混凝土入模温度控制主要是为了避免由水化热引起的温度裂缝
大体积混凝土施工温度控制技术
大体积混凝土施工温度控制技术发布时间:2023-07-11T02:53:23.806Z 来源:《科技潮》2023年12期作者:陈杰[导读] 随着我国公路建设行业不断发展,施工材料不断更新换代,为公路行业设计、施工等提供了广阔的选择空间,但混凝土以其耐久性、可靠性在公路行业乃然不可被替代。
上海金山公路建设有限公司上海 201599摘要:大体积混凝土施工受季节气温变化较大,因此在浇筑大体积混凝土时应动态控制内外温度差,目的防止变形裂缝的发生。
本文结合叶新公路工程的实践经验,阐述了大体积混凝土的温度控制技术,以期对类似混凝土工程的施工质量控制有所参考。
关键词:大体积混凝土;裂缝;温度控制引言随着我国公路建设行业不断发展,施工材料不断更新换代,为公路行业设计、施工等提供了广阔的选择空间,但混凝土以其耐久性、可靠性在公路行业乃然不可被替代。
同时这也为我国加快建设交通强国,努力当好中国现代化的开路先锋,创造了良好的条件。
公路桥梁结构混凝土质量等级评定优良与否,对公路施工质量、养护等起着关键作用,而混凝土温控及裂缝控制技术为其关键技术,裂缝对混凝土结构的使用功能及耐久性等有较大影响。
因此,需要通过技术措施对大体积混凝土进行温度控制,降低其里表温差以减小其拉应力,从而避免温度裂缝的发生[1]。
1工程概况叶新公路(朱枫公路~浙江省界)新建工程起点位于与浙江交界处的潮里泾港,终点位于朱枫公路,路线全长2.24Km,规划红线宽45m,一级公路标准,按双向四车道横断面布置。
工程范围;K0+000—K2+240,施工全长为2.24km。
道路等级:一级公路,设计车速:80km/h,路面设计标准轴载:BZZ—100标准车桥梁设计荷载:公路-Ⅰ级,人群荷载3.0KN/㎡。
主要内容:包括道路工程、桥梁工程及附属工程,不包括稽查站。
根据设计图纸,共规划新建五座桥梁,桥墩桥台混凝土浇筑最小尺寸均大于1m,本文选择潮里泾桥,桩号K0+000,跨径7×25,桩基Φ1200mm钻孔灌注桩(桩长28m),实体式桥台柱式墩台分析混凝土温控施工技术。
大体积混凝土裂缝成因及控制措施
大体积混凝土裂缝成因及控制措施水利建设工程中大体积混凝土结构比较多,混凝土重力坝、大型船闸、混凝土挡墙等建筑物,虽然设计时都分成好多块,但每一块都仍然有几百方,甚至上千方混凝土。
工程实践证明,大体积混凝土施工难度较大,混凝土产生裂缝的机率较多,稍有差错,将会造成无法估量的损失。
为了提高工程质量,降低不必要的经济损失,我们一定要减少和控制裂缝的的出现。
从裂缝的形成过程可以看到,混凝土特别是大体积混凝土之所以开裂,主要是混凝土所承受的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度的结果。
因此为了控制大体积混凝土裂缝,就必须从提高混凝土本身抗拉强度性能和降低拉应力(特别是温度应力)这两方面综合考虑。
抗拉强度主要决定于混凝土的强度等级及组成材料,要保证抗拉强度关键在于原材料的优选和配合比的优化(混凝土强度等级设计已经确定),由于混凝土选用地材,从经济角度来考虑,原材料优化的空间相对较小,所以降低拉应力是控制混凝土裂缝的有效途径。
而降低拉应力主要通过减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。
一、温度裂缝1、温度裂缝产生的主要原因:一是由于混凝土结构内外温差较大引起的。
在混凝土结构硬化期间,水泥释放大量的水化热,如果散热不及时,内部温度就会不断上升,使混凝土表面和内部温差变大。
混凝土内部膨胀高于外部,此时混凝土表面将受到很大的拉应力,而混凝土的早期抗拉强度很低,因而出现温度裂缝。
这种温度应力一般在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此裂缝只在接近表面的范围内发生,表面层以下结构仍保持完整。
二是由于结构温差较大,受到外界的约束引起的,当大体积混凝土浇筑在约束地基(例如桩基)上时,又没有采取特殊措施降低、放松或取消约束,或根本无法消除约束,则易发生深度、甚至是贯穿的温度裂缝。
2、温度裂缝形成的过程:一般(认为)分为三个时期:一是初期裂缝—就是在混凝土浇筑的升温期。
由于水化热,混凝土浇筑后2~3天内温度急剧上升,内热外冷引起的“约束力”超过混凝土抗拉强度引起裂缝。
大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施
加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工,明确分工,责任到人。加强计量监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,并采取措施加以杜绝。在变截面施工前,一定要加强预测,并保证预测的科学性。同时在实施过程中,要切实落实施工方案。
