承台大体积混凝土温度应力分析与裂缝控制探讨
大体积混凝土施工中温度应力下的裂缝控制
逐 渐散 热 而产 生 收缩 ; 加 上混 凝 上 硬 化过 程 中 , 再 由于 混凝 上 内部拌 合水 的水 化和 蒸发 , 以及胶 质 体 的胶 凝等 作用 , 使混凝 土硬 化 时收缩 。 两种 收缩 , 收缩 时 由 促 这 在 于 受 到基 底 或结 构 本 身 的约 束 ,会 产 生很 大 的 收缩 应 力, 如果产 生 的收缩 应 力超 过施 工工 程 中 的混凝 上 极 限 抗 拉强 度 , 会在 混 凝 土 中产 生收 缩 裂缝 , 种 收缩 裂 就 这 缝 有 时会 贯 穿全 断面 , 为 结构 性 裂缝 , 来 严 重 的危 成 带
深 度 的水 , 对混 凝 土 的养 护 效果 良好 。 结合 具体 工程 的实 际情 况 , 过各 种方 案 的 比对 或者通 通 事半 功倍 、 釜底 抽 薪 的效果 。 ● ( 表 面蓄 水养 护 , 2 ) 混凝 土终 凝 以后 在表 面蓄 存 一定 过理论 计 算制 定 比较严 密 的施 工方 案 , 这样 才能起 到 到
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广东 建材 20 年第 4 07 期
水泥与混凝土
大体积混凝土施工 中 温度应力下 的裂缝控制
郭 栋 ( 天津 中天建建筑设计事务所 30 9) 0 11
摘 要 :本文在阐述大体积混凝土施工中温度应力下的裂缝特点的基础上,提出了具体的防止裂
缝 特 点
大体 积混 凝土 施 工 以工业 与 民用 建筑 的设 备基 础 、
关于基础大体积混凝土裂缝控制的探讨
关于基础大体积混凝土裂缝控制的探讨摘要:通过施工现场管理实践和查阅收集有关混凝土内部温度应力方面的资料,对基础混凝土中心温度影响因素、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行阐述。
关键词:混凝土温度裂缝控制0 引言近年来,国内建筑工程中混凝土工程的体量日渐增大,尤以基础地下室为甚。
因而在基础大体积混凝土施工和地下室外墙混凝土施工中,如何有效、必须控制好混凝土温度应力、防止发生裂缝,显得非常重要。
因此本文仅对施工中基础大体积混凝土裂缝控制做一探讨。
1 关于大体积混凝土中心温度的影响因素1.1 不同水泥品种对混凝土中心温度的影响①有关公式和数据:混凝土内部中心温度:tmax=tj+t(τ)·ξtj—混凝土的浇注温度(℃)。
t(τ)—在τ龄期时混凝土的绝热温升(℃)。
ξ—不同龄期的降温系数。
混凝土最高绝热温升:t=wq/cρ*(1-e-mτ)注:取τ=3天,e=2.718,m=0.542(浇注温度取26℃);则(1-e-m τ)=0.8w—m3混凝土中水泥用量(kg/m3)。
q—每kg水泥水化用量(kj/kg)。
c—混凝土的比热取0.97(kj/kg·k)。
ρ—混凝土容重,取2400kg/m3。
下面以板厚900mm,配置c30混凝土为例:水泥水化用量(kj/kg):普通水泥325#为289,425#为377,矿渣水泥325#为247,425#为335。
配制c30水泥用量(kg/m3)及水灰比:普通水泥325#为420,水灰比(w/c)为0.44;普通水泥425#为391,水灰比(w/c)为0.46。
②板厚900mm,c30混凝土,普通水泥325#tj=26℃(混凝土浇注在5月份,取tj=26℃)t=(420×289)/(0.97×2400)=52.1℃表1 混凝土内部中心温度估算表■③板厚900mm,c30混凝土,矿渣水泥325#tj=26℃。
t=(420×247)/(0.97×2400)=44.56℃。
探讨大体积混凝土产生裂缝原因与控制措施
内部 水泥 水 化 过程 中所释 放 的水 化 热 不 易扩 散 , 使 内部 温 度 升 高, 混凝 土 的体 积 膨 胀 , 而表 面 混凝 土 的散 热 条 件 好 , 度 不 会 温
后 期 强度 , 少 水 泥 用 量 , 立 方 混 凝 土 每减 少 lk 减 每 O g水泥 用 量 , 混 凝土 水 化 温度 将 降 低 1 。 量选 用 粒 径 大 且级 配 良好 的粗 集 ℃ 尽
释放 的水化热会使混凝土产生较大的温度应力和收缩应力 , 导
致 混凝 土产 生 表 面裂 缝 和 贯 穿裂 缝 , 响 结 构 的整 体 性 、 久 性 影 耐
和 抗渗 性 。常 用 的措 施 如 下 : () 1 降低 水 泥 水化 热 : 用 中低 水 化 热 的 水 泥 , 选 如矿 渣硅 酸
外约束的情况下, 混凝土 内部将产生较大的温度应力 , 并导致裂缝产生, 最终 为工程结构埋下严重质量隐患 。因此, 大体程混凝土施工中
应 严 格控 制 裂 缝 产 生 以保 证 工 程质 量 。 本文 主 要 针对 防止 大 体 积混 凝 土 裂 缝 的主 要 的施 工 技术 进 行 了阐述 , 对 大 体程 混 凝 土 施工 中产 并 生 裂 缝 的原 因 作 出 了分 析 , 出 了温 度 控 制 的 具 体措 施 , 而确 保 施 工 质 量 。 提 从 关 键 词 : 体积 混 凝 土 : 工技 术 ; 缝 原 因与 类 型 ; 制 措 施 大 施 裂 控
料 , 加 粉煤 灰 等掺 加料 , 减 水 剂 。在 不 影 响钢 筋布 置 的情 况 掺 掺
升高, 硬化 时混凝土收缩 , 界条件对 混凝 土又有约束作用 , 外 从
