2022年简述大体积混凝土温度控制措施.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 大体积混凝土温度掌握措施摘要 ： 在大体积混凝土工程中, 为了防止温度裂缝的产生或把裂缝掌握在某个界限内, 必需进行温度掌握；一般要选用合适的原料和外加剂,掌握混凝土的温升,延缓混凝土的降温速率；挑选合理的施工工艺,实行相应的降温与养护措施,准时进行安全监测,防止显现裂缝,以保证混凝土结构的施工质量；在此对大体积混凝土温度掌握措施进行了探讨；关键词 ： 大体积混凝土,温度裂缝,温度掌握,水化热随着我国各项基础设施建设的加快和城市建设的进展, 大体积混凝土已经愈来愈广泛地应用于大型设备基础、桥梁工程、水利工程等方面；这种大体积 混凝土具有体积大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点, 在设计和施工中除了必需满意强度、刚度、整体性和耐久性的要求外, 仍必需掌握温度变形裂缝的开展, 保证结构的整体性和建筑物的安全；因此掌握温度应力和温度变形裂缝的扩展 工中的一个重要课题；大体积混凝土的温度裂缝的产生缘由, 是大体积混凝土设计和施大体积混凝凝土施工阶段产生的温度裂缝,时期内部冲突进展的结果,一方面是混 凝土内外温差产生应力和应变,另一方面是结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻挡 这种应变,一旦温度应力超过混凝土所能承担的抗拉强度,就会产生裂缝；1、水泥水化热在混凝土结构浇筑初期,水泥水化热引起温升,且结构表面 自然散热；因此,在 浇筑后的 3 d 5 d ,混凝土内部达到最高温 度；混凝土结构自身的导热性能差,且大 体积混凝土由于体积庞大,本身不易散热,水泥水化现象会使得大量的热集合在混凝土 内 部,使得混凝土内部快速升温；而混凝土外露表面简单散发热 量,这就使得混凝土结构温 度内高外低,且温差很大,形成温度应力；当产生的温度应力 一般是拉应力 超过混凝 土当时的抗拉强度时,就会形成表面裂缝2、外界气温变化大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着 很大的影响；混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和结构的散热温度 等各种温度叠加之和组成；浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的 浇筑温度也就会愈高；假如外界温度降低就又会增加大体积混凝土的内外温差梯度；假如 外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其简单引发混凝土的开裂；另外外界的 湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混 凝土裂缝的产生；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 大体积混凝土的温度掌握措施针对大体积混凝土温度裂缝成因 一、温度掌握标准 混凝土温度掌握的原就是：（, 可从以下几方面制定温控防裂措施；1）尽量降低混凝土的温升、延缓最高温度显现时间；（2）降低降温速率；（3）降低混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间的温差以及掌握混凝土表面和气温之间的差值；温度掌握的方法和制度需依据气温（季节）、混凝土内部温度、结构尺寸、约束情形、混凝土协作比等具体条件确定；二、混凝土的配置及原料的挑选1、 使用水化热低的水泥由于矿物成分及掺合料数量不同, 水泥的水化热差异较大；铝酸三钙和硅酸三钙含量高的 , 水化热较高 , 掺合料多的水泥水化热较低；因此选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土；不宜使用早强型水泥；实行到货前先临时贮存散热的方法, 