台设计时,在承台中间设置了垫20@2肋水平抗缩钢筋网片。采用“水平分层间隙”施工方法,分两层进行浇筑,间隙时间7d以上,分层厚度各1.5m,抗缩钢筋网设置在下层1.5m的上表面。在工期允许的情况下,这种施工方法可降低内部最高温升、减少人力、材料及机械设备的投入。
2. 选择适当外加剂
可根据设计要求,混凝土中掺加一定用量外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。外加剂中糖钙能提高混凝土的和易性,使用水量减少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延长到5h左右。
3. 选择优化配合比
选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低混凝土温升,从而可以降低混凝土所受的拉应力。
温度裂缝的走向通常无一定规律。大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显:冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
5. 裂缝的防治措施
5.1 设计措施
1. 精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能地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(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。
大体积混凝土施工中采取的温度控制措施
大体积混凝土施工中采取的温度控制措施:
大体积混凝土内部由于水化热导致温度升高,混凝土内部与表面温差过大,易造成表面混凝土开裂,为防止混凝土芯部与表层,表层与环境温差太大引起混凝土开裂,必须采取措施,减小混凝土内部及表面的温差,按照规范要求,内外温差应不大于25℃。
①、采用低水化热水泥,降低混凝土的水化热量。
优先采用大坝水泥,次之采用矿渣水泥,不宜使用硅酸盐水泥和普通水泥。
②、在确定大体积混凝土施工配合时,在满足设计强度的情况下,减少水泥掺量,降低混凝土水化热量。
施工配合比优先使用中粗砂和较大粒径碎石。
③、采用低温拌合水,以降低混凝土搅拌、入模温度,混凝土入模温度最好控制在+5~+15℃,不宜超过+20℃。
其他拌合物应存储在阴凉环境下,避免阳光暴晒。
在当地地下水水质检验满足混凝土施工要求时,可将地下水直接进行混凝土搅拌,以利用地下水的低温降温。
④、混凝土拌合掺加缓凝剂,延长混凝土水化热集中放热峰值时间,以降低混凝土水化热最高温度。
缓凝剂的掺量应通过试验确定,缓凝时间控制在最大值。
根据施工情况,混凝土缓凝时间一般控制在12小时左右。
混凝土温度与裂缝的控制(可编辑修改word版)
混凝土温度裂缝控制措施分析【摘要】大体积混凝土裂缝是困扰建筑业多年的质量通病。
本文对温度裂缝提出了一些有针对性的控制措施,以期对于实际工程施工能产生一定的指导意义。
【关键词】混凝土裂缝温度研究表明,大体积混凝土结构物中的温度裂缝是不可避免的,重要的是采用合理的措施来防治和控制裂缝的发展。
防止大体积混凝土出现温度裂缝应从两方面出发:①从控制温度、改善约束,即从减小温度应力着手;②尽可能设法提高混凝土抗裂能力,改善混凝土自身性能。
同时大量的工程实践也表明,大体积混凝土结构温度裂缝的控制不能单靠某一项措施,必须结合实际,全面考虑,合理采用。
一、优化大体积混凝土的设计首先,应根据混凝土浇筑的季节特点进行温度应力和收缩应力的分析,专门设计配合比,大体积混凝土的强度等级宜在C20~C35 范围内选用,在保证其有足够强度、满足使用要求的前提下,可以利用混凝土60d 或90d 的后期强度,减少混凝土中的水泥用量,以降低混凝土浇筑块体的温度升高。
其次,通过外加剂调整延长混凝土凝结时间,推迟水化热高峰出现时间;同时掺用微膨胀剂,使混凝土补偿收缩,减少混凝土的温度应力;另外,在混凝土基础内设置必要的温度配筋,在界面突变和转折处、底、顶板与墙转折处、空洞转角及周边,增加斜向构造配筋,以改善应力集中,防止裂缝的出现。
二、合理选择原材料(1)选择低水化热水泥和严格控制水泥用量大体积混凝土一般不宜使用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,更不宜使用早强型水泥,应尽量选用水化热低和安定性好的水泥,如选用矿渣水泥、粉煤灰水泥、火ft灰水泥,以降低水泥水化热引起的温升。
另外,应尽量降低水泥用量,因为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.(2)掺加粉煤灰粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,这些硅、铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀,粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;同时,粉煤灰的火ft灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,使硬化后的混凝土更加致密,相应的收缩值也减少。