大体积混凝土温度应力施工控制探讨
大体积混凝土温度应力施工控制探讨摘要:近年来我国交通建设发展迅速,无论是桥梁的设计能力,还是在施工技术也都得以飞速的发展,各种高墩、大跨度、大体积混凝土结构被广泛应用于各类桥梁结构中。
但是一些桥梁结构的质量通病屡见不鲜,特别是由于温度应力造成的质量隐患对结构物的使用寿命影响极大。
本文分析了桥梁大体积混凝土与温度应力的相关知识,并结合贵州六盘水至盘县高速老鹰岩特大桥在浇筑大体积混凝土时成功做法,就混凝土温度应力的影响因素及其防治措施进行了论述。
关键词:桥梁工程大体积混凝土结构温度应力桥梁结构中,混凝土的结构尺寸过大,施工时内外温差超过25℃,就容易产生温度裂缝。
所以,在桥梁工程中,温度应力是不可忽视的问题。
贵州省六盘水至盘县高速公路老鹰岩特大桥主墩承台尺寸:21.6×20.4×4m,圬工总方量达1763m3,是典型的大体积混凝土。
施工中,结合现场实际情况,采取了相应的措施,减小温度应力的破坏,确保了承台混凝土的质量。
1 桥梁大体积混凝土与温度应力1.1 大体积混凝土定义大体积砼指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。
由于大体积的混凝土在其硬化的过程中,产生的混凝土很难散发出去,如果在施工过程中不采取措施的话,很容易出现裂缝。
1.2 温度应力应力的定义是单位面积上物体所承受的附加内力;温度应力也叫做“热应力”,指的是物体体积不能够随着温度的上升或者是下降自由地伸缩,物体的结构或构件内部由此产生的应力就是温度应力。
产生温度应力的主要原因是结构物的内外温差,一个是年温差的影响,一个是局部温差的影响。
所谓的年温差指的是气节的变换导致气温随之发生周期性的变化,这种周期性变化的气温对结构物产生的作用就是年温差的影响。
所谓的局部温差,指的是日照的温差,或者是混凝土内部水化热的影响。
本文主要讨论的就是混凝土内部水化热引起的局部温差对结构物的影响。
大体积混凝土施工中温度裂缝控制
浅谈大体积混凝土施工中温度裂缝控制摘要:随着我国经济的发展,工程建设规模的不断扩大,混凝土因原料丰富,价格低廉,生产工艺简单等特点,使得其用量越来越大,大体积混凝土在结构中的应用也越来越广泛,施工中的大体积混凝土温度裂缝问题日显突出,温度裂缝作为长期困扰大体积混凝土的主要难题,本文对大体积混凝土的温度裂缝及其控制技术进行了探讨。
关键词:混凝土;温度应力;裂缝;控制中图分类号:tv543+.6文献标识码:a文章编号:一、裂缝的原因 1、混凝土材料的因素(1)不同种类和不同用量的水泥拌制的砂浆干缩性变化很大。
矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥的收缩大,而粉煤灰水泥收缩值较小,快硬性水泥收缩大。
(2)混凝土中水的蒸发引起混凝土的收缩,水灰比越大水泥浆越稀,收缩率越大开裂的可能性也越大。
(3)粗细骨料含泥量过大、骨料颗粒级配不良都会造成混凝土收缩增大,从而诱导裂缝的发生,骨料的密度大、级配好、弹性模量高、骨料粒径大则可减少混凝土的收缩。
(4)混凝土中使用的钢筋越多,产生的握裹力越强,从而约束了混凝土的变形,减少了收缩量,也防止了裂缝的产生。
使用焊接钢筋网,纵筋、箍筋布置合理,布置细而密的钢筋能有效地防止裂缝。
2、混凝土材料的配合比混凝土集料颗粒级配不良容易造成混凝土收缩增大,诱导裂缝产生。
混凝土水灰比过大或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。
当用同一品种及相同强度等级水泥时,混凝土强度等级主要取决于水灰比。
当水泥水化后,多余的水分就残留在混凝土中,形成水泡或蒸发后形成气孔,减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面,在荷载作用下,可能在孔隙周围产生应力集中,使楼板表面出现裂缝,而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,拉力强度低,容易因塑性而产生裂缝。
配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的原因。
3、施工工艺及养护的原因(1)混凝土拌和不匀、拌和时间过长,运输时间过长、运输泵送时改变了配合比,浇筑顺序不合理、速度太快等施工会改变混凝土的质量,降低混凝土的性能,引起浇筑后混凝土结构或构件的裂缝。
对大体积混凝土施工及其裂缝控制的探讨
重 下 室底 板 混凝 土 浇筑的分段 及后 浇带位 置
4 — 8 —
广东建材21 年第 3 02 期
5 . 2混凝 土的浇筑
每一 区段 的底板 混凝 土采取 斜 面分层 、分层 振捣 、
一
质量控制与检测
值 不 应大 于 2 ℃。若 混凝 土 内部与表 面 的温度 差太 大 , 5 在混 凝土 中产 生温度 应力 裂缝 。 而上 述计 算表 明若本 工
2大体积混凝土施工的特点
( 混 凝土 一次 浇筑数 量 大 。 工程 一次性连 续浇 筑 1 ) 本
混凝 土和 易性 ;掺加 减水 剂 ,使水 灰 比控 制在 0 4 . 5以 下; 砂率 控制 在 4 % 0 以下 ; 凝 土 中掺 加 复合 液 ( 水泥 混 为
