坞口大体积混凝土浇筑过程温度场影响因素
大体积混凝土温度场应力场影响因素分析
大体积混凝土温度场应力场影响因素分析摘要大体积混凝土结构具有结构体量大、水泥水化热散热困难、对裂缝的控制要求高等特点。
本文通过大型有限元软件MIDAS/GEN进行模拟分析,探讨了混凝土板厚度、混凝土保护层厚度及混凝土后期强度对其的影响程度。
为了量化研究保护层厚度的作用,本文引入“虚拟混凝土”,根据传热系数等效的原则将保温层厚度折算成混凝土虚拟厚度,本文发现混凝土拉应力峰值出现的时间比温度峰值晚,呈现出应力滞后现象,一般而言,时间上滞后约10天左右。
同时发现只要控制温度应力不超过抗拉强度,即使混凝土的里表温差超过25℃,也不会出现裂缝。
关键词大体积混凝土虚拟混凝土混凝土后期强度1 绪论大体积混凝土结构不同于一般的混凝土结构。
它具有结构体量大、水泥水化热散热困难、对裂缝的控制要求高等特点。
“大体积混凝土”最早出现在水利工程中,在该工程领域的建设应用中,科技工作者做了大量的工作,包括:理论研究、软件模拟、施工方法、实践经验及优化方案等,并制定了一系列相应的规范和规程。
然而,桥梁工程中采用的大体积混凝土与水利水电工程中的大体积混凝土存在很大差异。
一般而言,桥梁工程或建筑工程中的大体积混凝土相比之下厚度较薄,体积较小;混凝土设计强度较高,混凝土单位水泥用量较大;连续性浇筑要求较高;混凝土结构多在地下或半地下,受外界条件影响相对较小。
影响大体积混凝土温度场和温度应力的因素有很多,本文通过大型有限元软件MIDAS/GEN进行模拟分析,探讨了大体积混凝土结构厚度、保护层厚度及后期强度对其的影响程度。
2 混凝土板厚的影响大体积混凝土(如桥梁基础、高层建筑基础)越厚,则越不容易散热,中心温度越高,导致里表温差越大,相应的温度拉应力也会越大,对结构的安全越不利。
本文选取混凝土板厚度分别为3米、4米、5米三种情况进行分析。
本模型定义了两种材料:C30混凝土和地基,其参数见表1:假定环境温度为20℃,板根据C30混凝土的配合比设计,热源函数取为最大绝热温升41℃,导温系数为0.78。
大体积砼温度与裂纹的控制
大体积砼温度与裂纹的控制在现代建筑工程中,大体积砼的应用越来越广泛。
然而,由于其体积大、水泥水化热高,大体积砼在施工过程中容易出现温度裂缝,这不仅会影响结构的外观和耐久性,还可能危及结构的安全性。
因此,如何有效地控制大体积砼的温度和裂纹,成为了工程技术人员面临的重要课题。
一、大体积砼温度裂缝产生的原因大体积砼在浇筑后,水泥水化反应会释放出大量的热量,导致砼内部温度迅速升高。
由于砼的热传导性能较差,内部热量难以迅速散发,从而形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,砼内部产生压应力,外部产生拉应力。
而砼的抗拉强度较低,当拉应力超过砼的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
此外,砼的收缩也是导致温度裂缝的一个重要原因。
砼在硬化过程中会发生体积收缩,包括自收缩、干燥收缩和碳化收缩等。
如果收缩受到约束,也会产生拉应力,从而引发裂缝。
二、大体积砼温度的控制措施1、优化配合比选用低水化热的水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
减少水泥用量,可适当掺入粉煤灰、矿粉等掺和料,以降低砼的水化热。
同时,控制骨料的级配和含泥量,选用粒径较大、级配良好的骨料,以减少水泥浆的用量。
2、降低砼的入模温度在砼搅拌过程中,可采用加冰屑或冰水的方法降低水温,从而降低砼的出机温度。
在运输和浇筑过程中,对砼罐体和输送管道进行遮阳、保温处理,减少温度回升。
3、分层浇筑大体积砼可采用分层浇筑的方法,每层厚度不宜过大,一般控制在300 500mm 之间。
这样可以增加散热面积,降低砼内部的温度峰值。
4、埋设冷却水管在大体积砼内部埋设冷却水管,通循环冷水进行降温。
冷却水管的布置间距和管径应根据砼的体积、厚度和水化热等因素进行计算确定。
5、保温保湿养护砼浇筑完成后,及时进行保温保湿养护,以减少砼的内外温差和收缩。
可采用覆盖塑料薄膜、草帘、麻袋等保温材料,并定期浇水养护,保持砼表面湿润。
三、大体积砼裂纹的控制措施1、合理设置施工缝和后浇带在大体积砼施工中,合理设置施工缝和后浇带,可有效地释放砼的收缩应力,减少裂缝的产生。
大体积混凝土温控措施
大体积混凝土温控措施1.引言大体积混凝土是指用于较大规模建筑工程的混凝土结构,例如高层建筑、大桥、水坝等。
由于体积较大,混凝土的温度控制成为一个重要的工程问题。
本文将介绍大体积混凝土温控措施,以保证混凝土的质量和性能。
2.影响因素大体积混凝土的温度受以下因素的影响:2.1 外界温度外界温度是影响混凝土温度的重要因素。
在施工过程中,需要考虑环境温度的变化,并采取相应的措施进行调节。
2.2 混凝土自身性质混凝土的导热性、比热容和收缩性等自身性质,会影响混凝土的温度变化。
不同材料的加入、水胶比的调整等措施,可以改善混凝土的性能。
2.3 施工方式混凝土的施工方式也会对混凝土温度产生影响。
例如采用预应力或后张拉等施工方式,可以改变混凝土的温度分布。
3.温控措施3.1 预冷措施在大体积混凝土浇筑之前,可以进行预冷处理。
预冷可以通过降低混凝土温度,减少水胶比,提前进行散热等方式实现。
预冷可以有效降低混凝土的内部温度,减少温度差异。