简述大体积混凝土温度控制措施
大体积混凝土温度控制措施摘要:在大体积混凝土工程中, 为了防止温度裂缝旳产生或把裂缝控制在某个界线内, 必须进行温度控制。
一般要选用合适旳原料和外加剂,控制混凝土旳温升,延缓混凝土旳降温速率;选择合理旳施工工艺,采用对应旳降温与养护措施,及时进行安全监测,防止出现裂缝,以保证混凝土构造旳施工质量。
在此对大体积混凝土温度控制措施进行了探讨。
关键词:大体积混凝土,温度裂缝,温度控制,水化热伴随我国各项基础设施建设旳加紧和都市建设旳发展, 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规定高等特点, 在设计和施工中除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性旳规定外, 还必须控制温度变形裂缝旳开展, 保证构造旳整体性和建筑物旳安全。
因此控制温度应力和温度变形裂缝旳扩展, 是大体积混凝土设计和施工中旳一种重要课题。
大体积混凝土旳温度裂缝旳产生原因大体积混凝凝土施工阶段产生旳温度裂缝,时期内部矛盾发展旳成果,首先是混凝土内外温差产生应力和应变,另首先是构造旳外约束和混凝土各质点间旳内约束制止这种应变,一旦温度应力超过混凝土所能承受旳抗拉强度,就会产生裂缝。
1、水泥水化热在混凝土构造浇筑初期,水泥水化热引起温升,且构造表面自然散热。
因此,在浇筑后旳3 d ~5 d,混凝土内部到达最高温度。
混凝土构造自身旳导热性能差,且大体积混凝土由于体积巨大,自身不易散热,水泥水化现象会使得大量旳热汇集在混凝土内部,使得混凝土内部迅速升温。
而混凝土外露表面轻易散发热量,这就使得混凝土构造温度内高外低,且温差很大,形成温度应力。
当产生旳温度应力( 一般是拉应力) 超过混凝土当时旳抗拉强度时,就会形成表面裂缝2、外界气温变化大体积混凝土构造在施工期间,外界气温旳变化对防止大体积混凝土裂缝旳产生起着很大旳影响。
混凝土内部旳温度是由浇筑温度、水泥水化热旳绝热温度和构造旳散热温度等多种温度叠加之和构成。
混凝土的施工温度控制与裂缝预防
混凝土裂缝的成因和处理措施做一些探讨 。
度 的 1 1 右 ,短期 加 荷 时 的极 限拉伸 变 形 只有 /0左
(. ~ 10 ×1 长 期加荷 时 的极 限位 伸变 形 也 只有 06 .) 0,
( 2 .) 0 由于原材料不均匀,水灰 比不稳定运 1 ~2 0 ×1 . 混凝土中产生裂缝有多种原因, 主要是温度和湿度 输和浇筑过程 中的离析现象, 同一块混凝土中其抗拉 在 的变化, 混凝土的脆性和不均匀性, 以及结构不合理 , 原 强度又是不均匀 的, 存在着许多抗拉能力很低 , 易于出 材料不合格 ( 如碱骨料反应) 模板变形 , , 基础不均匀沉 现裂缝的薄弱部位 。在钢筋混凝土 中, 拉应力主要是由
降等 。
1 裂缝的原 因
凝土的厚度与龄期, 不能客观地反映混凝土温度 的真实 变化情况 。因此计算时还应考虑 以下因素。
不同品种 的水泥水化热量值 不同, 水化速度亦有差
异 , ‘ 值有 一 定影 响 。 对
3 混凝土强度等级 . 1
3 外加剂 . 5
混凝土的强度等级直接决定水泥用量, 高强度混凝 外加剂的掺量、品种对 混凝土水化速度有很大 影 土水泥用量相对较多, 因此 ‘值将偏高, 反之偏低 。 响, 还会影 响 ‘值 , 例如掺缓凝剂会 降低水化速度, 造
3 . 3浇筑时的气温
气 温 会影 响混 凝 土 的入 模 温 度和 混 凝 土 的反应 速 度, 温度 越 高混 凝 土 的水 化 速度 越 快 , 时还 将 影 响混 同
造成 ‘值 不 同 。
3 混凝土的浇筑速度 . 7
混凝土温度裂缝防治措施
混凝土温度裂缝防治措施一、控制混凝土温度。
发生温度裂缝的主要原因是混凝土存在温度梯度。
控制混凝土温度主要是控制入模温度、内部最高升温及降温速度。
混凝土的最高升温等于其入模温度与绝热升温之和。
显然,控制混凝土最高升温,必须控制其入模温度及绝热升温,其中,绝热升温主要与水化热有关,应该使用中低热水泥,并适当掺加矿物掺合料,而控制入模温度就需要在混凝土施工过程中,控制原材料及混凝土温度。
控制原材料的温度对于南方或者夏季施工的混凝土具有特殊的意义。
首先应提前备足水泥,不使用刚出厂的散装水泥,因为这种水泥温度较高,最好采用温度较低的地下水作为混凝土拌合用水。
如果砂石本身温度较高,可事先喷水降温,如果以上措施仍不能满足入模温度要求,可采用向搅拌机内加碎冰或喷液氮的方法降温,该法虽然降温明显,但是成本较高。
为了降低混凝土入模温度,还应防止混凝土在运输过程中升温,为此,应尽量缩短混凝土运输距离,并用湿麻袋覆盖泵管。