用 量 的 4 ) 使 混凝 土 有 较 好 的流 动 性 和 缓 凝 性 , 高 %, 提 混 凝十方 量 多达 5 0 m, 2 0 施工 时 间长, 必须连 续 浇筑 , 防 混凝 土 的抗 拉强 度 和抗 裂 性 能 ;混 凝 土坍 落 度 控制 在 止 冷缝 或施 工缝 的 出现 , 工艺 要求 高, 环境影 响大 。 受 10 0 m 初凝 时间为 8 1 h 延长初 凝 时问 。根 据本 6 ±2 m , ~ O, () 2由于 体积 过 大, 成混 凝 土 水化 热 大, 造 温度 场 梯 工程 施工 的季节 、 候 、 凝土 的运 距等 因素 , 气 混 到厂 家进 度 大, 易产 生裂缝 。 极 行 原材料 取样做 检验 和试 配, 据 试验 结 果确 定施 工配 根 () 凝 土 强度 及抗 渗 等 级较 高 , 泥 用量 大 , 化 3混 水 水
程桩 承 台大体积 混凝 土不 采取 温度 控制 措施 , 凝土 中 混 次 浇 筑 到 顶 的方 法 施 工 , 每 一 浇 筑 层 厚 度 不 大 于 5 5 0 m 如 图 2所 示 。 个浇 筑带 齐头 并进 、 0r , a 各 互相 搭接 , 以 心温 度 与表 面温 度 的差 值 大于 2 ℃ ,必 将影 响 工程 质 量, 则必须 采取 有效 措施 使其 内外温 差 控制 在规 范规 定 确保 各浇筑 段之 间上 下层 混凝 土 的结合 , 利用 混凝 土 并 的 范 围内。 自然 流淌 形成 的斜面 进行 分层浇 筑 , 同时要 保证 上下 层 ( 本 工程 桩承 台大体 积混 凝土 采用 保温 养护 措 施 : 6 ) 混凝 土 浇筑 的停 歇 时 间不超 过初 凝 时 间 , 以免产 生 冷 ① 在 核芯 筒承 台表面 覆盖 二层 塑料 薄膜 和三 层土 工 布 , 缝 。交界面 的分 界处 混凝 土不 能漏振 。在 混凝土 初凝 前 进行 表 面 二次 振 捣, 并增 加 混 凝土 的压 光 次数 , 以减 少 周 边承 台表面 覆 盖 二层 塑 料 薄膜 和 二层 土 工 布进 行 保 温, 以提 高 面 层 混凝 土温 度 ; 在 核 芯 筒承 台 内预先 水 ② 表面 的收 缩裂 缝 。 平埋 设 5 m 0 m镀锌 薄壁冷 却 水钢 管 网 ( 于承 台 厚度 位 的三 等分 处) 在混凝 土浇 筑及 养护 期 间持续 通水 降温 , , 从 而 削减 内部 混 凝 土温 升 ; 养 护 由专 人 负责 , 时在 ③ 适 承 台混凝 土上 表面 浇水 , 使混 凝土表 面保 持湿 润状 态 。
浅谈混凝土温度应力控制及防裂措施
约束 裂缝 。防止 裂缝 的另一个重 要因素是 材料 。通过合 理 的材料 配合 比设 计 , 择具有极 限拉伸应变 大 、 选 水化 热低 、 收缩 变形小 的配合 比,有利 于防裂抗裂 。
体积混凝土来讲 ,可以说裂缝是难以避免的。 大 体积混 凝 土 内 出现 的裂缝 ,按 其深 度 的 不 同 ,一
它是借 用土石 坝施工方法 进行铺筑 、振动碾压 的干硬性 混
度大,升温引起 的压应力不大;在后期混凝土逐步冷却 、
温度降低 时 ,弹性模量 比较大 、徐 变小 ,在一 定约束条件 下会 产生较 大的拉应力 。另外 ,大体 积混凝土 常年暴露 于 大气 中 ,有 些 部位 与水 接触 ,一年 四季气 温 和 水位 的 变 化都会 在 混 凝土 结 构 中产生 较 大 的拉应 力 。混 凝土 材料 的抗裂能力 低 ,抗拉强度 一般仅为抗 压强度 的十分之一 。 当温度变化 引起 的拉应 力超过混凝 土 的抗拉 强度时 ,即可
防止裂缝发生的最常用 、 最重要的手段是温度控制。
温度控 制主要是控 制三个温差 ,即基础温差 、内外 温差 、 上下层 温差 。由于这 三个 温差都 与混 凝土 内部 的最 高温度
有关 ,因此,直接控制对象即是混凝土的最高温度。除 采取骨料冷却等措施降低混凝土的人仓温度 、 通水冷却、
浅谈混凝土温度应力控制及防裂措旖 .
一 -
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混凝土结构中,由温度作用产生的应力常 比其他外 荷 载产 生 的应 力 总 和还要 大 ,特 别是 在 大体 积混 凝 土结
浅谈大体积混凝土温度裂缝控制
1 大体 积 混凝土 特性 . 2
混凝 土是脆性材料 ,抗拉强度只有抗压强度的 11 /0左右;
拉 伸 变 形 也 很 小 , 期 极 限 拉 伸 变 形 只 有 (. 1 ) l 约 相 短 06 . x O , ~ O
当于温度降低 6 1℃的变形; 0 长期加载时的极限拉伸变形也只
有 (.~ .) l- 1 2 x O* 2 0 。大体积混凝土结构断面尺 寸比较大 , 混凝土 浇筑 后, 由于水泥水化热 , 内部温度 急剧上升 , 此时弹性模 量很 小, 徐变很大 , 产生膨胀变 形引起压 力, 表面产生拉应 力。在温
() 照 规 范 要 求 尽 量 减 小混 凝 土 保 护 层 厚 度 , 免 人 为 1按 避
温度将显著升高 。而混凝土表面则散热较快, 这样形成较大 的 内外温差 , 使混凝土 内部产生压应力 , 表面产生拉应 力。如果在 混凝土表面 附近存在较大 的温度梯度 , 就会 引起较大 的表面 拉 应 力, 此时混凝土的龄期很短, 抗拉强度很低 , 如果温差产 生的
表 面 拉 应 力 , 过 此 时 的 混 凝 土 极 限抗 拉 强 度 , 会 在 混 凝 土 超 就 表 面产 生裂 缝 。
11 大体 积温 凝 土的定 义及应 用 .