3.2 冷却措施混凝土浇筑后,可以采取冷却措施控制混凝土温度的升高。
冷却措施包括使用冷却水进行浇水、在浇筑面覆盖防水材料等。
这些措施可以降低混凝土的表面温度,减缓混凝土的硬化过程。
3.3 后期维护措施在混凝土浇筑后的一段时间内,需要对混凝土进行后期维护。
维护措施包括覆盖保湿材料、加强通风等。
这些措施能够保持混凝土的湿润状态,防止水分的蒸发,从而控制温度的升高。
3.4 控制混凝土浇筑速度大体积混凝土浇筑的速度也会影响混凝土的温度。
过快的浇筑速度会导致混凝土温度升高过快。
因此,在浇筑过程中,需要控制浇筑速度,保持适当的温度。
3.5 监测与调整在施工过程中,需要定期监测混凝土的温度变化,并根据实际情况进行调整。
这可以通过安装温度传感器,实时监测混凝土温度的变化,并根据监测结果进行相应的调整。
4.结论大体积混凝土的温度控制是保证混凝土质量和性能的重要环节。
通过合理采取预冷措施、冷却措施、后期维护措施以及控制浇筑速度等措施,可以有效控制混凝土的温度。
大体积混凝土温度裂缝的产生原因及控制措施
大体积混凝土温度裂缝的产生原因及控制措施一、原因分析1.温度梯度差异:混凝土内部在硬化过程中由于外部与内部温度差异较大,会导致混凝土产生温度梯度,从而引起温度裂缝的产生。
2.外部温度变化:外部环境的温度变化会对混凝土的温度产生影响,特别是大范围的温度变化,会加剧混凝土的收缩和膨胀,从而导致温度裂缝的产生。
3.混凝土内部收缩:混凝土在硬化过程中,会因为水分蒸发、水化反应等原因而产生收缩,从而引起温度裂缝的产生。
4.冷凝水的影响:在高温高湿环境中,混凝土表面易出现冷凝水,冷凝水在与混凝土接触后会快速蒸发,产生蒸发冷却效应,从而导致混凝土产生温度梯度而引发温度裂缝。
二、控制措施1.控制浇筑温度:合理控制混凝土的浇筑温度,一般建议控制在20℃~35℃范围内,避免过高或过低的浇筑温度。
2.采取保温措施:在混凝土浇筑后,可以采取保温措施,如铺设保温材料、喷水保湿等,以减缓混凝土的温度变化速率,避免温度裂缝的产生。
3.合理控制混凝土收缩:通过控制混凝土中的水灰比、选择适当的外加剂等措施,可以减小混凝土的收缩性质,从而降低温度裂缝的产生。
4.控制施工方法:在施工过程中,应严格控制施工方法,防止混凝土在浇筑、振捣和固化过程中产生温度裂缝。
如避免大范围连续浇筑、控制振捣时间和强度等。
5.增加凝结热的散发:可以在混凝土中加入适量的骨料,增加混凝土的导热性,加快凝结热的散发,从而减小温度梯度差异,减少温度裂缝的产生。
总结起来,控制大体积混凝土温度裂缝的产生,需要从浇筑温度、保温措施、混凝土收缩控制、施工方法和增加凝结热散发等方面综合考虑,采取合理的控制措施,在施工过程中注意监测和调整,以确保混凝土的质量和安全。
高层建筑大体积筏板基础冬期施工混凝土温度影响因素及温度计算
高层建筑大体积筏板基础冬期施工混凝土温度影响因素及温度计算近几年来随着城市的发展高层建筑逐渐增多,高层建筑深基础大体积混凝土施工也相应增多。
根据我国对大体积混凝土定义:结构断面最小尺寸大于1m以上的,表面系数不大于5m-1的混凝土结构。
大体积温控指标如下:(1)混凝土浇筑在入模温度基础上的最大温升值不大于35℃。
(2)混凝土内部与混凝土表面温差不大于25℃(不含混凝土收缩的当量温度)。
(3)混凝土浇筑后的降温速度为1.5℃/d~1.8℃/d为宜。
水泥水化过程中,放出的热量称为水化热。
大体积混凝土在凝固过程中聚积在内部热量散失很慢,使混凝土温度峰值很高,当混凝土内部温度冷却时就会收缩,从而在混凝土内产生拉应力。
拉应力超过混凝土的极限抗拉强度就会在混凝土内部产生裂缝。
这些内部裂缝有可能与表面干缩裂缝连通,从而在混凝土内部形成通缝,破坏混凝土的耐久性和结构的稳定性。
大体积混凝土极易产生温度收缩裂缝,在混凝土早期升温和降温过程中由于混凝土内外温差、升温和降温速率不同而引起的收缩裂缝。
大体积混凝土内部控制好温度应力的产生是防止裂缝的关键(一般外约束应力影响产生深度裂缝,内约束应力影响产生表面裂缝)。
内约束应力的产生主要是由于混凝土散热不均而造成的,因此在施工期间特别是我市地区如何控制好混凝土内外温差。
如何控制好混凝土内部中心最高温度的产生是冬期施工防止裂缝的关键。
1.大体积混凝土中心温度影响因素1.1混凝土强度等级对混凝土中心温度的影响混凝土强度等级对混凝土中心温度影响最大,随混凝土强度等级的提高混凝土中的水泥掺量就越多,水泥掺量越多水泥水化产生的热量就越多,混凝土中心温度就越高,直接影响混凝土内部温度的高低。
1.2不同品种的水泥对混凝土中心温度的影响同一标号不同品种的水泥每千克水泥水化发热量不同,同一标号不同品种水泥普通硅酸盐水泥比矿渣水泥每千克水化热多42KJ,大体积混凝土水泥选用低水化热的水泥对防止混凝土温度应力收缩裂缝有利。
大体积混凝土施工中的温度控制
大体积混凝土施工中的温度控制在建筑工程领域,大体积混凝土的施工是一项极具挑战性的任务,其中温度控制是确保施工质量和结构安全的关键环节。
大体积混凝土由于其体积庞大,水泥水化热释放集中,内部温度升高较快,如果不能有效地控制温度,容易产生温度裂缝,从而影响混凝土的强度、耐久性和结构的稳定性。
大体积混凝土施工中温度裂缝产生的原因主要有两个方面。
一方面,水泥在水化过程中会释放出大量的热量,使得混凝土内部温度迅速升高。
由于混凝土的导热性能较差,热量在内部积聚,导致内部与表面产生较大的温差。