此外,因夜间气温较低,可适当安排夜间施工。
为了防止产生温度裂缝,还必须控制混凝土的降温速度。
因为混凝土在降温过程中会产生收缩,使外部混凝土承受拉应力,降温速度过大,混凝土容易开裂。
同时采取措施防止混凝土表面温度骤降。
南方夏季在混凝土表面温度较高时不宜用地下水养护,因为地下水温度较低,可能使混凝土表面温度骤降而开裂;北方冬季施工时则应防止寒流侵袭气温骤降,应该预先做好防寒流的保温措施。
为避免过大的降温速度,宜延长拆模时间(一般应延长2~3d),利用模板对混凝土保温、保湿,特别是在北方冬季施工时有较好的效果。
二、控制浇筑程序。
为了有利于混凝土的散热,有利于减少混凝土的约束,使混凝土留有变形的时间和空间,对于现浇钢筋混凝土楼板应控制其浇筑程序,采用分段施工的方法,各个段间可设置变形缝。
三、控制混凝土的养护。
混凝土养护的目的是保证混凝土具有一定的温度和较稳定的温度和较高的湿度,使混凝土具有良好的硬化环境,避免产生较大的变形。
大体积混凝土施工中控制水化温度措施
大体积混凝土施工中控制水化温度措施摘要大体积混凝土的施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝,需要从设计、材料、混凝土配合比、施工技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证大体积混凝土施工质量。
本文通过对一具体基础底板工程的实践,取得了很好的效果,具有借鉴意义。
关键词大体积混凝土;温度控制。
某职工住宅楼工程,包含1#、2#两栋楼,每栋楼为地下一层、地上三十三层。
总建筑面积为43412.54㎡,建筑物高度为96.00m。
设计使用年限为50年,丙类建筑、结构安全等级为二级,地基基础设计等级为甲级;建筑物类别为一类;建筑物耐火等级为一级;钢筋砼剪力墙结构;抗震设防烈度为7度。
地下室基础筏板分二类:筏板一厚度1.5m;筏板二、三厚度均为0.5m。
地下室建筑面积:694.49㎡,筏板混凝土方量为:1155m3。
地下室筏板、外墙为自防水砼,强度等级为C35,抗渗等级P6,按照GB 50496-2009 《大体积混凝土施工规范》基础筏板混凝土确定为大体积混凝土。
一、基础底板混凝土质量要求1、混凝土抗压强度设计等级C35、混凝土抗渗等级P6。
2、混凝土采用混凝土泵送混凝土连续浇捣、不留任何施工缝。
3、不能产生胶凝材料水化热引起混凝土内外温差过大而导致的有害裂缝。
二、施工前的准备情况1、材料选择⑴水泥的选择:本工程采用陕西泾阳产的冀东P.O42.5普通硅酸盐水泥,根据GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的规定:普通硅酸盐水泥中掺合料掺量为5%~20%,将混凝土中矿物掺合料的用量集中在混凝土配合比中进行调配,通过增加混凝土拌合物中矿粉的掺加量来降低水泥用量,减少、降低早期水化热的产生。
⑵粗骨料:采用黑河碎石与泾阳卵石级配组合,粒径:碎石5~31.5mm;卵石5-25mm,含泥量不大于1%。
级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,根据基础结构配筋情况及尽可能选用粒径较大的石子,有利于提高混凝土抗压强度,减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。
混凝土开裂资料收集与温控技术措施
混凝土开裂资料收集与温控技术措施大体积混凝土,为防止因砼内部水化热导致内外温差过大而造成温度裂缝,必须采取合理的施工工艺和温控技术措施,防止温度裂缝的产生。
一、砼温度裂缝的预防1、确定砼的入仓温度;2、确定砼的最大内表温差;3、确定砼内部的水化热温升峰值;4、确定砼降温时的最大降温速率。
二、温度控制措施1、优化混凝土配合比:采用水化热较低的矿渣硅水泥,降低混凝土在凝结过程中产生的水化热;利用"双掺"技术掺加粉煤灰和外加剂;在保证混凝土强度的前提下,尽可能降低水泥用量。
2、控制混凝土入仓温度,右搭建遮阳棚、洒水等降低集料温度及夜间施工等;3、预埋冷却水管:在混凝土内预埋冷却水管,利用水循环降低混凝土的温升峰值。
每层冷却水管均在混凝土至水管标高后开始通水,通水流量应达到18L/min,确保水流降温效果。
4、加强混凝土的表面覆盖蓄热养生,以提高混凝土的表面温度,从而减少内外温差的效果,实践证明该方法不仅成本低而且效果最明显。
三、混凝土内部温升的监控1、在混凝土内部埋设测温元件,测定混凝土温升峰值及其达到峰值所需的时间;2、定期记录冷却水管进、出水口的温度;3、通过控制冷却水管的通水量、通水时间以及混凝土的浇筑时间和入仓温度以降低混凝土的温升峰值、控制降温速率。
4、绘制混凝土内部温升变化曲线,了解混凝土温度"上升峰值下降"变化的全过程。
四、裂缝产生原因分析影响裂缝产生的原因很多,有地基沉降、支架系统变形、砼的抗拉伸性、碱硅酸反应(简称ARS)混凝土干缩变形、温度变形材料质量和施工质量和设计原因等。