’
开裂 : ③温度梯度越大、 承受均匀温 差收缩 的厚度越小 , 越容易
开裂 ; 在一般情况下, ④ 结构的几何尺寸越大, 越容易开裂 。
大体 积 混凝 土 目前 国 内 尚无一 个 明确 的定 义 , J J5 《G5 — 20 00普通混凝土配合 比设计规程》 { B 0 9 — 0 9大体积混 、G 5 4 6 2 0 凝土施工规范》 定: 规 大体 积混凝土指混凝 土结构物实体最 小
大体积混凝土温度控制技术研究
大体积混凝土温度控制技术研究一、引言大体积混凝土在现代建筑工程中应用广泛,如大型桥梁的基础、高层建筑物的地下室底板等。
由于其体积大,水泥水化热释放集中,内部温度升高快,若不采取有效的温度控制措施,容易产生温度裂缝,影响结构的安全性和耐久性。
因此,大体积混凝土的温度控制技术成为了工程建设中一个至关重要的研究课题。
二、大体积混凝土温度裂缝产生的原因(一)水泥水化热水泥在水化过程中会释放出大量的热量,对于大体积混凝土而言,由于其结构厚实,热量不易散发,导致内部温度迅速上升。
(二)混凝土的收缩混凝土在硬化过程中会发生收缩,当收缩受到约束时,就会产生拉应力。
如果拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会出现裂缝。
(三)外界气温变化大体积混凝土在施工期间,外界气温的变化对其温度场有显著影响。
特别是在混凝土浇筑初期,表面温度受气温变化的影响较大。
(四)约束条件基础对混凝土的约束、结构内部钢筋对混凝土的约束等,都会限制混凝土的自由变形,从而产生温度应力。
三、大体积混凝土温度控制的基本原则(一)控制混凝土内外温差尽量减小混凝土内部与表面、表面与环境之间的温差,一般要求温差不超过 25℃。
(二)降低混凝土的降温速率缓慢降温可以使混凝土有足够的时间释放应力,减少裂缝的产生。
(三)提高混凝土的抗拉强度通过合理的配合比设计和养护措施,提高混凝土的抗拉强度,增强其抗裂能力。
四、大体积混凝土温度控制的技术措施(一)原材料的选择1、水泥优先选用低热水泥,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等,以减少水泥水化热的产生。
2、骨料选用级配良好、粒径较大的骨料,不仅可以减少水泥用量,还能降低混凝土的收缩。
3、外加剂添加缓凝剂可以延长混凝土的凝结时间,使水泥水化热的释放更加平缓;添加减水剂可以减少用水量,降低水泥用量,从而减少水化热。
(二)配合比设计通过优化配合比,在保证混凝土强度和工作性能的前提下,尽量减少水泥用量,增加粉煤灰、矿渣粉等掺合料的用量,降低混凝土的绝热温升。
大体积混凝土的裂缝及控制措施
大体积混凝土的裂缝及控制措施浅析摘要:我公司主要从事道路桥梁的建设,混凝土工程尤其是大体积混凝土基础十分普遍,通过多年的现场观察,积累,查阅有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土裂缝产生的原因,现场温度控制及预防裂缝的措施进行阐述。
关键词:混凝土温度应力裂缝控制混凝土是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料需要时加入外加剂和矿物掺和料,按适当比例配合经过均匀拌制,密实成型及养护硬化而成的人工石材。
在现代工程建设中,占有十分重要的地位,而混凝土的裂缝几乎无处不在,成为我们现场施工技术人员十分关注的一项内容。
1、裂缝产生原因混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝,微观裂缝肉眼看不见,主要有三种:一、骨料与水泥石结合面上的裂缝,称粘着裂缝;二、是水泥石中自身裂缝;三、骨料本身裂缝。
微观裂缝是不规则的,不贯通的。
宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的。
因此混凝土结构中裂缝是绝对存在的。
本文主要是指宏观裂缝。
混凝土结构物的宏观裂缝产生原因主要有三种:一、是由外荷载引起的,发生最为普遍。
即按常规计算的主要应力引起的。
二、结构次应力引起的裂缝是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的。
三、是变形应力引起的裂缝由温度、收缩膨胀、不均匀沉降等引起结构变形。
当变形受到约束时便产生应力。
当此应力超过混凝土的抗拉强度时就产生裂缝。
工程中的大体积混凝土结构所承受的变形主要是因温差和收缩而产生的。
因此控制温度应力是防止出现裂缝的重中之重。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力,后期在降温过程中由于受到基础或老混凝土上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,当这些拉应力超过混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝,这些往往都是表面裂缝。
许多混凝土的内部温度变化很小或很慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化,如养护不同,时干时湿,表面干缩形变,受到内部混凝土的约束等往往导致裂缝。
地下室承台大体积混凝土温度裂缝控制论文
地下室承台大体积混凝土温度裂缝控制探讨【摘要】在现代建筑施工过程中,常会出现大体积混凝土施工,控制温度变形裂缝的发生成为混凝土质量控制的重要一环。
本文结合工程实践和科研理论成果,分析了温度裂缝产生的机理,提出了大体积混凝土结构防止产生温度裂缝的措施及施工方案,为今后大体积混凝土施工提供借鉴。
【关键词】大体积混凝土;温度裂缝;控制理论;施工方案随着城市化建筑的发展和需要,高层、超高层和特殊功能的建筑日益增加,大体积混凝土在这些现代工程建设中已占有重要地位,但同时这种大体积混凝土具有结构厚、体积大、混凝土数量多、工程条件复杂、施工技术要求高等特点。
在工程实践中,它除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性的设计要求外,还必须有专业技术手段来调节内外温差,控制温度变形裂缝的发展,这已成为大体积混凝土质量控制的关键。
本文以一个工程实例,从控制温度裂缝的角度来探讨地下室承台大体积混凝土工程的施工。