另一方面,在混凝土降温阶段,表面散热较快,而内部散热较慢,也会形成温差。
当这种温差产生的温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会引发裂缝。
为了有效地控制大体积混凝土施工中的温度,首先需要合理选择原材料。
水泥应优先选用水化热低的品种,如大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥等。
骨料应选用级配良好、粒径较大的粗骨料和中砂,这样可以减少水泥用量,从而降低水化热。
同时,还可以在混凝土中掺入适量的粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料,不仅可以降低水泥用量,还能改善混凝土的和易性和耐久性。
在配合比设计方面,应通过试验确定最佳配合比,在满足混凝土强度和工作性能的前提下,尽量减少水泥用量,增加骨料用量,降低水胶比。
同时,可以考虑掺入适量的缓凝剂和减水剂,延长混凝土的凝结时间,减少水泥水化热的集中释放。
施工过程中的温度控制措施至关重要。
在混凝土浇筑前,应制定详细的浇筑方案,合理安排浇筑顺序和分层厚度。
一般来说,分层厚度不宜超过 500mm,以利于混凝土内部热量的散发。
浇筑过程中,应采用斜面分层、分段推进的方式,确保混凝土浇筑的连续性,避免出现冷缝。
混凝土浇筑完成后,及时进行保湿保温养护是控制温度的重要手段。
可以在混凝土表面覆盖塑料薄膜、草帘、麻袋等保温材料,以减少表面热量的散失。
同时,应定期浇水养护,保持混凝土表面湿润,避免混凝土表面因失水过快而产生干缩裂缝。
养护时间一般不少于 14 天。
混凝土浇筑温度对其性能有何影响
混凝土浇筑温度对其性能有何影响在建筑工程中,混凝土是一种广泛使用的重要材料。
而混凝土的浇筑温度,对于其性能有着至关重要的影响。
首先,我们来了解一下什么是混凝土浇筑温度。
简单来说,混凝土浇筑温度就是混凝土在浇筑时的初始温度。
这个温度会受到多种因素的影响,比如原材料的温度、环境温度、搅拌过程中的热交换等。
当混凝土浇筑温度过高时,会带来一系列的问题。
一方面,高温会加快水泥的水化反应速度。
这就意味着混凝土在早期会迅速产生大量的水化热,内部温度急剧上升。
由于混凝土的导热性能相对较差,内部产生的热量难以迅速散发出去,从而导致混凝土内部与外部之间产生较大的温度梯度。
这种温度梯度会引发温度应力,如果温度应力超过了混凝土的抗拉强度,就会产生裂缝。
这些裂缝不仅会影响混凝土的外观,更严重的是会降低混凝土的结构强度和耐久性。
另一方面,过高的浇筑温度还会使混凝土的坍落度损失加快。
这会导致混凝土的工作性能变差,难以进行均匀的浇筑和振捣,从而影响混凝土的密实度和质量。
此外,高温还可能导致混凝土中的水分蒸发过快,使得混凝土在硬化过程中缺水,进而影响其强度的发展。
相反,如果混凝土浇筑温度过低,也会带来一些不利影响。
低温会延缓水泥的水化反应,从而延长混凝土的凝结时间和硬化时间。
这可能会导致施工进度的延误,增加施工成本。
而且,在低温条件下,混凝土中的水分可能会结冰,体积膨胀,从而破坏混凝土的内部结构,降低其强度和耐久性。
为了保证混凝土的性能,我们需要将浇筑温度控制在一个合适的范围内。
一般来说,对于大体积混凝土,浇筑温度不宜超过 28℃;对于普通混凝土,浇筑温度不宜低于 5℃。
那么,如何控制混凝土的浇筑温度呢?这需要从多个方面入手。
在原材料方面,可以采取对水泥进行预冷却、使用低温的骨料和水等措施。
比如,在炎热的天气,可以给骨料遮阳、洒水降温;对于水,可以采用加冰块的方式降低温度。
在搅拌和运输过程中,也可以采取一些措施。
例如,缩短搅拌时间,减少搅拌过程中的热量产生;使用具有保温性能的运输车辆,避免混凝土在运输过程中温度升高或降低。
大体积混凝土施工的温控措施
大体积混凝土施工的温控措施在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
由于其体积大、结构厚实,水泥水化热释放比较集中,内部温升较快,如果不采取有效的温控措施,容易产生温度裂缝,影响结构的安全性和耐久性。
因此,在大体积混凝土施工中,做好温控工作至关重要。
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因要有效地控制大体积混凝土的温度,首先需要了解温度裂缝产生的原因。
1、水泥水化热水泥在水化过程中会释放出大量的热量,使得混凝土内部温度迅速升高。
由于混凝土的导热性能较差,热量在内部积聚,形成较大的内外温差,从而产生温度应力。
当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。
2、外界气温变化大体积混凝土在施工过程中,外界气温的变化对其温度场有较大影响。
特别是在混凝土浇筑初期,混凝土的抗拉强度较低,如果遇到气温骤降,混凝土表面的温度迅速下降,而内部温度变化相对较小,从而形成较大的内外温差,导致裂缝的产生。
3、混凝土的收缩混凝土在硬化过程中会发生收缩,包括化学收缩、干燥收缩和自收缩等。
收缩受到约束时,会产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,也会产生裂缝。
4、约束条件大体积混凝土在结构上通常会受到基础、钢筋、相邻构件等的约束,限制了混凝土的自由变形。
当温度变化引起的膨胀或收缩受到约束时,就会产生温度应力,从而导致裂缝的产生。
