2.7通水冷卻“9.3.8壩體內(nèi)埋設(shè)冷卻水管通水冷卻：初期通制冷水或低溫河水，降低混凝土最高溫度；中期可通河水冷卻，控制壩體內(nèi)外溫差；后期通制冷水或河水降溫，使壩體達(dá)到接縫灌漿溫度……通水時(shí)壩體混凝土與冷卻水之間的溫差不宜超過25℃，壩體降溫速度不宜大于1℃d。”3施工中常用措施工程設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用合理的分縫分塊、布設(shè)溫度限裂鋼筋等措施減少混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生，在施工工程中，則可以通過合理選擇混凝土配合比，控制澆筑