1、混凝土干缩裂缝混凝土是由气、液、固三相組成的假固体(指浇注过程到保养),其中尚有未水化的水泥颗粒,液固相间的胶凝体,因水份散失,体积会缩小,引起收缩裂缝:1)砼浇筑均采用泵送混凝土,由于泵送混凝土施工工艺要求坍落度大,混凝土用水量和水泥养护如不及时,混凝土中水泥水化因部分失水而干缩,导致水泥混凝土表面的干缩裂缝。
混凝土入模温度
混凝土入模温度2011-8-19 23:53
提问者:ssw002
|浏览次数:2025次
混凝土入模温度为什么要有限制,它是如何影响混凝土的,谢谢
2011-8-20 09:13
最佳答案
主要是为了避免由水化热引起的温度裂缝,一楼的回答有一些偏差。
水化热引起的温度裂缝主要有l两种,一是从最高温度降到环境温度时产生大量收缩,热膨胀系数为10的-5次方,即每降10度混凝土就有10个微应变(典型情况),混凝土一般能承受200多微应变;二是混凝土内外温差过大导致开裂,一般施工要求温差控制在20度以内。
入模温度就是混凝土浇筑后的初始温度,因为混凝土的导热系数低,散热慢,随后胶凝材料水化放热混凝土温度一般会不断升高,视混凝土体积,结构及施工环境和条件而在温升速度和绝对值上有所不同。
因为混凝土的水泥用量有一定的范围,所以混凝土的绝对温升也有一定范围。
如此情况下,混凝土入模温度低于环境温度则可以降低温度裂缝的风险,反之提高开裂风险
拌合砼时,水的温度不得超过80℃,砂子的温度不得超过40℃。
使用时砼的温度在环境最低气温低于-10... 保证砼入模温度10℃左右,最少不低于5℃。
当通过热工计算,砼的入模温度达不到5℃以上时应对搅拌水及骨料。
冬季施工的入模温度不要低于5°就可以了但入模温度和外界温度不能相
差10°。
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大体积混凝土温度裂缝及控制措施
浅谈大体积混凝土温度裂缝及控制措施摘要:本文通过对大体积混凝土的概念及温度裂缝控制的重要性进行了分析,总结出大体积混凝土温度裂缝防治和控制的措施。
并提出了大体积混凝土施工过程中温度控制的措施,给相关工程技术人员提供了有价值的参考。
关键词:大体积混凝土;温度裂缝;控制措施前言:我国国民经济的高速增长,带动了建筑业的快速、持续的发展。
由于高层建筑、高耸结构物和大型设备基础大量的出现,大体积混凝土也被广泛采用,大体积混凝土结构的温度裂缝日益成为建筑工程技术人员面临的技术难题。
本文从分析大体积混凝土温度裂缝产生的原因入手,试图找出影响裂缝大小的因素,总结出有价值的控制措施,给工程技术人员提供了有益的参考。
1、大体积混凝土的概念及温度裂缝控制的重要性什么是大体积混凝土?目前尚无统一定义。
美国混凝土学会有过规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题, 以最大的限度减少开裂”。
日本建筑学会(jasss)标准的定义是: “结构断面最小尺寸在80cm 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℃的混凝土称之为大体积混凝土”。
这些定义比较具体,也便于应用,但作为定义是不够严谨的。
大体积混凝土尺寸厚大,水泥水化热散发困难,使得混凝土浇筑后温度升高幅度大,出现比较大的膨胀量,到了后期降温阶段,又会出现相应的比较大的温度收缩。
若温度收缩过大过快、使混凝土中出现严重的贯穿性裂缝,就会大大降低大体积混凝土的强度、整体性、抗渗能力等。
2、大体积混凝土温度裂缝产生的影响因素(1)大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝, 是其内部矛盾发展的结果。
一方面是温度变化引起的应力和应变,另一方面是混凝土自身的强度和抵抗变形的能力,混凝土温度变化产生的变形受到混凝土内部或外部的约束后, 将产生很大的应力。
一旦温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。
(2)温度裂缝产生的主要原因:一是由于温差较大引起的,砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使砼表面和内部温差较大,砼内部膨胀高于外部,此时砼表面将受到很大的拉应力,而砼的早期抗拉强度很低,因而出现裂缝。
大体积混凝土温度裂缝的原因分析及防治对策
大体积混凝土温度裂缝的原因分析及防治对策在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
然而,由于其体积较大,水泥水化热释放集中,混凝土内部温度升高较快,与表面形成较大温差,容易导致温度裂缝的产生。
这些裂缝不仅影响混凝土结构的外观和耐久性,还可能降低其承载能力和安全性。
因此,深入分析大体积混凝土温度裂缝的原因,并采取有效的防治对策,具有重要的现实意义。