确保混凝土搅拌时水泥温度尽可能较低；2、 使用微膨胀水泥使用微膨胀水泥的目的是在混凝土降温收缩时膨胀, 补偿收缩 , 防止裂缝；但目前使用的微膨胀水泥, 大多膨胀过早, 即混凝土升温时膨胀, 降温时已膨胀完毕, 也开头收缩, 只能使升温的压应力稍有增大, 补偿收缩的作用不大；所以应当使用后膨胀的微膨胀水泥；3、掌握砂、石的含泥量严格掌握砂的含泥量使之不大于 3% ； 石子的含泥量 , 使之不大于 1% , 细心设计、挑选混凝土成分协作如尽可 能采纳粒径较大、质量优良、级配良好的石子；粒径越大、级配良好 , 骨料的孔隙率和表面积越小 , 用水量削减 , 水泥用量 也少；在挑选细骨料时, 其细度模数宜在 26 29 ；工程实践证明 , 采纳平均粒径较大的中粗砂 , 比采纳细砂每方混凝土中可削减用水量 20 25kg, 水泥相应削减 28 35kg, 从而 降低混凝土的干缩 , 削减水化热 , 对混凝上的裂缝掌握有重要作用；4、采纳线胀系数小的骨料混凝土由水泥浆和骨料组成, 其线胀系数为水泥浆和骨料线胀系数的加权 占混凝土的体积 平均值；骨料的线胀系数因母岩种类而异；不同岩石的线胀系数差异很大；大体积混凝土中的骨料体积占 75% 以上 , 采纳线胀系数小的骨料对降低混凝土的线胀系数, 从而减小温度变形的作用是特别显著的；5、外掺料挑选水泥水化热是大体积混凝土发生温度变化而导致体积变化的主要根源；干湿和化学名师归纳总结 变化也会造成体积变化, 但通常都远远小于水泥水化热产生的体积变化；因此,除采纳水第 2 页,共 6 页化热低的水泥外, 要减小温度变形, 仍应千方百计地降低水泥用量, 削减水的用量；依据- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 试验每削减10kg 水泥 , 其水化热将使混凝土的温度相应升降1；这就要求 : （1）在满足结构安全的前提 , 尽量降低设计要求强度；（2）众所周知 , 强度越低 , 水泥用量越小；充分利用混凝土后期强度 , 采纳较长的设计龄期混凝 土的强度 , 特殊是掺加活性混合材 矿渣、粉煤灰 的；大体积混凝土因工程量大 , 施工时间长 , 有条件采纳较长的设计龄期 , 如 90d 、180d 等；折算成常规龄期 28d的设计强度就可降低 , 从而减小水泥用量；（3）掺加粉煤灰 : 粉煤灰的水化热远小于水泥 , 7d 约为水泥 1/3, 28d 约为水泥的1/20 掺加粉煤灰减小水泥用量可有效降低水化热；大体积混凝土的强度通常要求较低 , 允许参与较多的粉煤灰；另外 , 优质粉煤灰的需水性小 , 有减水作用 , 可降低混凝土的单位用水量和水泥用量；仍可减小混凝土的自身体积收缩 , 有的仍略有膨胀 , 有利于防裂；掺粉煤灰仍能抑制碱骨料反应并防止因此产生的裂缝；（4）掺减水剂 : 掺减水剂可有效地降低混凝土的单位用水量 , 从而降低水泥用量；缓凝型减水剂仍有抑制水泥水化作用 , 可降低水化温升 , 有利于防裂；大体积混凝土中掺加的减水剂主要是木质素磺酸钙 , 它对水泥颗粒有明显的分散效 应 , 可有效地增加混凝土拌合物的流淌性 , 且能使水泥水化较充分 , 提高混凝土的强度；如保持混凝土的强度不变 , 可节省水泥 10% ；从而可降低水化热 , 同时可明显延缓水化热 释放速度 , 热峰也相应推迟；三、混凝土浇筑温度的掌握降低混凝土的浇筑温度对掌握混凝土裂缝特别重要；相同混凝土,入模温度高的温升值要比入模温度低的大很多；混凝土的入模温度应视气温而调整；在酷热气候下不应超过28,冬季不应低于 5；在混凝土浇筑之前,通过测量水泥、粉煤灰、砂、石、水的温度,可以估算浇筑温度；如浇筑温度不在掌握要求内,就应实行相措施；1、在高温季节、高温时段浇筑的措施（1）除水泥水化温升外, 混凝土本身的温度也是造成体积变化的缘由, 有条件的应尽量防止在夏季浇筑；如无法做到, 就应防止在午间高温时浇筑；（2）高温季节施工时 , 