[1-7]一、工程概况某医疗综合楼门诊用房工程东西宽90m、南北长150m,为超长、超宽钢筋混凝土框架结构,地下一层,地上四-五层,地下室底板顶标高为-5.1m,底板厚400㎜,但承台高度从600mm到1600mm不等,部分承台尺寸较大。
底板砼强度等级为c40,抗渗等级为s8。
单层面积大,地下室承台厚、混凝土体量大,钢筋密,而且施工时气温较高,大体积混凝土温度裂缝控制是本工程施工的重点和难点之一。
二、大体积混凝土温度裂缝的控制理论探讨从裂缝的形成机理来看,大体积的混凝土开裂,主要是混凝土承受的内部应力和混凝土本身的抗拉强度之间矛盾发展的结果。
因此为了控制大体积混凝土裂缝,就必须尽最大可能提高混凝土本身抗拉强度性能和降低内部应力(特别是温度应力),抗拉强度主要取决于混凝土的强度等级及组成材料,所以保证抗拉强度的关键在于原材料的优选和配合比的优化,降低内部应力主要通过控制内外温差来实现。
为了有效控制裂缝,降低混凝土内部水化热、减小内外温差(小于25℃),原材料按如下原则选用:水泥选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土。
浅谈大体积砼施工中温度应力裂缝的控制
一
标高 一 0 . 7 1 5 M以下 ,砼 分层浇 灌 ,每层 从一 点开始 向两侧 浇筑 ,防 止 模板及钢 筋产生偏移 . 标高 一 0 . 7 1 5 M以上待下层 混凝土初凝 后再进行 浇筑。 3 . 3 施 工 程 序 混凝土泵 车就位 一搅拌 混凝 土 一运 输混凝 土一混凝土 分层浇 筑一覆 盖保温材 料一测温监控一养护 。 4 . 沮度监控及裂 缝控制的施工技术措施 图 2 4 . 1防 裂 技 术 措 施 大体积混凝土容易产生温度裂缝及表面 收缩裂 缝,防制措施如下: 5 . 温度监测 ( 1 )选 用复合型外加剂 ( 效果 :减水 、缓凝 、泵送)的方式延长混凝 设备基 础砼入模 温度 为 3 O ℃~ 3 4 ℃,1 . 5 d 后 中心 温 度 最 高 达 土 的初凝 时间 ( 缓凝 时间控制 6~ 8 h ),降低 水化热 ,保 证初凝前砼 上 5 O ℃,温 升达 2 0 ℃ ,3 d后 中心温 度达 5 7 ℃~ 6 0 ℃,温 升 2 7 ℃~ 3 O ℃, 下层 连续浇筑 。 ( 2 )基础 砼分层浇灌 ,每层厚度不 大于 5 0 0 M M,使砼 散发 经过 1 O~ 1 2 d降温阶段后 ,中心温度基本稳定 。 设备基础 中心与侧面 中心温度 的最大温 差为 1 O ℃,与 设备基础表面 热量 ,降低 水化热 。( 3 )基础砼浇灌 完成后,在表面覆盖塑料薄膜 并加盖 层麻袋 保温,控制砼 内外温 差,防止温差过大产 生裂缝 。 ( 4 )在砼初凝 的最大温差为 1 7 ℃左右 ,因此 ,在养护阶段必须做好设备基础表面 的保
措施 :
7
1 . 引 言
3 . 施工准备 、施工 方法及 程序 3 . 1施工 生产准备 3 . 1 . 1备足 现场 施工需要的砂、石、水泥 、外加剂等 主要材 料。 3 . 1 . 2钢筋 隐蔽检 查及 模板验收合格 。 3 . 1 . 3施工作业 面铺置操作施工平台 。 3 . 1 . 4养护及保温材料运 到现场 备用。 3 . 1 . 5现场 设置 一座备用砼搅拌站。 3 . 1 . 6现场准备两 台发电机一开一备 ,充分准备好夜 间施工照 明。 3 . 1 . 7分两个班次配备齐 全施 工人员。
浅谈大体积承台施工温度控制
浅谈大体积承台施工温度控制摘要:本文以大体积承台施工为基础,对大体积承台混凝土的温度控制措施进行总结,为类似工程施工提供参考。
关键字:承台大体积混凝土温度控制措施1.工程简介某特大桥位于峡谷河段,季节性有水,谷底开阔,地势平坦,河床上砂土层较厚。
河床范围内墩身均高于50米,承台为大体积承台(最大尺寸为10.6×14×3m)。
2.承台施工工艺流程承台施工工艺流程为:施工准备→ 基坑开挖→凿除桩头→桩基检测→绑扎钢筋、埋设冷却水管→支立模板→浇筑混凝土→混凝土养护→拆模回填3.承台施工温度控制措施由于承台属于大体积混凝土,必须采取有效的温控措施,以防止混凝土裂缝的产生。
温度控制主要有三个阶段,即:混凝土浇筑前、混凝土浇筑过程中和混凝土浇筑后。
3.1混凝土浇筑前的温度控制混凝土浇筑前的温度控制主要是降低混凝土的入仓温度,选择温度较低的时段进行浇筑。
降低混凝土入仓温度主要从以下几个方面入手:1.水泥品种的选择和用量控制大体积混凝土应选择中热或低热的水泥,一般来说,矿渣水泥和粉煤灰水泥水化热较低,在满足混凝土强度的条件下,应优先选择。
水泥的用量尽量减少,以降低水泥的水化热。
2.骨料的选择粗骨料:应选择自然连续级配的粗骨料配置,应尽量选择粒径较大、级配良好的石子,根据有关实践,宜选择5~31.5mm连续级配的石子作为大体积混凝土的粗骨料。
粗骨料各项指标必须经试验检测且满足有关规范和标准,严格控制粗骨料的含泥量不得大于1%。
细骨料:应选用优质的中、粗砂,细度模数宜在2.6~2.9范围内,细骨料各项指标必须经试验检测且满足有关规范和标准,严格控制细骨料的含泥量不得大于2%。
3.掺加外加料大体积混凝土掺加减水剂可以降低混凝土拌合物的用水量,改善混凝土的和易性,提高混凝土表面的抗拉强度,从而阻止混凝土表面裂缝的产生。
目前国内掺加的外加剂一般选用木质素磺酸钙,减水剂的掺量应经试验确定。
掺加适量的粉煤灰可以降低水泥用量,提高混凝土的密实性和强度,有利于降低混凝土的水化热,是大体积混凝土常用的掺和料。
大体积混凝土温度裂缝分析及防控
1 大 体 积 混 凝 土 温 度 应 力 的 分 析
的浇筑温度 ; ③减少浇筑厚度 。 热天 浇筑混凝 土时减 少浇筑厚度 , 利用 温度是非线形分布的 , 由于 结 构 本 身 互 相 约 束 而 会 出 现 温 度应 力 。 浇筑层 面散热 ; ④冷水降温 。在混凝土 中埋设水 管 , 通过冷水降温 ; ⑤ 11 约 束 应 力 : 构 的 全 部 或 部 分 边 界 受 到 外 界 的 约 束 , 能 自由 表 面 防 护 。 定 合 理 的拆 模 时 间 , 行 表 面保 护 , .. 2 结 不 规 进 以免 混 凝 土 表 面发 生
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引言