二、大体积混凝土施工的温控措施为了控制大体积混凝土的温度,减少温度裂缝的产生,需要采取一系列的温控措施。
1、优化混凝土配合比(1)选用低水化热的水泥品种,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等,以降低水泥水化热的释放。
(2)减少水泥用量,通过掺入适量的粉煤灰、矿渣粉等掺和料,替代部分水泥,不仅可以降低水化热,还可以改善混凝土的工作性能和耐久性。
(3)控制骨料的级配和含泥量,选用粒径较大、级配良好的骨料,减少骨料之间的空隙,降低水泥浆的用量,从而降低水化热。
(4)掺入适量的缓凝剂、减水剂等外加剂,延缓水泥的水化速度,降低水化热的峰值,同时提高混凝土的工作性能。
大体积混凝土绝热温升影响因素
大体积混凝土绝热温升影响因素1混凝土组成及质量因素大体积混凝土内部水化放热主要受胶凝材料影响,其中水泥的组成和种类扮演重要角色,水泥中放热较快的C3A和C3S的比例决定了水泥放热速率和进程,当水泥中C3A和C3S较多时,水泥早期水化较为剧烈,为混凝土提供了较高的早期强度,尤其是早强水泥的应用,加快了施工进度,节省了部分模板使用成本,但也带来了外加剂适应性问题。
因此不少大体积混凝土有意识地采用中热或低热水泥,其中最典型的就是水利水电坝体工程,乌东德水电站开创性地使用低热水泥,并通过粉煤灰共同降低坝体水化温升,取得了干热河谷地带坝体零裂缝的成效。
影响水泥水化的还有水泥细度、水泥石膏掺量以及混合材种类和比例,水泥细度小、石膏掺量不足等都会使得短期内混凝土内部水化热聚集、温升过快,甚至造成快凝和闪凝,此外,较高的碱含量也会造成水泥水化放热过快。
不同水泥细度对混凝土温升的影响见图1。
矿物掺合料同样影响大体积混凝土的温升,一方面,矿物掺合料的使用降低了水泥用量,稀释了单位面积水泥水化反应的触点;另一方面,矿物掺合料自身的特性改善了混凝土的填充性能,有些通过二次水化激发了自身活性,这些是矿物掺合料对混凝土的功能性调节作用。
尤其是粉煤灰在降低大体积混凝土水化温升、削减温峰以及防治早期开裂方面发挥了积极作用。
王冲等发现粉煤灰掺量达到30%时,混凝土72h内的水化温升大幅降低。
而且,单掺矿粉抑制大体积混凝土温升效果劣于粉煤灰,但将矿粉和粉煤灰组合使用,在降低混凝土水化热的同时,能够增强混凝土并且起到提高耐久性的作用。
硅灰对水泥水化影响取决于其掺量,而石粉则与其原矿种类和掺量有关。
水泥中不同粉煤灰掺量的混凝土温升曲线见图2。
混凝土外加剂种类和掺量同样影响大体积混凝土温升,减水剂通过吸附一分散作用增强了混凝土的流动性,有利于混凝土内部热量的分散,而缓凝剂的加入则会延缓水泥水化进程,降低温峰,调控混凝土温升历程。
早强剂和速凝剂等会加快水泥水化,提高混凝土温升值。
大体积砼的浇筑方法及温度应力问题的处理
大体积砼的浇筑方法及温度应力问题的处理一、施工前准备在大体积砼浇筑前,需要进行充分的施工前准备。
首先,要确保模板安装牢固,防止在浇筑过程中出现模板移动或变形的情况。
其次,要检查各种预埋件、预留孔洞的位置是否准确,防止在浇筑过程中出现堵塞或移位的情况。
最后,要确保钢筋的位置、数量和规格都符合设计要求,同时要清除钢筋表面的污垢和锈蚀。
二、温度应力控制大体积砼浇筑过程中,由于水化热的影响,会产生大量的热量,使得构件内部温度升高,从而产生温度应力。
为了控制温度应力,可以采取以下措施:1.合理安排浇筑时间:尽量选择在较低温度时进行浇筑,避免在高温时段进行。
同时,要合理安排浇筑顺序,以利于散热。
2.优化配合比:通过优化配合比,可以减少水泥用量,从而降低水化热。
同时,可以添加适量的外加剂,以改善砼的性能。
3.埋设冷却水管:在构件内部埋设冷却水管,通过循环水来带走部分热量,以达到降温的目的。
三、降低水化热为了降低水化热,可以采取以下措施:1.选用低水化热的水泥:选用低水化热的水泥可以减少水化热的产生。
2.添加外加剂:添加外加剂可以改善砼的性能,同时可以减少水泥用量,从而降低水化热。
3.降低骨料温度:在高温季节进行施工时,可以通过洒水、遮阳等方法来降低骨料的温度。
四、监测与控制在大体积砼浇筑过程中,需要进行实时监测与控制。
通过设置温度传感器和应变片,可以实时监测构件内部的温度和应变情况。
同时,可以通过计算机仿真技术来预测温度场和应力场的变化情况,以便及时采取措施进行调整。
五、后期维护大体积砼浇筑完成后,需要进行后期维护。
在养护期间,要保持构件表面的湿润,避免出现干缩裂缝。
同时,要对构件进行定期检查和维护,以确保其正常使用和安全性。
温度对大体积混凝土施工影响
温度对大体积混凝土施工影响作者:刘洋来源:《科学与财富》2015年第04期摘要:文章对温度影响大体积钢筋混凝土施工过程存在的问题、危害与成因进行了分析,介绍了能够提高其外观质量的工艺方法。
关键词:大体积混凝土;温度;施工温控措施:一、水化热温升控制措施混凝土升温时间较短,根据以往工程实践,一般在浇筑后的二至三天内,其间混凝土弹性模量低、基本处于塑性与弹塑性状态,约束应力很低,当水化热温升至峰值后,水化热能耗尽,继续散热引起温度下降,随着时间逐渐衰减,延续十余天至三十余天。
混凝土降温阶段,弹性模量迅速增辊,约束拉应力也随时间增加,在某时刻如超过混凝土抗拉强度便出现贯穿性裂缝。
因此控制降温曲线对保证大体积混凝土施工质量尤为关键,但该问题属于热传导的混合边值问题,理论求解相当冗繁,且由于许多施工条件难以预测,理论结果亦很难严格。