设混凝土搅拌用水池 箱 , 拌和混 凝土时 , 拌和水内可以加冰屑 可降低 3 4 和冷却骨料 可降低 10 以上 , 降低搅拌用水的温度；（3）高温天气时 , 砂、石子堆场的上方设遮阳棚或在料堆上覆 盖遮阳布 , 降低其含水率和料堆温度；同时提高骨料堆料高度 , 当堆料高度大于 6m 时, 骨料的温度接近月平均气温；（4）向混凝土运输车的罐体上喷洒冷水、在混凝土泵管上 入模前的温度；裹覆湿麻袋片掌握混凝土名师归纳总结 （5）预埋钢管 , 通冷却水 : 假如绝热温升很高, 有可能因温度应力过大而导致温度第 3 页,共 6 页裂缝时 , 浇灌前 , 在结构内部预埋肯定数量的钢管 借助钢筋固定 , 除在结构中心布置钢管外, 其余钢管的位置和间距依据结构形式和尺寸确定 温控措施圆满完成后用高标号灌浆料将钢管灌堵密实 ；大体积混凝土浇灌完毕后, 依据测温所得的数据, 向预埋的- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 管内通以肯定温度的冷却水, 应保证冷却水温度和混凝土温度之差不大于 25 , 利用循环水带走水化热；冷却水的流量应掌握 , 保证降温速率不大于 15 /d, 温度梯度不大于 2 /m；尽管这种方法需要增加一些成本 , 却是降低大体积混凝土水化 热温最为有效的措施；（6）可采纳表面流水冷却 , 也有较好成效；2、冬季施工如日平均气温低于 过程的保温等措施；5时,为防止混凝土受冻,可实行拌和水加热及运输3、掌握混凝土浇筑间歇期、分层厚度各层混凝土浇筑间歇期应掌握在7 天左右,最长不得超过10 天；为降低老混凝土的约束,需做到薄层、短间歇、连续施工；如因故间歇期较长,应依据实际情形在充分验算的 基础上对上层混凝土层厚进行调整；四、浇筑后混凝土的保温养护及温差监测保温成效的好坏对大体积混凝土温度裂缝掌握至关重要；保温养护采纳在混凝土表 面掩盖草垫、素土的养护方法；养护支配专人进行,养护时间 5 天；自施工开头就派专人对混凝土测温并做好具体记录,以便随时明白混凝土内外温差变 化；承台测温点共布设 9 个,分上中下三层,沿着基础的高度,分布于基础周边,中间及 肋部；测温点具体埋设位置见专项施工方案（作业指导书）；混凝土浇筑完毕后即开头测温；在混凝土温度上升阶段每2-4h 测一次,温度下降阶段每8h 测一次,同时应测大气温度,以便把握基础内部温度场的情形,掌握砼内外温差在25以内；依据监测结果,假如砼内部升温较快,砼内部与表面温度之差有可能超过掌握值时,在混凝土外表面增加保温 层；当昼夜温差较大或天气预报有暴雨突击时,现场预备足够的保温材料,并依据气温变 化趋势以及砼内部温度监测结果准时调整保温层厚度；当砼内部与表面温度之差不超过20,且砼表面与环境温度之差也不超过20,逐层拆除保温层；当砼内部与环境温度之差接近内部与表面温差掌握值时,就全部撤掉保温 层；五、做好表面隔热爱护大体积混凝土的裂缝, 特殊是表面裂缝, 主要是由于内外温差过大产生的浇筑后, 水泥水化使混凝土温度上升, 表面易散热温度较低, 内部不易散热温度较高, 相对地表面收 缩内部膨胀 , 表面收缩受内部约束产生拉应力；但通常这种拉应力较小 , 不至于超过混凝土抗拉强度而产生裂缝；只有同时遇冷空气突击；或过水或过分通风散热、使表面降温过大时才会发生裂缝 浇筑后 5 20d最易发生 ；表面隔热保护防止表面降温过大, 减小内外温差 , 是防裂的有效措施；1、不拆模保温蓄热养护名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 大体积混凝土浇灌完成后应适时地予以保温保湿养护 在混凝土内外温差不大于 25 的情形下 , 过早地保温掩盖不利于混凝土散热 间等应严格依据测温顺理论运算结果而定； ；养护材料的挑选、爱护层数以及拆除时2、不拆模保温蓄热及混凝土表面蓄水养护 对于筏板式基础等大体积混凝土结构 , 混凝土浇灌完毕后 , 除在模板表面裹覆保温 保湿材料养护外 , 