过程 中 , 积 收缩 , 于 受到 基 础 本 身 或 已 固 化 混 凝 土 的 约 束 , 体 由 又会 在
混 凝土内部形成 相当大拉应力 , 尤其是 大体 积混凝 土, 有时这种温度
大 体 积 混 凝 - i 程 裂 缝 控 制 问 题 已 成 技 术 难 题 。 缝 的 产 生 往 往 应 力 可 超 过 其 它 外 荷 载 所 引 起 的 应 力 , 往 形 成 裂 缝 , 体 积 混 凝 土 L ̄ i 裂 往 大 给 工 程 带 来 不 同 程 度 的 危 害 ,因 此 控 制 温 度 应 力 和 温 度变 形 裂 缝 , 是 甚 至会 形 成 贯通 裂 缝 。 大 体 积 混凝 土结 构 施 工 中 的最 大 难 题 。 建 筑 学 会 的定 义 是 :结 构 断 面 最 小 尺 寸 在 8 c 以 上 .水 化 热 引 3 防止 温度 裂缝 的措 施 “ 0m
性 仍 有 一定 的 影 响 。 其 是 对 于水 坝 、 塔 等重 要 建 筑 物 。 加 筋 后 结 尤 水 但 构 内的 裂 缝 一 般 就 变 的 数 目多 、 距 小 、 度 与 深 度 较 小 了 。 且 在 同 间 宽 而 1 . 晚期 : .3 2 混凝 土 完 全冷 却 以后 的运 转 时 期 。 温 度 应 力 主 要 是 外 界 等 含 钢 量 的情 况 下 . 筋 的 直 径 细 而 间 距 密 时 , 提 高 混 凝 土 的 抗 裂 钢 对 气 温 变 化所 引起 的 , 些 应 力 与 前 两 种 残 余 应 力 相 叠 加 。 这 性表现较好。 3 2 合 理 使 用 外 加 剂 3. 2 混 凝 土 温度 裂缝 产 生 的原 因 合 理 使 用 混 凝 土 外 加 剂 , 以在 保 持 混 凝 土 强 度 的 情 况 下 , 善 可 改
对大体积混凝土基础温度裂缝控制施工技术探讨
对大体积混凝土基础温度裂缝控制施工技术探讨摘要:大体积混凝土施工时,由于水泥水化过程中释放大量的水化热,使混凝土结构的温度梯度过大,从而导致混凝土结构出现温度裂缝。
本文就大体积混凝土基础温度裂缝控制施工现状的分析,重点叙述了大体积混凝土温度裂缝产生原因及施工方面采取措施。
关键词:混凝土基础温度裂缝控制混凝土结构出现裂缝是一个相当普遍的现象,近代科学关于混凝土强度的微观研究,以及大量工程实践所提供的经验都说明,结构的裂缝是不可避免的,科学的要求是将其有害程度控制在允许范围内。
裂缝控制主要包括裂缝的预测、预防和处理工作。
1、大体积混凝土基础温度裂缝产生原因1.3大体积混凝土温度裂缝产生原因大体积混凝土施工常见的质量问题是温度裂缝。
混凝土随着温度变化而发生膨胀收缩,称为温度变形。
对于大体积混凝土施工阶段来讲,裂缝是由于混凝土温度变形而引起的。
由于混凝土温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束影响,产生较大应力,尤其是拉应力,是导致混凝土产生裂缝的主要原因。
现分述如下:1.1水泥水化热是大体积混凝土开裂的主要因素水泥水化热是大体积混凝土中主要温度因素。
混凝土在硬结过程中,由于水泥的水化作用,在初始几天产生大量的水化热,混凝土温度升高。
由于混凝土导热不良,体积较大,相对散热较小,因此形成热量的积聚。
内部水化热不易散失,外部混凝土散热较快,水化热温升随壁(板)厚度增加而加大,混凝土形成一定的温度梯度。
无论温升阶段,还是温降阶段,混凝土中心温度总是高于混凝土表面温度。
根据热胀冷缩的原理,中心部分混凝土膨胀速率要比表面混凝土大。
因此,混凝土中心与表面各质点间的内约束以及来自地基及其它外部边界约束的共同作用,使混凝土内部产生压应力,混凝土表面产生拉应力。
当温度梯度大到一定程度时,表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面产生裂缝。
在升温阶段,混凝土未充分硬化,弹性模量小,因此拉应力较小,只引起混凝土表面裂缝。
大体积混凝土工程裂缝控制探讨
大体积混凝土工程裂缝控制探讨摘要:当前建筑中时常涉及到大体积混凝土工程施工,它主要的特点就是体积大,它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。
混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。
要做好大体积混凝土工程的施工,必需对其特点进行分析。
关键词:大体积混凝土;温差;裂缝1 大体积混凝土工程裂缝产生的原因1.1 水泥水化热水泥在水化过程中要产生大量的热量,是大体积混凝土工程内部热量的主要来源。
由于大体积混凝土工程截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,使混凝土内部的温度升高。
混凝土内部的最高温度,大多发生在浇筑后的3~5d,当混凝土的内部与表面温差过大时,就会产生温度应力值和温度变形。
温度应力值与温差成正比,温差越大,温度应力值也越大。
当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力值时,便开始产生温度裂缝。
1.2 约束条件大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起,当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。
由于混凝土的弹性模量小,徐变和应力松驰度大,使混凝土与地基连接不牢固,因而压应力较小。
但当温度下降时,产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土就会出现垂直裂缝。
混凝土内部由于水泥水化热而形成中心温度高,热膨胀大,因而在中心产生压应力,在表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度值和钢筋约束作用时,就产生裂缝。
1.3 外界气温变化大体积混凝土工程在施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土工程的开裂有重大影响。
混凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者的叠加。
外界温度越高,混凝土的浇筑温度也越高。