现国内施工界普遍采用王铁梦于《工程结构裂缝控制》专著中根据多年现场实测数据统计而成的经验公式,偏于安全地以截面中部最高温度降温曲线代替平均降温曲线,求解近似值。
因该公式经多年施工实践证明与实际情况基本吻合。
1、标准水化热温升值Tˊ(于一般两层草包保温养护条件下)按工程进度计划,地下室底板混凝土于5月初进行浇灌,此时本市已基本进入高温天气,应按表格中的夏季取初始值,但根据以往施工经验,如此厚度的大体积混凝土,单靠后期保温措施无法控制内外温差。
如排除浇灌后期的降温措施方案,则只有于混凝土浇灌前降低a入模温度,为达到此目具体措施如下:(1)采用冰水配制混凝土,或混凝土厂址配置有深水井,采用冰凉的井水配置;(2)粗细骨料均搭设遮阳棚,避免日光曝晒。
(3)选用低水化热的P.O.普硅水泥,并利用掺合料减少水泥单方用量。
以上措施第(2)条所有厂商均可实施;第(3)条可通过优化配比与原材实施,已有以往成功经验;而第(1)条对降低入模温度最为关键,在对混凝土供应商考察时作为重点考虑,并要求其提出详尽的专项大体积混凝土供应质量保证措施与承诺书,作为选择供应商的依据。
大体积混凝土浇筑影响因素及质量控制措施
大体积混凝土浇筑影响因素及质量控制措施摘要:随着建筑行业工业化改革与产业升级,建筑规模有所增加,大体系混凝土被推广应用到了梁钢筋分布集中地带、底板、楼板、壁墙、基础筏板等各个方面。
本文结合新时期大体积混凝土高质量应用目标,概述了大体积混凝,剖析了影响大体积混凝土浇筑的影响因素,并在此基础上,分别从浇筑方式、质量管理、振捣指标三个方面,对其质量控制措施进行了具体讨论。
关键词:大体积混凝土;浇筑;影响因素;质量控制近年来,在建筑工程生产建设中,通过应用大体积混凝,既提高了施工效率,也增强了施工质量。
从实践经验看,大体积混凝土浇筑后,容易发生干缩裂缝、塑性收缩裂缝、温度裂缝、深沉裂缝等病害,不仅降低了其应用效果,还阻碍了新时期建筑行业高质量、高水准建设目标的有效落实。
因此,在当前“十四五”建设关键时期,需要通过加强对大体积混土浇筑影响因素的分析,制定一些行之有效的质量控制措施。
1、大体积混凝土概述按照GB50496-2018《大体积混凝土施工标准》要求,将体积大于1m³的混凝土,界定为大体积混凝土。
从近年来大体积混凝土的应用经验看,比较优势集中表现在结构厚实、体积大、浇筑效率高等方面。
不足之处是,在浇筑过程中受到客观因素、主观因素的综合影响,容易导致裂缝病害。
根据现阶段创建的设计施工一体化实践模式看,在此类混凝土施工时,需要结合“大系统+小系统”方案,开展针对设计、采购、施工、试运行、收尾、维保等环节的全过程质量管理。
2、大体积混凝土浇筑影响因素分析2.1浇筑方式的影响大体积混凝土浇筑时,浇筑区域存在差异,通常需要选择适配性较高的浇筑方式。
当浇筑方式选择不当时,容易影响浇筑质量。
具体而言,在建筑工程中,结构平面大小不同、长度不等、厚度差异较大。
浇筑过程中,一方面需要根据实际建筑结构选择浇筑方式,另一方面则应该在确定浇筑方式后,严格按照该浇筑方式下浇筑程序开展作业。
目前,大体积混凝土浇筑中,施工人员对于细致的分类及浇筑工艺了解不太多,浇筑经验积累较少。
大体积混凝土温度变化规律
大体积混凝土温度变化规律1. 温度变化的重要性说到大体积混凝土,很多朋友可能第一反应就是“这玩意儿不是很结实嘛!”可其实,别看它外表稳重,里面的温度变化可不是闹着玩的。
大家可能不知道,大体积混凝土的温度变化就像是一位正在经历青春期的少年,时而烦躁,时而冷静,情绪起伏不定。
如果我们不关注这些温度变化,后果可是相当严重的。
裂缝、强度下降,甚至提前“退休”,这些都是我们不愿意看到的结果。
1.1 大体积混凝土的温度变化原因那么,为什么大体积混凝土会温度变化呢?主要是因为水化热的作用。
听起来高大上吧?简单来说,就是当水和水泥混合在一起时,会产生热量。
这就像是我们冬天喝热水时,身体里会暖暖的。
混凝土在硬化的时候,内部会产生大量的热量,导致温度不断上升。
随着时间的推移,温度又会慢慢下降。
这个过程就像是个小过山车,刺激又让人捏把汗。
1.2 温度变化的影响那么,温度变化到底会对混凝土产生什么影响呢?首先,温度过高或者过低都可能导致混凝土出现裂缝。
想象一下,咱们家的墙壁一旦开裂,心情可就大受影响了。
更严重的是,如果温差太大,混凝土的强度会大大降低,等于是给它打了个“减分”的标签。
此外,温度变化还会影响混凝土的耐久性,可能在后续的使用中,出现各种问题。
因此,咱们可不能掉以轻心。
2. 温度控制的方法既然温度变化那么重要,那我们怎么才能控制它呢?其实,控制混凝土温度的方法可不少,关键是得灵活运用。
2.1 采用合适的材料首先,选用合适的材料非常重要。
比如说,使用低热水泥可以有效减少水化热的产生,降低内部温度。
就像你喝咖啡加冰块,温度就不会那么高一样。
此外,掺加一些矿物掺合料,也能让水泥的水化反应变得更加平稳,减少热量的释放。
2.2 控制施工环境其次,控制施工环境也不容忽视。
天气炎热的时候,可以采取一些遮阳措施,避免阳光直射,让混凝土能够安安静静地“睡觉”。
此外,浇筑后,要定期洒水,保持表面的湿润,避免温差过大而导致干裂。
想象一下,混凝土就像是个小宝宝,得好好照顾它。
简述大体积混凝土温度裂缝的成因及影响因素
简述大体积混凝土温度裂缝的成因及影响因素摘要:在建筑行业的施工中,最常涉及的就是大体积混凝土的相关施工。
对此本文进行了论述。
