水工建筑大体积混凝土温度裂缝原因和控制措施

《水工建筑大体积混凝土温度裂缝原因和控制措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、水工建筑大体积混凝土温度裂缝原因和控制措施　　摘要:大体积混凝土是近年来应用较为广泛的一种新型建筑材料，但其在浇筑过程中容易出现温度裂缝，影响到混凝土结构耐久性。本文结合多年水利工程施工经验，通过分析水工建筑大体积混凝土裂缝产生的原因，着重就混凝土原材料配合比设计及入仓温度控制进行探讨，并总结了施工质量控制措施及养护方法，以供实践借鉴。关键词:水工建筑；大体积混凝土；温度裂缝；质量控制；养护措施中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：随着国民经济建设的快速发展，城市水利行业得到进一步的发展，各种类型的水工建筑物层出不穷，对水工建筑物的使用功能及质量安全也提出了新的要求。本文通

2、过探讨水工建筑大体积混凝土温度裂缝施工技术，提出一些切实有效的质量控制措施和养护方法，以避免混凝土温度裂缝的产生。1水工建筑大体积混凝土温度裂缝原因分析7水工建筑大体积混凝土贯穿性或深进性的裂缝，主要是由于平均温差和收缩差引起的温度应力而造成的。一般情况下，现浇大体积混凝土在升温阶段出现裂缝的可能性较小；在降温阶段，因内部温度慢慢要与外界气温相平衡，从表面开始慢慢深入到内部，当温度收缩变形受到外部边界条件约束时，将引起较大的温度应力，若拉应力超过混凝土的抗拉强度，即产生裂缝。其主要影响因素如下。1.1水泥水化热大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥水化散发的热量聚集在

3、结构内部，短时间内不易散失，使内外温差较大，当温差超过一定值，使温度应力超过了混凝土的拉应力，混凝土就会产生裂缝。1.2混凝土收缩混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，几乎可以恢复膨胀达到原有的体积，从这一方面来说，混凝土施工完毕后一定时期内的养护对混凝土收缩裂缝的影响较大。1.3表层气温大体积混凝土在施工阶段时，气温的变化对混凝土的水化热有较大影响。外界气温越高，混凝土的浇筑温度也越高，同时混凝土的绝热温升也越高，尤其是在夏季高温时段，如不采取措施，温度能达到70℃。外界气温下降

4、，特别是温度的骤降，会在混凝土表面引起急剧的降温形成很陡的温度梯度，从而引起很大的温度应力，使混凝土表面产生裂缝。1.4其他因素7地基对混凝土的约束和地基的不均匀沉降也能使大体混凝土产生裂缝。在施工期间，外部荷载较小，因此可忽略外部荷载对混凝土裂缝的影响。2水工建筑混凝土原材料及其配合比设计2.1水泥为降低大体积混凝土的水化热，减少水泥用量，尽量选择低水化热或中水化热、凝结时间长的水泥，同时比表面积不要过大，避免使用高强或早强水泥。该工程所选水泥为P。O42。5低碱普通硅酸盐水泥，根据试验结果，该水泥的比表面积、凝结时间、安定性和胶砂强度均符合水工混凝土施工规范的要求。2.2骨料对

5、于大体积混凝土而言，应优先考虑使用破碎骨料，含泥量不要超过1%，且尽量选用粒径较大、级配良好的粗骨料，可保证混凝土较好的和易性和较高的抗压强度，同时可减少水泥浆的用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。该工程所选用的粗骨料为粒径5～40mm的碎石，含泥量为0.3%左右，级配良好，针片状颗粒较少。选择的细骨料为机制砂，能够减小混凝土的收缩，细度模数为2.4～2.8，石粉含量和泥块含量满足规范的要求。2.3掺合料7掺粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热，不影响混凝土后期强度。优质粉煤灰的需水量小，可降低混凝土单方用水量和水泥用量，还可减少混凝土自身体积收缩，利于防裂；同时还可改善混

6、凝土的和易性，增强混凝土的工作性能。该工程所用粉煤灰性能:45μm筛细度为14.6%，烧失量4.3%，需水量比98.6%，三氧化硫含量0.65%，含水率0.3%。2.4外加剂为了减少水泥用量，降低水灰比，减小混凝土的水化热，改善混凝土的和易性，并提高混凝土的抗冻、抗渗性能，在混凝土中掺入一定量的DH13羧酸系高性能减水剂(HPWR)和DH9引气剂(AE)。2.5混凝土配合比在保证混凝土具有良好工作性能的情况下，应尽可能降低混凝土的单位用水量，采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)、二掺(掺高性能减水剂和高性能引气剂)、一高(高粉煤灰掺量)”的设计原则，采用“双掺”(掺外加剂和掺粉

7、煤灰)技术，生产出高强、高韧性、高极限拉伸值和低热的抗裂混凝土。该工程根据混凝土设计强度等级，在对混凝土原材料进行优选的基础上，经多组对比试验，确定的配合比见表1。表1混凝土配合比73水工建筑混凝土入仓温度控制混凝土的温度升降速度及内外温差对混凝土的开裂有较大影响，因此做好施工过程中的温度控制至关重要。3.1出机口温度混凝土的出机口温度取决于混凝土的原材料温度，因此，要严格控制原材料的温度。该工程浇筑过程中原材料温度和混凝土温度控制见表2。表2不同气温下采取措施与混凝