外界温度下降,尤其是骤降,大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,产生温差应力,造成大体积混凝土工程出现裂缝。
温度应力值是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大,温度应力值也愈大。
1.4 混凝土的收缩变形混凝土的拌合水中,只有约20%的水分是水泥水化所必需的,其余80%要被蒸发。
浅谈大体积混凝土承台裂缝处理及控制
浅谈大体积混凝土承台裂缝处理及控制摘要大体积混凝土承台前期水化热反应较大,对大体积承台结构有造成裂缝的危害,通过分析后控制裂缝的出现。
关键词大体积混凝土水化热冷水管降温控制因素一工程概况石津干渠特大桥跨南水北调明渠段为(48+80+48)m连续箱梁主跨80米、边跨48米。
桥墩采用双线圆端形实体桥墩,钻孔桩基础,钻孔桩为64根、承台4个、桥墩4个,其中49#和50#承台均位于南水北调边坡马道上,49#和50#承台混凝土设计等级为C35,承台均为三步台结构,承台第一层尺寸为18.6m×14.6m×3m,第二层尺寸13.6m×9.2m×1.5m,第三层尺寸10。
6m×6.2m×1.5m。
50#承台浇筑采用一次性浇筑成型,因承台为大体积混凝土,水泥水化反应放出大量的水化热,使其内部温度急剧上升,导致混凝土内部和表面的温差过大,进而产生混凝土涨缩裂缝。
承台裂缝最大宽度为1.1mm。
经过河北省建筑检测中心对裂缝进行检测后,鉴定结果为裂缝不影响主体结构及承载力,决定采用裂缝灌浆的方法对裂缝进行处理,对于宽度大于0。
5mm的裂缝采用灌浆材料进行压力灌浆,对于细小裂缝采用封缝胶进行封闭处理二裂缝处理的主要施工方法1.一般规定1)加固工程严格按照国家标准《混凝土结构加固与设计规范》(GB50367-2006)执行。
2)采用裂缝灌浆技术加固维护混凝土结构时,应由专业施工队伍进行施工.2.进场材料的规定1)加固用材料应具有质检部门的产品性能检测报告和产品合格证。
2)当被加固的结构处于特殊环境时,应根据具体情况选用有效的防护材料.3.裂缝灌浆3.1施工方法:根据现场条件,对承台北侧的两条大裂缝采用高压灌浆技术进行全封闭灌注,最大灌注压力可达到60Mpa;其余大于0.5mm的采用低压灌浆技术进行全封闭灌注。
3.2施工准备:现场需要将已埋入地下的需要处理的裂缝清理出来,如周边有蓄水需提前三天清理干净,提供干燥的施工环境,以保障施工质量。
大体积混凝土温度监测与裂缝控制
大体积混凝土温度监测与裂缝控制摘要:掌握大体积混凝土施工中温度变化的规律,从而采取必要的措施,以控制大体积混凝土不发生裂缝是十分重要的。
本文主要探讨了大体积混凝土温度应力引起裂缝的原因,以及温度控制与防止裂缝的对策。
关键词:大体积混凝土温度控制裂缝控制1、引言实践证明,温差裂缝是混凝土内外部温差过大会产生裂缝。
主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大,特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
分析认为,混凝土初凝过程中水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用产生温度应力和收缩应力,导致了大体积混凝土结构开裂。
2、温度应力引起裂缝的分析2、1温度应力的形成(1)早期:从浇筑混凝土开始到水泥放热得基本结束,通畅需4周。
该阶段出现两个特征,一方面是水泥放出大量的水化热,另一方面是混凝上弹性模量的急剧变化。
由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。
(2)中期:从水泥放热作用基本结束时起到混凝土冷却志稳定温度,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
(3)晚期:指混凝土完全冷却后的运转时期。
温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。
2、2温度应力引起的原因(1)自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。
如,底板沉降后浇带两侧;又如,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。
(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。
如,电梯井,积水井,又如,箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。
在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。
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文章 编 号 :0 5 63 (0 0 0 — 14 0 l0 — 0 32 1 )6 0 4 — 4
S I E H I F R A I N D V L P E T& E O O Y C — C O M TO E E O M N T N C于混凝土表面热量散发较快 , 在混凝土内外形成温差 , 使其内外膨
胀 和收 缩不 同步而 产 生拉 应 力 , 当该 应 力 大于 表 面混 凝土 的抗 拉 应力 时 便产 生 表 面裂缝 。混凝 土 如发 生 裂缝 要 严重 影 响结 构 的整
体性和耐久性 , 特别是客运专线对结构的耐久性要求更加严格 , 是
收 稿 日期 :00 0 一 7 2 l— l 2
承合大体积混凝土温度应力分析与裂缝控制探讨
任 晓 光
( 巾铁十七局第二T程公司 , 陕西西安 , 10 8 704 )
摘 要 : 弹 性地 基 上 长条 板 受 力计 算模 型 出发 , 从 分析 了其 温度 应 力 的 变化规 律 。 出 指
● ● 一 …
算由于桩基对承台的约束 , 在承台混凝土凝同过程 , 承台底部产生
裂缝 的条 件 和制 定防 裂 温控 措施 。
2 水 泥水化 热 与混凝 土的绝 热温升
混 凝 土导 热 较 低 , 芯 内 可 视 为 绝 热 环 境 , 其 根据 龚 召 熊 教授 版 社 ,0 9 4 - 6 2 0 : 14 .
