章家海(安徽省建築科學研究設計院,安徽合肥
摘230001)
要:文章主要闡述大體積混凝土溫度裂縫的產生機理,通過對混凝土原材料優選、配合比的優化、施工工藝等措施來降低大體
積混凝土的內外溫差,達到控制溫度裂縫的目的,並根據工程實際混凝土結構尺寸進行模擬,驗證其技術措施的有效性。關鍵詞:大體積混凝土;溫度裂縫;水化熱;溫差中圖分類號:tv544.91
文獻標識碼:a
文章編號
1質量控制措施
由於大體積混凝土結構截面大,水泥水化時所釋放的水化熱會產生較大的溫度變化和收縮作用,由此造成的溫度拉應力是導致大體積混凝土產生裂縫的的主要原因口 ]。這種裂縫分為表面裂縫和貫穿裂縫l3。因此從控制裂縫的觀點看,表面裂縫危害較小,但會影響結構的使用和外觀;而貫穿裂縫則要影響結構的整體性、耐久性、及使用的安全性。
為防止溫度裂縫的出現就必須進行溫度控制。一是為了防止表面裂縫而控制內外溫差和表面溫度陡降,產生所謂的「熱震」現象;二是為了防止結構內部出現裂縫或貫穿裂縫而控制內部溫差[4]。
易性,提高抗裂能力。③摻人多功能混凝土高效緩凝減水率l7書],減少了用水量的同時減少水泥用量,降低水化熱;改善了混凝土的工作效能;由於具有較長的緩凝時間,推遲了水泥水化和水化放熱峰值
的出現時向;另外,可同時摻入膨脹劑,摻人後使混
凝土產生一定的限制膨脹率能補償混凝土的收縮。④摻人格雷斯聚丙烯防裂抗滲纖維,防止表面裂縫,尤其是早期裂縫的產生。⑤採用較大粒徑的粗細骨料,選用粒徑較大、級配良好的石子配製的混凝土,和易性較好,抗壓強度較高,同時可以減少用水量及水泥用量,從而使水泥水化熱減少,降低混凝土溫公升。
⑥混凝土表面貼2層25 mm絕熱用擠
塑聚苯乙烯泡沫塑料進行蓄熱保溫,減少混凝土的內外溫差 。
(1)(2)(3)
混凝土溫差按下式計算
』th—wq/r
t瑚一wj+th¥△t內外一1一了
2工程案例
中國林業輻照中心遮蔽室由安徽省建築設計研究院設計,中建七局二公司施工,遮蔽室底板厚度為0.8 m,側壁厚度為平均厚度超過
其中,th為絕熱狀態下的混凝土溫公升;w為每密度;
昆凝土的水泥用量;q為水泥的水化熱;7為混凝土的
為混凝土中心的最高溫度;wj為混凝土的
人模溫度;為散熱係數。
從(1)~(3)式可知,要減小混凝土內外溫差,可
2.0 m,頂板厚度為1.9 m,屬大體積混凝土結構,混凝土設計強度等級為c25。由於遮蔽室放置有放射源,要求混凝土無裂縫產生。
減小混凝土內部的最高溫度,同時提高混凝土的表面
溫度。為此在施工中提出以下技術措施:①宜採用
中低熱矽酸鹽水泥或低熱礦渣矽酸鹽水泥,其3 d的水化熱不宜大於的水化熱不宜大於
3應用情況分析
鑑於工程的重要性,在工程施工前,根據工程實際情況,採用混凝
在混凝土中摻人粉煤灰[6],部分取代水泥,以減少水泥用量,降低水化熱,改善混凝土和
收稿日期修改日期
土試件,模擬現場施工條件,該混凝土試件模擬為屏
蔽室側壁中的混凝土單元:相對的一側(前後)採用鋼
作者簡介:章家海(1976一),男,安徽肥東人,安徽省建築科學研究設計院工程師
cr程與建設》2011年第25卷第4期 555
模支護;另一側(左右)及上下採用內襯2層25 mm增強劑,減水率高達l7.5%,且具有補償收縮能力。⑥纖維,採用格雷斯聚丙烯抗裂防滲纖維。⑦水,採用自來水。
絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料鋼模支護。測點採用預埋 30~o50下部為300 mm鋼管、上部為
770 mmpvc或ppr塑料管的組合管,埋設深度為1000 mm,鋼管底部焊密封,內放200 mm深水。測點布置如圖1所示。
(1)原材料:①水泥,巢湖水泥廠p.¥32.5級。②砂:舒城ⅱ區中砂。③碎石:巢湖散兵5~
31.5 mm連續粒級碎石。④摻合料,淮南平圩電廠i級粉煤灰,其主要技術效能指標:需水量比92%,燒失量4.51%,三氧化硫0.32%,含水量0.9%。
⑤外加劑,江蘇蘇博特材料****jm_ⅲ混凝土
環測刪測測測測刪
ii一二一炮加m
圖1混凝土模擬試件測點布置
(2)配合比,見表1所列。
表1混凝土配合比
(3)結果分析。測溫要求:澆注後4 h開始測溫,前2天每4 h測一次;3~5d每2 h測一次,5 d以後每4 h測一次,連續測15 d。測試結果如圖2所示。
6050
取技術措施是有效的。
4結束語
大體積混凝土施工由於水化熱引起混凝土溫度劇烈變化極易產生溫度裂縫,因此保證大體積混凝土質量的關鍵是防止出現溫度裂縫,通過對原材料優選、配合比的優化以及合適的保溫措施和養護措施可控制混凝土不產生溫度裂縫。
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襄20lo
0圖2各測點溫度變化曲線
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模擬試驗表明:有保溫比無保溫的表面與混凝土內部溫差要小,尤其在早期,這對防止早期溫度裂縫
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設產生是有利的;前述技術措施可保證內外溫差小於25℃,符合大體積混凝土不開裂的溫差要求。
隨後在實體工程施工中,嚴格按照施工方案的要求,控制材料質量和混凝土配合比,並在模板內壁均貼上2層25 mm絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料,施
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