关键词:混凝土温度裂缝成因1 混凝土的温度裂缝及其危害1.1影响建筑物的使用功能大体积混凝土结构多为地下连续墙、筏板、箱型基础等,所以开裂后的主要问题之一就是地下室的渗漏问题,这个问题往往不容易处理,给使用带来一些附加影响。
地下结构的修补堵漏,处理困难、花费巨大,延长工程工期,降低结构的使用功能。
1.2降低了建筑结构的刚度裂缝尤其是贯穿性裂缝的出现会使结构f比如基础筏板)的刚度降低,从而影响到建筑物功能的正常发挥。
1.3降低结构的承载能力混凝土内部温度应力和结构应力迭加,整个结构的应力状态变化,对今后使用阶段具有不容忽视的影响。
基础贯穿裂缝或深层裂缝一旦形成后,它的危害十分严重,这两类裂缝都破坏了结构的整体性,改变了设计的应力分布状态,改变了混凝土建筑物的受力条件,从而可能使局部或整体结构发生破坏。
1.4影响混凝土的耐久性裂缝的出现使侵蚀性介质容易进入混凝土内部,使钢筋锈蚀,混凝土腐蚀、碳化、膨胀,损坏混凝土的表面,使混凝土的强度降低,进而影响混凝土的耐久性。
2 大体积混凝土温度裂缝的成因2.1温度及温度效应混凝土结构物的温度分布是指某一时刻混凝土结构内部及表面各点的温度状态,当混凝土结构浇筑后,由于混凝土内部的水化热、外界的太阳辐射以及气温变化等因素的影响,混凝土结构内部会处于不同的温度状态。
由于混凝土结构经受各种自然环境条件变化的影响,从浇筑时起混凝土结构的表面与内部各点温度都在发生变化;结构物的内表面处还不断地以辐射、对流和传导等方式与周围空气介质进行热交换;由于混凝土结构的构造与使用要求不同导致结构物尺寸形状上的差异,因此混凝土结构物处于十分复杂的热交换过程中,其温度分布是不均匀的也是很复杂的。
混凝土结构温度分布的不均匀性和复杂性导致混凝土结构中温度效应的产生。
混凝土结构的温度效应主要是指由于混凝土结构中温度分布不均导致的在结构物中产生温度应力和温度变形等不良现象。
水利工程大体积混凝土温度裂缝的控制
水利工程大体积混凝土温度裂缝的控制水利工程中使用的大体积混凝土结构在硬化过程中,由于其体积较大,內部補給資訊的不足以及外界环境因素的影响,容易出现温度裂缝。
这些温度裂缝若得不到有效的控制和防治,将严重影响工程的使用寿命和安全性。
水利工程中的大体积混凝土结构一般指的是水坝、堤防、渠系等工程,其混凝土使用量较大,施工过程中应掌控好混凝土的温度变化,防止温度裂缝的产生。
影响大规模混凝土温度裂缝形成的因素主要有以下几个方面:1. 热源温度:热源温度是指混凝土内部降低温度的速度和程度。
混凝土内部的热源主要有水化反应和外界气温。
水化反应是混凝土硬化的过程,会释放出大量的热能,导致混凝土内部温度升高。
而外界气温则会影响到混凝土的散热速度。
控制好热源温度是防止温度裂缝产生的关键。
2. 热传导:热传导是指混凝土内部的热能从高温区向低温区传输的过程。
混凝土热传导的速度取决于混凝土的导热系数和热传导路径的长度。
为了降低混凝土的热传导速度,可以在混凝土中添加适量的细颗粒材料和空气孔隙等,提高混凝土的绝热性能。
3. 温度梯度:温度梯度是指混凝土结构内部不同位置的温度差异。
当混凝土结构的内外温度差较大时,容易引发温度裂缝。
为了降低温度梯度,可以通过提高混凝土的整体温度,采用预应力或钢筋混凝土等方式来改善温度分布情况。
1. 合理的施工工艺:在施工过程中,应采取合理的工艺措施来控制混凝土的温度变化。
在施工前进行足够的调查研究,了解当地的气候条件,科学地确定混凝土的配合比和浇注温度,合理地安排浇筑时间和速度等。
2. 控制混凝土的温度变化速度:混凝土的温度升高速度过快,会使得混凝土内部出现大温差,容易引发温度裂缝。
在施工过程中,应采取降低混凝土温度变化速度的措施,如降低混凝土的浇筑温度、限制混凝土的水胶比、适当延缓混凝土的硬化反应等。
3. 使用降温剂:降温剂是一种能够降低混凝土温度的添加剂。
通过在混凝土中加入适当的降温剂,可以减缓混凝土的水化反应速度,降低混凝土内部的温度,从而减少温度裂缝的产生。
大体积混凝土主要质量问题的成因及影响因素
、大体积混凝土主要质量问题的成因及影响因素大体积混凝土最主要可能出现的质量问题是混凝土裂缝,而裂缝产生的原因有以下几点:1. 大体积混凝土浇筑后集聚在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,混凝土产生自内向外的膨胀,就在混凝土内部产生压应力,在外表面产生拉应力,由于此时混凝土的强度低,自有强度不足以克服拉应力即产生表面裂缝。
2. 在降温阶段新浇混凝土产生收缩,但存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。
升温阶段快,混凝土弹性模量低,徐变的影响大,所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。
差值过大时,将在混凝土内部产生裂缝。
内部裂缝和外部裂缝重合形成贯穿裂缝,成为混凝土的重大质量缺陷。
3. 混凝土水灰比过大,浇注后混凝土收缩量大,形成裂缝。
4. 施工时振捣不密实,造成混凝土因收缩出现裂缝。
5. 表面搓压时机不当、遍数不够,出现干缩裂缝。
6. 混凝土初凝后养护不到位,混凝土表面出现干缩裂缝。
分析上述六类因素,其中4-6条是需要在施工过程中解决的,第4条需在搅拌混凝土时解决。
第1、2条需通过理论分析找到解决的途径。