可以通过在基础表面的四周砌筑砖围堰而后在其内蓄水的方法来养护混凝土 , 但应依据测温情形严格掌握水温, 确保蓄水的温度和混凝土的温度之差小于或等于25C', 以免混凝土内外温差过大而导致裂缝显现；六、掌握混凝土入模温度混凝土的入模温度指混凝土运输至浇筑时的温度；冬期施工时,砼的入模温度不宜低 于 5；夏季施工时,混凝土的入模温度不宜高于 30；夏季施工砼入模温度的掌握：（1）原材料温度掌握；混凝土拌制前测定砂、碎石、水泥等原材料的温度,露天堆放的砂石应进行掩盖,防止阳光曝晒；拌合用水应在混凝土开盘前的1 小时从深井抽取地下水,蓄水池在夏天搭建凉棚,防止阳光直射；拌制时,优先采纳进场时间较长的水泥及粉 煤灰,尽可能降低水泥及粉煤灰在生产过程中存留的余热；（2）采纳砼搅拌运输车运输砼；运输车储运罐装混凝土前用水冲洗降温,并在砼搅拌 运输车罐顶设置棉纱降温刷,准时浇水使降温刷保持潮湿,在罐车行走转动过程中,使罐 车周边潮湿,蒸发水汽降低温度,并尽量缩短运输时间；运输混凝土过程中宜慢速搅拌混 凝土,不得在运输过程加水搅拌；（3）施工时,要做好充分预备,备足施工机械,制造好连续浇筑的条件；砼从搅拌机到入模的时间及浇筑时间要尽量缩短；同时,为防止高温时段,浇筑应多挑选在夜间施 工；冬期施工砼入模温度的掌握：（1）冬期施工时,设置骨料暖棚,将骨料进行密封储存,暖棚内设置加热设施；粗细 骨料拌和前先置于暖棚内升温；暖棚外的骨料使用帆布进行掩盖；配制一台锅炉,通过蒸 汽对搅拌用水进行加热,以保证混凝土的入模温度不低于 5；（2）砼的浇筑时间有条件时应尽量挑选在白天温度较高的时间进行；（3）砼拌制好后,准时运往浇筑地点,在运输过程中,罐车表面采纳棉被掩盖保温；运输道路和施工现场准时清扫积雪,保证道路通畅,必要时运输车辆加防滑链；七、养护混凝土养护包括湿度和温度两个方面；结构表层混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度 上取决于施工养护过程中的温度和湿度养护；由于水泥只有水化到肯定程度才能形成有利 于混凝土强度和耐久性的微观结构；目前工程界普遍存在的问题是湿养护不足,对混凝土名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 质量影响很大；湿养护时间应视混凝土材料的不同组成和具体环境条件而定；对于低水胶比又掺用掺和料的混凝土,潮湿养护特殊重要；湿养护的同时,仍要掌握混凝土的温度变化；依据季节不同实行保温顺散热的综合措施,保证混凝土内表温差及气温与混凝土表面的温差在掌握范畴内；八、加强施工质量掌握工程实践证明 , 大体积混凝土裂缝的显现与其质量的不匀称性有很大关系 , 混凝土强度不匀称 , 裂缝总是从最弱处开头显现 , 当混凝土质量掌握不严 , 混凝土强度离散系数大时 , 显现裂缝的机率就大；加强施工治理, 提高施工质量 , 必 须从混凝土的原材料质量掌握做起；科学进行协作比设计, 施工中严格依据施工规范操作, 特殊要加强混凝土的振捣和养护 , 确保混凝土的质量 结论 ：对于大体积混凝土而言, 以削减混凝土裂缝的发生；, 温度掌握措施的成败将直接打算大体积混凝土结构质量的优劣, 而一旦大体积混凝土浇灌完毕 , 除冷却水降温的措施外, 其它的措施都是被动的、非高 效的；所以利用理论公式进行提前猜测和运算以及因此而 施就显得尤为重要；参考文献 :积极地实行主动温度掌握措 1 西北勘测设计讨论院 SL /T 191- 96 水工混凝土结构设计规 范 S 北京: 中国水利水电出版社 , 1997 2 戴镇潮 混凝土工程结构裂缝掌握与混凝土新技术新材料论 文集 C 北京 : 混凝土质量委员会 , 2002 3 赵志绪 , 李继业 , 等 高层建筑施工 M 北京: 中国建筑工业 出版社 , 2001 4 龚召熊 水工混凝土的温控与防裂 M 北京 : 中国水利水电 出版社 , 2000 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页