铁路 客 运专 线 建设 过 程必 须 解决 的问题 。 此 , 大体 积 混凝 土 l 在 T 程施 丁 前 , 水 泥水 化热 、 凝 土体 浇筑 后 温度 应 力 及收 缩 应力 应对 混 进行 测 算 , 大体 积 混凝 土 浇筑 后 的时 间 和 温度 关 系 、 凝 土 内 确定 混 外 温差 控制 指标 , 大 体积 混凝 土 施工 温 控措 施 , 达到 防 止裂 制定 以
[ . M] 北京 : 子工 业 出版 社 ,0 5 2 3 2 9 电 2 0 :6— 6 .
[ ] 张治国 , 3 杨毅恒 , 夏立 显.P O R R P算法在测 井岩性识别 巾的 应用 [ ] J. 大学学报 : 吉林 地球科学版 ,0 5 3 ( )39 33 2 0 .5 3 :8 — 9 . [ ] 埃利斯 ・ V地球物理 测井基础及应用[ . 4 D・ . M] 张守谦 , 北 译.
温 度 应 力 的 变化 规 律 可作 为判 断 承 台大 体积 混凝 土是 否开 裂 的依 据 , 给 出 了施 工 现 并 场 温 度 裂缝 控 制 的 一 些建 议 。
关键词 : 基承 台; 桩 大体 积 混凝 土 ; 度 应 力 ; 温 裂缝 控 制 中图 分 类 号 : 4 l5 U 4 . 文献标识码: A
缩变形( 这是 冈为混凝土浇筑初期还处于塑性阶段 )随着水化 过 ,
程 的发展 , 化 热产 生 的热 量 与 混凝 土 向外 扩散 的热 量 相 同时 , 水 混
缝发生的 目标。承台承受的温差与收缩主要部分是均匀温差及均
匀 收缩 , 土 芯 内与 表 面温 差所 形 成 的结 构表 面 裂纹 较 小 , 混凝 而桩 基约 束 应力 往往 可 造 成不 宜 发现 的承 台底部 深 裂缝 .甚至 贯 通性 裂缝 。所 以 , 里 重点 探讨 运 用水 工 混凝 土 的 温控 与 防裂 原理 , 这 检
[ ] 张德 丰 . T A 5 MA L B神 经 网 络 应 H 设计 [ . 京 : 械 工业 Ⅲ J M] 北 机
Re e r h n c g zn heTy e fO i a s s a c o Re o nii g t p so l nd Ga
Re e v i sby Re i e s r o r s l ntBP ur l t r i Ne a Ne wo k
凝土 内部温度会达到一个峰值, 混凝土体热膨胀至最大 , 此时承台 与桩的结合部压应力最大 。之后 ,随着混凝土内部热量向外问散 发, 混凝土温度逐渐下 降, 混凝 土体发生收缩 , 直到混凝土体温度
稳 定 , 缩完 成 。但 在 混凝 土 体 收缩 过 程 巾 , 收 由于前 期 承 台底 部 受 到桩 基 的约 束 产生 塑性 压 缩 变形 ,使 受 到桩 基 约束 的 承 台底 部 产 生较 大 的拉 应 力 ,如 果承 台底部 混凝 土 承受 的拉应 力 超过 混凝 土 的抗 拉 强度 时 , 于承 台底 部 产 生裂 缝 。 便 另外 , 凝 土浇 筑 后 . 在混 南
1 问题 的提 出
随着 我 国经 济 的 发 展 , 材 料 、 _ 艺、 新 新T 新技 术不 断 应 用 于 铁 路 客运 专 线 建设 , 越 既有 铁 路 、 路 和 大 的河 流 , 用 群 桩 大 体 跨 公 采 积 承 台( 厚度 大 于 2 基础 的 大跨 度 桥 梁成 为 首选 。桩 基 人 承 台 m) 设计 一 般 为 l 群 桩 承 台体 积大 , 承 台 混凝 土浇 筑 后 的凝 同 0 m, c 在 过程 中水泥 产 生水 化热 ,使 承 俞混凝 土 温 度升 高 ,混 凝土 体 积膨 胀。 由于受 到嵌 入 承 台桩 的约 束 . 台 与桩 的结 合 部 出现较 小 的 压 承
京 : 油 T业 L版 社 ,9 3 18 20 石 q J 19 :0 — 2 .
( 责任编辑 : 薛培荣 )
第一作者 简介 : 张 涛 , ,9 0年 1月 生 ,0 2年 毕 业 于 男 18 20
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