根据前面的分析我们知道要避免1、2类的裂缝出现就是要使产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值,并有一定的安全系数。
而产生拉应力时因为混凝土浇注后一段时间内温度的快速上升和下降,显然控制温度的变化才能最终避免裂缝的出现。
知识管理论文大体积混凝土施工质量控制裕廊北京代表处何晓峰下面我们来分析温度变化和应力的关系。
首先,我们来看应力和温度的关系,混凝土内部的温度应力σmaxσmax=Eα△T(1-(1)/(cos h βL/2))H(t,τ) (1)式中:E——混凝土的弹性模量(N/mm2)α——混凝土的线膨胀系数(10-5/℃)△T——温差(℃) 指混凝土内部温度与表面温度之差。
L——板长(mm) β=C x/HEH——板厚(mm) H>0.2L时,取H=0.2L C x——地基水平阻力系数(N/mm3)H(t,τ)…考虑徐变后的混凝土松驰系数,其中,t——产生约束应力时的龄期,τ——约束应力延续时间。
大体积混凝土温度裂缝影响因素及控制
大体积混凝土温度裂缝影响因素及控制摘要:在建筑工程施工中,大体积混凝土应用的越来越广泛,这主要是因为大体积混凝土具有许多的优点,包括强度高以及承载力强等,能够有效提高建筑工程施工质量。
因此本文主要探讨大体积混凝土温度裂缝影响因素及控制,希望能够为相关工作者提供借鉴。
关键词:大体积混凝土;温度裂缝;控制措施随着我国高层以及超高层建筑的逐渐增多,对建筑工程施工要求提出了较高的要求,因此大体积混凝土能够提高建筑的荷载能力以及强度,能够提高建筑工程施工质量。
但是在大体积混凝土施工过程中,受许多的因素影响,导致大体积混凝土出现了温度裂缝,这样不仅影响混凝土施工效果,同时还应降低建筑物的耐久性以及安全性,因此应加强对大体积混凝土产生温度裂缝的影响因素进行深入的探讨,并提出有效的控制,减少大体积混凝土温度裂缝的产生,进而实现建筑工程施工质量的全面提升。
1大体积混凝土温度裂缝的分类大体积混凝土温度裂缝可以按照不同形式进行分类,按照肉眼能否看到进行分类,可以将大体积混凝土温度裂缝分为两种,一种为微观裂缝,另一种为宏观裂缝;按照裂缝形式及危害程度,可以将大体积混凝土裂缝分为三种,即表面裂缝、贯穿裂缝以及深层裂缝,下面针对这几种裂缝进行详细探讨。
1.1微观、宏观温度裂缝混凝土主要由于水泥、粗、细骨料以及外加剂组成。
一般情况下,大体积混凝土中,微观裂缝普遍存在,对大体积混凝土施工质量不会产生较大的影响,但是微观裂缝容易引发应力集中,进而降低混凝土抗拉强度。
微观裂缝有许多中,通常将其分为水泥石裂缝、集料裂缝以及粘结裂缝三种。
若微观裂缝持续发展,达到一定程度后,就会引进宏观裂缝,宏观裂缝是指裂缝宽度大于0.05mm。
宏观裂缝对混凝土会产生较大的影响,降低混凝土构件的耐久性以及承载力等。
1.2表面裂缝、贯穿以及深层裂缝表面裂缝的危害程度较小,主要出现构件的表面处。
贯穿裂缝主要是由混凝土构件偏心受拉或者弯曲受拉引起的,贯穿裂缝会导致混凝土结构出现断面,进而大大降低了混凝土构件的稳定性以及整体性。
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1 )第一 类 边 界条 件 :混凝 土 表 面 温度 是 关 于 时间 的 函数 。
( 1= J) 厂) r () 4
土 比热 ;P为混 凝 土密 度 ;F为单 位体 积 混 凝 土混 合 材料 用 量 ;q 厂) ( 为单 位 质 量 水 泥在 单 位 时 间 内 放 出 的水 化 热 ;k为折 减系数 ; 最后 求 导数得 到生热 率 :
坞 口现 浇 大体 积混 凝 土结 构 为 例 ,通 过 A Y NS S软 件 建 立 数 学模 型 ,分 析 对 比大 体 积 混 凝 土 浇 筑 过 程 中温度 场 的部 分 影 响 因素 ,对 比不 同时 间 段 的 温 度场 分 布情 况 及 其 变 化 规 律 ,从 而 得 到 实 际 工 程应 用 中较 好控 制 温度 场 的方法 。
2 坞 口大 体积 混凝 土 温度 场数 值模 拟模 型 的建 立
度差 ,因此引起较大 的温度应力 ,是导致大体积
混凝 土 表 面开裂 的主要 原 因之一 。
因此 ,在 实 际 工 程 中需 要 控 制 混 凝 土 结 构 内
外 温 差 ,从 而减 小 温度 应 力 。本 文 以某 船 坞 工 程
2 1 年 3月 02
水 运 工 程
Po t & W ae wa Engne rng r tr y i e i
Ma . r 201 2 No Se ilNo 46 .3 ra . 4
第 3期
总 第 4 4期 6
坞 口大体 积 混凝 土浇筑过程 温度场影 响因素
王 超 ,韩 时琳 ,郭 超 ,李成 军
整 个 结 构 的 温 度 峰 值 历 时 曲线
图 3 不 同浇 筑 初 温 下 混 凝 土 底 板 和 整 个 结 构 的 温 度 峰 值 历 时 曲线
3 . 不 同浇 筑初 温 对温 度 场 的影 响 2
温 州某新 建船坞 坞 口工程 ,船坞 坞 口主结 构采 用 桩基上 “ ” 型整体式 现浇 大体积混 凝土 结构 。 u 坞 口结 构 模 型 的尺 寸 如 下 :坞 口底 板 沿 船 坞 轴 线 长 度 8m,宽 度 3 0m,厚 度 1 . m;坞 口门墩 长度 5 8m,宽 度 52m,厚 度 81m;并在 入 口处 设 有 高 . . 度 为 08m 的门槛 。 .
(
23 混凝 土 的绝热 温 升 .
