浅析大体积混凝土施工的裂缝控制及养护

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1、浅析大体积混凝土施工的裂缝控制及养护【摘要】大体积混凝土由于构件截面尺寸大，水化热无法及时扩散，由内表温差产生的过大的温度应力会对构件产生破坏，因此大体积混凝土的养护至关重要。本文基于实际测温数据对两种不同养护措施的内表温度差、逆推保护层传热系数、经济效益三方面进行对比研究，得到湿棉被养护在以上三方面均优于传统土工布加蓄水的养护方式。故采用湿棉被进行大体积混凝土养护的工法值得推广。【关键词】大体积混凝土；养护措施；内表温差引言伴随着城市的发展，建筑的高度不断提升。而建筑高度的提高带来的自身荷载、风荷载等的增

2、加对建筑的基础提出了更高的要求。在建筑施工中常碰到大体积混凝土，为了确保建筑物的可靠性和安全性，我们在施工过程中必须注意大混凝土的裂缝，采取相应安全处理措施。1裂缝产生原理1.1大体积混凝土裂缝的成因第一是由外荷载的直接应力，即按常规计算主要应力引起的裂缝；第二是由外荷载作用，结构次应力引起的裂缝，即结构的实际工作状态同常规计算模型有出入所引起的裂缝。根据裂缝的深浅可分为贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝。本文主要研究大体积混凝土从浇筑时起，到设计强度止，这一期间内由水泥水化热所引起的温度裂缝产生机理和控制方法。

3、L2表面裂缝形成原因大体积混凝土结构截面大，水泥用量多，浇筑以后，水泥放出大量的水化热，混凝土温度升高。由于混凝土导热不良，体积过大，相对散热小，因此混凝土结构内部水化热积聚，使内部温度陡升，外部则散热较快，温升较小，混凝土内外温差使结构沿构件截面产生温度应力，结构内部产生压应力，表面产生拉应力。2工程概况2.1A塔楼筏板A塔楼筏板平面为37.6mX37.6m的正方形，最薄处厚度为3m，电梯井及集水井位置最深处厚度为7m，一次性浇筑方量为5500m?o混凝土强度等级为C40,抗渗等级为P8。A塔楼的养护方式

4、采用依次覆盖一层薄膜加两层土工布，再于其上蓄10mm水进行养护。2.2B塔楼筏板B塔楼筏板平面为38.7mX38.7m的正方形，最薄处厚度为2.7m,电梯井及集水井位置最深处厚度为6.3m,一次性浇筑方量为4900m?o混凝土强度等级为C40,抗渗等级为P8。B塔楼的养护方式采用依次覆盖一层薄膜与一层湿棉被进行养护。3测温结果及分析3.1测量结果：温度测量从混凝土浇筑入模开始测量，每两小时自动读取一次数据，测量总时长在7-8天，共得到将近90个时间点的数据值，以时间为横轴，温度为纵轴，将两栋塔楼筏板不同位置

5、的内表温差绘制在同一张折线图，如图1所示，观察其变化趋势并比对结果。1A、B塔楼不同厚度区域筏板内表温差变化曲线3.2数据分析从图中可以看出，A塔楼采用的养护模式，在板厚为3m的时候还能较好的将内表温差控制在25°C以下，但在4.5m区及7m区基本就很难满足规范要求的25°C温度差，相反，B塔楼采用的养护模式，在2.7m、4.3m及6.3m厚度下都能较好的将内表温差控制在25°C左右。同时，将A、B塔楼各3个不同厚度的表面温度测量结果共六组数据绘制在同一张折线图中，如图2所示，可以清楚的看到，在浇筑初期，混

6、凝土快速释放水化热是混凝土表面温度急剧上升，而在水泥水化放缓的阶段，A塔楼表面热量散失大于内部传递过来的热量，表面温度出现明显下降，相比之下，B塔楼采用棉被养护，可以有效减少表面热量散失，使表面温度呈缓慢下降趋势，从而有效的将内表温差控制在25°C以下。2A、B塔楼表面温度变化3.3等效保温系数计算根据《建筑施工计算手册》第11.22章节《混凝土表面温度裂缝控制计算》，混凝土的表面温度可按下式计算根据上式以及测温数据，我们的已知量有，通过现有的已知量，可求出两栋塔楼养护方案对应的保温层传热系数，公式推导，对

7、测温数数据计算，得到不同厚度及不同时间的取值。A塔楼保温层传热系数计算按10mm蓄水养护计算，则A塔楼采取的养护方式优于单纯蓄水10mm的养护方式，根据工程经验及实际测温结果判断，值在10〜20之间。分析求得，A塔楼采用依次覆盖一层薄膜加两层土工布，再于其上蓄10mm水的养护方式对应的保温层导热系数取值在12〜14之间。B塔楼保温层传热系数计算按30mm蓄水养护计算，则棉被的厚度在20mm左右，B塔楼采取的养护方式优于单纯蓄水20mm的养护方式，根据工程经验及实际测温结果判断，值在5〜15之间。对测温数据进

8、行初步汰选，将有效数据绘制成散点图，并求出回归线。分析求得B塔楼采用一层薄膜加湿棉被的养护方式对应的保温层导热系数取值在4〜4.4之间。4经济性分析由于两种方案都有覆盖一层薄膜，故仅对两层土工布与一层棉被的每平方造价进行对比。市场上土工布价格为1.5-2元/命0，取1.75元/今0计算，则两层土工布造价为3.5元/令0;我项目采用的棉被尺寸为1.2mx2.ini，每床价格为35元，故每平方养护造价为13.9元/令