一、大体积混凝土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,这是大体积混凝土内部温度升高的主要原因。
由于大体积混凝土结构的断面厚度较大,水泥水化热聚集在结构内部不易散失,导致内部温度迅速上升。
而混凝土表面散热较快,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、混凝土的收缩混凝土在硬化过程中会发生体积收缩,包括化学收缩、干燥收缩和自收缩等。
大体积混凝土由于水泥用量较多,水分蒸发较快,收缩变形较大。
如果收缩受到约束,就会产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,也会导致裂缝的产生。
3、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,混凝土的抗拉强度很低,如果遇到寒潮或气温骤降,混凝土表面温度急剧下降,而内部温度变化相对较小,形成较大的内外温差,容易产生裂缝。
4、约束条件大体积混凝土结构在变形过程中会受到各种约束,如基础的约束、相邻结构的约束等。
当混凝土的变形受到约束时,会产生约束应力。
如果约束应力超过混凝土的抗拉强度,就会产生裂缝。
5、施工工艺和养护不当施工过程中的混凝土配合比不合理、搅拌不均匀、浇筑顺序不当、振捣不密实等,都会影响混凝土的质量和均匀性,从而增加裂缝产生的可能性。
此外,养护措施不到位,如养护时间不足、养护温度和湿度控制不当等,也会导致混凝土的干缩和温差增大,引发裂缝。
二、大体积混凝土温度裂缝的防治对策1、优化混凝土配合比(1)选用低水化热的水泥品种,如粉煤灰水泥、矿渣水泥等,以减少水泥水化热的产生。
大体积混凝土裂缝原因及控制措施
大体积混凝土裂缝原因及控制措施大体积砼产生裂缝的原因是由于砼内部水化热作用产生的温度与砼表面温度存在着温差,势必产生温度应力,而温度应力与温差成正比,当这种温度应力超过砼抗拉强度时就会产生裂缝。
因此,防止砼出现裂缝的关键就是控制砼内部与表面的温差。
砼因温度应力而产生的裂缝分为两个阶段:第一阶段是因水泥水化热使砼内部温度升高,而在升温阶段砼内外温差过大,造成裂缝;第二阶段是砼内部温度达到最高后,砼因表面散热(或缩水)过快而产生较大的温降差,造成裂缝。
砼内部因水化热而温度增大达到最大值的时间为砼浇筑后第三天。
这些裂缝大致可分为两种:1、表面裂缝:大体积混凝土浇筑后,水泥产生大量水化热,使混凝土的温度上升,但由于混凝土内部和表面的散热条件不同,因而中心温度高表面温度低,形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土表面就会产生裂缝。
2、贯穿裂缝:大体积混凝土浇筑初期,混凝土处于升温阶段,弹性模量很小,由变形所引起的应力很小,故温度应力一般可忽略不计,但是过了数日,混凝土逐渐降温,这时温差引起的变形加上混凝土多余水分蒸发时引起的体积收缩变形引起拉应力,当该拉应力超过;混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面应会产生贯穿裂缝。
从影响结构安全的角度讲表面裂缝的危害性较小,而贯穿裂缝则会影响结构的正常使用,所以应采取措施避免表面裂缝,并坚决控制贯穿裂缝的开展。
裂缝给工程带来不同程度的危害,因此如何进一步控制温度变形裂缝的开展,是该工程大体积混凝土构件施工中的一个重要课题。
由于大体积混凝土施工的条件比较复杂,施工情况各异,再加上混凝土原材料的材质各向异性较大,且混凝土由各种非均质材料组成,它的破坏很复杂,在施工过程中控制温度变形裂缝,是涉及材料组成和物理力学性能及施工工艺等学科的综合性问题。
要采取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的展开。
3、大体积混凝土裂缝产生的规律根据大体积砼因水化热升温和降温阶段砼内部的应力变化,表面裂缝和收缩裂缝的内在联系及产生的原因,大体积混凝土裂缝产生的规律有以下几点:(1)温差和收缩越大,越容易开裂,裂缝越宽、越密。
防止大体积混凝土开裂的温控措施
防止大体积混凝土开裂的温控措施广州铁路集团工程总公司施工管理部 曹军师 摘 要 介绍预防大体积混凝土施工开裂的具体温控措施,包括选用低水化热水泥、降低混凝土浇筑入模温度、分块分层浇筑、埋设冷却水管、混凝土表面保温与保湿。
结合某住宅楼筏板基础大体积混凝土施工,介绍温控措施的具体施工参数。
关键词 大体积混凝土 温度控制 施工 大体积混凝土由于结构尺寸大,水泥水化热引起的混凝土温度升高,热量不易及时散发而形成较大的温度差异,较大的温度变化和差异引起混凝土体积的变化,由于混凝土各部位都不同程度地受到约束,不能自由伸缩,当温度变形产生的拉应力大于混凝土抗拉强度时,便产生了裂缝。
在建筑工程中,一般认为水泥水化热引起的温升为20~40℃(也可能高达60℃)。
