防止大体积砼温度裂缝的施工技术探讨思维导图

橘味猫

2023-03-01

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探讨

温度

大体

裂缝

混凝土

水泥

水化热

产生

结

工程纠纷

建筑工程施工

工程施工方案

摘要：随着国内高层建筑的兴起，我国在建筑设计、施工技术等方面都有了飞速的进展，但也出现了许多崭新的技术课题亟待解决，大体积砼的温度裂缝控制就是其中之一。鉴于此，本文对防止大体积砼温度裂缝的施工技术进行了探讨。

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思维导图大纲

1、大体积砼温度裂缝的产生机理

大体积砼是指结构断面最小尺寸在80厘米以上，同时水化热引起的混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土。大体积砼结构在施工中容易产生裂缝，长期的工程实践表明，造成大体积硷出现裂缝的因素极其复杂而且是多方面的。其中有：

①硷配合比设计上的问题：水泥用量大，水泥发热量大，造成硷水化热温升过高，温度变化急烈；水灰比大，灰浆量大，造成硅收缩量过大；原材料性能不良，造成硷本身抗裂能力低。

②硷施工质量上的问题：下料不均匀，振捣不密实；浇筑安排不善，硅内部形成冷缝。

③硅养护上的问题：硅表面裸露干燥，风吹日晒，同部与表面温差过大；外界气温骤降时硷表面无保温措施。

④结构型式及构造上的问题：几何尺寸大，超长超厚；形状突变处未妥善处理；配筋不合理。

⑤地基问题：基础约束面受强约束，沉降不均匀等等。在上述众多因素当中。比较突出的问题之一是硅内部由于水泥水化热释放引起硅内部剧烈的温度变化，这也是导致硅开裂的主要原因。由于水泥的水化热释放主要集中在早期，使混凝土在浇筑后短短几天其内部温升就很快上升到最高峰，随后开始降温。混凝土温度的这种变化可能造成两种后果：首先，在混凝土升温期，砼表面散热条件好，热量向大气散发，温度上升较少，而内部则散热少，温度持续上升，这样形成的内表温差会在砼表层产生较大的拉应力。当该拉应力超过砼的抗拉强度时，砼表面将产生裂缝。其次，在砼后期降温过程，由于温度下降引起砼体积收缩变形，这种变形受到地基及结构边界约束时也会产生大的拉应力。当该拉应力超出砼的抗拉强度时，砼将在约束面开裂，严重时形成贯穿裂缝。大体积砼由于温度变化而产生的裂缝称为温度裂缝。因此，应当针对大体积砼自身的特点，对其温度及温度应力的变化规律、温度裂缝的控制技术等方面开展一系列的研究。

近年来国内外工程界在大体积硷结构裂缝控制方面，进行了深入的研究，特别是日本在检测设备的开发和使用方面取得了显著的成绩，在大体积水化热产生的温度及温度应力的定性定量分析方面均有明显成果。就我国现状而言，大部分大体积硅工程还采用较为落后的设备，如用玻璃管温度计插入预留孔洞直接测量或用热电偶配合电位差计手动测量等，监测的效率和准确度都较低，无法实现信息化施工的目的。而日本的数据采集设备十分昂贵，无法在工程上推广使用。另外在水化热温度及应力的计算分析方面，尚未见到国外的计算软件，而我国也还未开发出一套完整可靠、经过工程实际检验的分析计算软件，因此在实际工程中，温控方案的制定还仅仅依靠施工技术人员的经验，面对情况特殊的工程，则常常因经验不足造成工程产生裂缝。因此开展大体积硅结构温度裂缝的预测、控制和监测技术和产品的研究是我国目前急需的。

2、防止大体积砼温度裂缝的施工技术

2.2 提高大体积砼施工质量

①控制出机温度。对混凝土出机温度最大的是石子及水的温度。为了降低出机温度，其最有效的办法是降低石子的温度。在温度较高的季节施工时，为了防止太阳直接照射，可在砂石堆场上搭设遮阳料篷，必要时也可在使用前冲洗骨料。

②控制浇灌温度。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料，泵送和浇灌振捣后的温度，减少结构的内外温差，一般按季节采取措施，如夏季施工时，则应以减少冷量损失，在浇灌混凝土时，采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积以及加快浇灌速度，缩短浇灌时间。在冬季施工时，一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己，并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。

③浇筑砼前应将基槽内的杂物清理干净，砼的浇筑应连续进行，间歇时间不得超过砼的初凝时间；浇筑时必须严格控制砼的入模温度，砼最高浇筑温度不得超过28℃；在浇筑砼时可投入适量毛石，以吸收热量并节约砼；浇筑时若外界气温过高，可采用在输送管上加盖草袋并喷冷水的方法。

④改进搅拌工艺：即在搅拌的混凝土时，改变以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象，混凝土上下层强度差减少，可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中，从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。

2.3 加强混凝土的温度监测工作温度控制是大体积混凝土施工中的一个重要环节，也是防止温度裂缝的关键。而在引起裂缝产生的诸多因素中，混凝土水化热和外界气温造成的构件内部温度应力是一个很主要的因素，为了控制裂缝的产生，这不仅要在混凝土成型之后，对混凝土的内部温度进行监测，而且应在一开始，就对原材料、混凝土拌和，入模和浇筑温度进行系统的实测。在平面上，测温点沿底板纵横方向间距约10m左右布置一点。在垂直方向上，每个测温点沿垂直高度在其表面、中部和板底分别埋没设测温管，垂直高度依次为板顶，-100mm、板中部、板底100mm.每个测混点测温管间距100mm。测温管安装位置要准确，固定牢固。在混凝土温度上升阶段，每2小时测温一次，混凝土温度下降阶段每6小时测温一次。在测混进程中，当发现砼内部温度差超过25℃时，测温人员要及时报告工地项目总工，由有关人员根据实际情况及时采取措施加强保温或延缓撤除保温材料时间等来控制温差。测温的办法可以采用先进的侧温方法，如有经验也可采用简易测温方法。给施工组织者及时提供信息反映大体积混凝土浇筑块体内温度变化的实际情况及所采取的施工技术措施效果。