)
( 8 )
学 参数 ,对 比分 析 其 对 混凝 土施 工过 程 温 度 场 的
影响。
第四类边界条件即基岩与混凝土之间的热传递。
水 泥 的水 化 热 是 影 响 混凝 土 温 度 场 的 一 个 重 要 因素 ,实 际 温 度 场计 算 采用 的是 绝 热 温 升 。在
芝
5 5
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b 整 个 结 构 )
b 整个 结构 )
图 2 不 同配 合比的混凝 土底板和
b t e t e n i e n u s e f t e o c e e t cu e I h tmp r t r d f r n e s o l r e t e ewe n h i sd a d o ti o h c n r t sr t r . f e e e a u e i e e c i t o a g . h d u t f t mp r t r c a k wi e r d c d i h u fc o h o c e e sr c u e w ih i e y d e s o h e e au e r c l b p o u e n t e s ra e f t e c n r t tu t r , h c s v r a v r e t t e l
3 部分 温 度场 影响 因素 的对 比分 析
31 混凝 土不 同配合 比对 温度 场 的影 响 . 混 凝 土 的 配 合 比反 映 混 凝 土 配 料 的 比例 关 系 ,不 同 的配 合 比对 混凝 土 的 热力 学 参 数 有 很 大 的影 响 。如 水 泥 的用 量 对最 终水 化 热 的影 响 ,骨
流 量 、环境 温 度满 足关 系 :
一
AT ( ) ( ) O
( 6 )
图 1 坞 口及 基 础 有 限元 模 型
式 中 : 为 表面 的放 热 系数 ;本文 中第 三类 边界 条 件 即是 混 凝 土结 构 和 基 岩 与 空气 间 的对 流 ,包 括
各 层 浇筑 混 凝 土与 空 气 的接 触 面 、基 岩 的上 表 面 与空 气接 触部 分 。
式 中 :n为混 凝 土表 面 的外 法线 方 向 ,A为导 热 系
数 ;本文取地基在混凝 土散热 的影 响范 围的模 型
足 够 大 ,可 以认 为 基 岩 的 4个 侧 面 和 底 面 与 外 界 不 发生 热传 递 ,第 二类 边界 条件 即绝 热边 界 。 3 )第 三类 边 界条 件 :混 凝 土 表 面 的温 度 、热
Fa t r fe tng t m pe at e fe d o a s c nc e e d i u i ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ o sa ci e r ur l fm s o r t urng po r ng i
WA G C a ,H N S il ,G 0 C a ,L hn -n N h o A h—i n U ho I e gjn C
收 稿 日期 :2 1- 9 2 0 10—3
21 温 度场 有 限元求 解原 理 . 热 传导 方程 为 :
=
0 等+ 《 + 卜
㈩
作 者 简 介 :王 超 ( 9 8 ) 男 ,硕 士研 究 生 ,专 业 为 港 工 结 构 。 18 一 ,
・
68 ・
水
运
工
程
式 中 :厂 为 时 间 ;T为 温度 ;C为导 温 系数 ;Q是
sm11to i 1月 i n
船 坞 坞 口的底 板 及 门墩 等 大 体 积 混 凝 土 结 构
1 工 程 概 况
在浇筑过程 中甚至在结束 以后 ,都会有水化热的
产 生 ,大 体积 混凝 土 内部将 产 生较 高 的水 化 温 升 , 并 由于 内部 混凝 土 的 温 升 ,使 得 结 构 内外 产 生 温
各 向外 延 伸 5m,深 度 方 向取 到 地 下 2 范 围 0m
2 )第 二 类边 界 条件 :热 流量 是 关 于 时 间 的 函
数:
一
AT ) () 厂 O
( 5 )
内 ;模 型共 计 5 6 单 元 ,5 7 节 点 。 图 004个 53 3个
1为坞 口及基 础 有 限元模 型 。
( 长沙理工 大学水利 学院 ,湖 南 长沙 4 0 1) 1 14
摘要 :大体积混凝土浇筑过程 中,由于水化热的产生使得 混凝土结构产生 内外温差。如 果温差过 大,混凝 土结构表 面会 产生温度裂缝 ,对 结构的安全稳定非 常不利 。利 用大型通用结构分析软件 A S S分析 比较 了影响船坞 坞 口大体积混凝土结 NY
sr t r S ae y n sa iiy tucu e’ s f t a d t b lt .Thi pa e n l z s s p r a a y e pa t a tr af c i g h tmp r t r fe d f t e r f c o s fe tn t e e e a u e i l o h ma s s c n r t d rn p u i g y ot r ANS , wh c ma s r e s r f r n e o ma s o c e e o rn o c ee u i g o rn b s fwa e YS ih y e v a a ee e c f r s c n r t p u i g
构浇筑过程温度场的部 分 因素 ,可供 类似 大体 积混凝 土在施 工浇筑过程 中参考 。
关键词 :坞 口大体积混凝土 ;温度场 ;影响 因素 ;有限元数值模 拟
中 图分 类 号 :U 5 83 2 .6 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 : 10 — 9 2 2 1 )3 0 6 — 6 0 2 4 7 (0 2 0 — 0 7 0
c nsr c i n o t to . u
Ke wo ds ma s o cee o o k tmp rtr ed if e t l fco ; f i ee n u rc l y r : s c n rt f d c ; e eau e f l ; n u ni a tr i t lme t n me ia i l a ne
通过计算可以发现 :高强度的混凝土中由于水
泥 的用量较 大 ,因此产 生 的水 化热 也较 多 ,得 到温 度历 时 曲线 各时 间段 的峰值也 较高 ( 1 表 ,图 2 。 )
第 3期
王
超 ,等 :坞 口大体积混凝土 浇筑过程温度场影响 因素
、 赠
・6 ・ 9
65
6 0
料 搭 配 对 混 凝 土 导 热 系 数 、 比热 容 和 密 度 的 影
4 )第 四类 边 界 条件 :混 凝 土 与另 外 的固体 接 触 良好 ,在接 触 面上 的热 流量 是连 续 的 :
T= I ( 7)
响 。 文章 计 算 不 同配 合 比条 件 下 的混 凝 土 的热 力
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