混凝土内部的最高温度(浇筑温度、水化热的绝热温升、结构物散热温降等各种温度叠加)多发生在混凝土浇筑后的最初3~5d ,峰值为60~65℃,有的甚至高达80℃。
因此,大体积混凝土施工时,必须采取温控措施,以防止混凝土开裂。
1 防止混凝土开裂的温控措施1.1 降低混凝土发热量(1)选用水化热低、凝结时间长的水泥,以降低混凝土温度。
选择大体积混凝土用的水泥,应当把混凝土的绝热温升和抗拉强度结合起来考虑,因为水化热小的水泥强度发展缓慢,于防止混凝土开裂不利。
(2)掺加粉煤灰取代一部分水泥以削减水化热产生的高温峰值,同时可改善混凝土的和易性,增加混凝土的粘性,减少离析和泌水,且混凝土易于振捣密实,易于终饰抹面,延长凝结时间。
粉煤灰最大掺量因水泥品种不同而不同,一般可取代10%~30%的水泥,但水泥用量应不少于300kg/m 3。
(3)掺加缓凝减水剂或高效减水剂,以提高强度,减少用水量和减少水泥用量,延长混凝土达到最高温度的时间,同时可减少干缩。
一般来说,掺减水剂的混凝土早期温度较低。
(4)尽可能选用最大粒径较大、颗粒形状好且级配良好的粗集料,避免用砂量过多,以减少水泥用量和用水量。
大体积混凝土施工温度裂缝控制技术措施
大体积混凝土施工温度裂缝控制技术措施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.因此,计算并控制混凝土硬化过程中的温度,进而采取相应的技术措施,是保证大体积混凝土结构质量的重要措施。
关键词混凝土温度裂缝控制措施1 概述大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m 以上的混凝土结构。
与普通钢筋混凝土相比, 具有结构厚,体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点.大体积混凝土在硬化期间,一方面由于水泥水化过程中将释放出大量的水化热, 使结构件具有“热涨”的特性; 另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性, 两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构,导致结构出现裂缝。
因而在混凝土硬化过程中,必须采用相应的技术措施,以控制混凝土硬化时的温度,保持混凝土内部与外部的合理温差, 使温度应力可控, 避免混凝土出现结构性裂缝。
2 大体积混凝土裂缝产生的原因大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的.各类裂缝产生的主要影响因素如下:( 1)收缩裂缝。
混凝土的收缩引起收缩裂缝。
收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,用水量和水泥用量越高, 混凝土的收缩就越大。
选用的水泥品种不同, 其干缩、收缩的量也不同.( 2) 温差裂缝。
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.大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。
浇筑后, 水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大, 聚集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, 而其表面则散热较快, 形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力。
此时, 混凝龄期短,抗拉强度很低。
当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度, 则会在混凝土表面产生裂缝。
( 3) 材料裂缝。
大体积混凝土裂缝的控制
大体积混凝土裂缝的控制【摘要】近几年随着社会的发展和中国的具体国情,国内的建筑正朝着层数高、体积大、结构复杂方面发展,而这些都直接或间接的增加了大体积混凝土施工的出现。
大体积混凝土施工技术是一项比较复杂的技术,在其施工过程中很容易产生裂缝现象。
经过众多专家学者对大体积混凝土施工技术不断研究和改进,现在大体积混凝土的裂缝问题已经基本上得到了解决,但在施工现场仍会不时的出现大体积混凝土的裂缝问题。
【关键词】大体积混凝土,裂缝,控制一、大体积混凝土裂缝产生的原因1、温度变化产生的影响。
温差裂缝产生的主要原因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。
温差的产生主要有三种情况:①在混凝土浇筑初期,这一阶段产生大量的水化热,形成内外温差并导致混凝土开裂,这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的升温阶段;②在拆模前后,这时混凝土表面温度下降很快,从而导致裂缝产生;③在混凝土内部温度达到高峰值后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值即内部温差。
这三种温差都会产生裂缝,但最严重的是水化热引起的内外温差。
混凝土浇筑后,水泥的水化热使混凝土内部温度升高,一般每10kg水泥可使混凝土温度升高1℃左右。
而混凝土的线膨胀系数约为1×10-5/℃,即温度每升高或降低10℃,混凝土会产生0.01%的线膨胀或收缩。
经验表明,在无风天气,混凝土表面温度与环境气温之差大于25℃时,即出现可见的温差收缩裂缝。
2、湿度变化产生的影响。
水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降形成弯月面,产生自干燥作用,导致混凝土体的相对湿度降低及体积减小,因自身收缩而产生裂缝。
混凝土在初凝前由于水分蒸发,混凝土内部水分不断向表面迁移,形成混凝土在塑性阶段体积收缩,一般混凝土的塑性收缩约为1%,表面会出现不规则的塑性收缩裂缝。
3、原材料选择及配比产生的影响(1)混凝土中使用的水泥。
水泥品种:矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大,粉煤灰水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大;水泥等级:水泥等级越高,早强越高,对混凝土开裂影响越大;(2)骨料。
大体积混凝土控制温度和收缩裂缝的技术措施
第一篇:大体积混凝土控制温度和收缩裂缝的技术措施大体积混凝土控制温度和收缩裂缝的技术措施为了有效地控制有害裂缝的浮现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑,结合实际采取措施。
1 降低水泥水化热和变形1.选用低水化热或者中水化热的水泥品种配制混凝土,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。
2.充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。
根据试验每增减 10kg 水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。
3.使用粗骨料,尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料;控制砂石含泥量;掺加粉煤灰等掺合料或者掺加相应的减水剂、缓凝剂,改善和易性、降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。
4.在基础内部预埋冷却水管,通入循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。
5.在厚大无筋或者少筋的大体积混凝土中,掺加总量不超过 20%的大石块,减少混凝土的用量,以达到节省水泥和降低水化热的目的。
6.在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或者膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。
7.改善配筋。
为了保证每一个浇筑层上下均有温度筋,可建议设计人员将分布筋做适当调整。
温度筋宜分布细密,普通用φ8 钢筋,双向配筋,间距 15cm。
这样可以增强反抗温度应力的能力。
上层钢筋的绑扎,应在浇筑完下层混凝土之后进行。
(8)设置后浇缝。
当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇缝,以减小外应力和温度应力;同时也有利于散热,降低混凝土的内部温度。
2 降低混凝土温度差1.选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土。
夏季可采用低温水或者冰水搅拌混凝土,可对骨料喷冷水雾或者冷气进行预冷,或者对骨料进行覆盖或者设置遮阳装置避免日光直晒,运输工具如具备条件也应搭设避阳设施,以降低混凝土拌合物的入模温度。
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混凝土入模温度控制主要是为了避免由水化热引起的温度裂缝,水化热引起的温度裂缝主要有两种,一是从最高温度降到环境温度时产生大量收缩,热膨胀系数为10的-5次方,即每降10度混凝土就有10个微应变(典型情况),混凝土一般能承受200多微应变;二是混凝土内外温差过大导致开裂,一般施工要求温差控制在20度以内。
入模温度就是混凝土浇筑后的初始温度,因为混凝土的导热系数低,散热慢,随后胶凝材料水化放热混凝土温度一般会不断升高,视混凝土体积,结构及施工环境和条件而在温升速度和绝对值上有所不同。
因为混凝土的水泥用量有一定的范围,所以混凝土的绝对温升也有一定范围。
如此情况下,混凝土入模温度低于环境温度则可以降低温度裂缝的风险,反之提高开裂风险。