认证主体：宁夏凯米世纪网络科技有限公司
IP属地：宁夏
统一社会信用代码/组织机构代码
91640100MA774ECW4K
下载本文档
1、大体积混凝土施工温度裂缝控制技术措施 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。与平凡钢筋混凝土相比,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,必需采用相应的技术措施,以掌握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
2、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。特殊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
3、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。材料裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。 3大体积混凝土裂缝掌握的理论计算 工程实例:y市中环线南段××标段××号桥墩直径为1.2m,混凝土及其原材料各种原始数据及参数为: 一是c30混凝土采用p.s32.5矿渣硅酸盐水泥,其协作比为:水:水泥:砂:石子:粉煤灰(单位kg)=158:298:707:1204:68(每立方米混凝土质量比),砂、石含水率分别为3%、0%,混凝土容重为2
4、440kg/m3。 二是各种材料的温度及环境气温:水18,砂、石子23,水泥25,粉煤灰25,环境气温20。 3.1混凝土温度计算 (1)混凝土拌和温度计算:公式t0=timici/mici可转换为:t0=÷ 式中:t0为混凝土拌和温度;mw、mc、ms、mg、mf水、水泥、砂、石子、粉煤灰单位用量(kg);tw、tc、ts、tg、tf水、水泥、砂、石子、煤灰的温度();ps、pg砂、石含水率(%);c1、c2水的比热容(kj/kg k)及溶解热(kj/kg)。 当骨料温度>0时,c1=4.2,c2=0;反之c1=2.1,c2=335。 本实例中的混凝土拌和温度为:t0=
5、47;=21.02。 (2)混凝土出机温度计算:按公式t1=t0-0.16(t0-ti)式中:t1混凝土出机温度();t0混凝土拌和温度();ti混凝土搅拌棚内温度()。 本例中,t1=21.02-0.16×(21.02-25)=21.7。 (3)混凝土浇筑温度计算:按公式tj=t1-( n+0.032n) (t1-tq) 式中:tj混凝土浇筑温度();t1混凝土出机温度();tq混凝土运送、浇筑时环境气温();n混凝土自开始运输至浇筑完成时间(h);n混凝土运转次数。 温度损失系数(/h)本例中,若n取1/3,n取1,取0.25,则: tj=21.7-(0.25×1/3+
6、0.032×1)×(21.7-25)=22.1(低于30) 3.2混凝土的绝热温升计算 th=w0 q0/(c ) 式中:w0每立方米混凝土中的水泥用量(kg/m3);q0每公斤水泥的累积最终热量(kj/kg);c混凝土的比热容取0.97(kj/kg k);混凝土的质量密度(kg/m3) th=(298×334)/(0.97×2440)=42.13.3混凝土内部实际温度计算 tm=tj+ th 式中:tj混凝土浇筑温度;th混凝土最终绝热温升;温降系数查建筑施工手册,若混凝土浇筑厚度3.4m。则:3取0.704,7取0.685,14取0.527,21取0
7、.328。 本例中:tm(3)=22.1+0.704×42.1=51.7;tm(7)=22.1+0.685×42.1=50.9;tm(14)=22.1+0.527×42.1=44.3;tm(21)=22.1+0.328×42.1=35.9。 3.4混凝土表面温度计算 tb()=tq+4h(h-h)t()/h2式中:tb()龄期时混凝土表面温度();tq龄期时的大气温度();h混凝土结构的计算厚度(m)。 按公式h=h+2h计算,h混凝土结构的实际厚度(m);h混凝土结构的虚厚度(m):h=k /k计算折减系统取0.666,混凝土导热系数取2.33w/m
8、k。 模板及保温层传热系数(w/m2 k): 值按公式=1/(i/i+1/g)计算,i模板及各种保温材料厚度(m);i模板及各种保温材料的导热系数(w/m k);g空气层传热系数可取23w/m2 k。 t()龄期时,混凝土中心温度与外界气温之差(): t()=tm()-tq, 若保护层厚度取0.04m,混凝土灌注高度为7m,则: =1/(0.003/58+0.04/0.06+1/23)=1.41h=k /=0.666×2.33/1.41=1.1h=h+2h=7.0+2×1.1=9.2(m)若tq取20,则: t(3)=51.7-20=31.7 t(7)=50.9-20=30
9、.9 t(14)=44.3-20=24.3 t(21)=35.9-20=15.9 则:tb(3)=20+4×1.1(9.2-1.1)×31.7/9.22=33.3 tb(7)=20+4×1.1(9.2-1.1)×30.9/9.22=33.0 tb(14)=20+4×1.1(9.2-1.1)×24.3/9.22=30.2 tb(21)=20+4×1.1(9.2-1.1)×15.9/9.22=26.7 3.5混凝土内部与混凝土表面温差计算 t()s=tm()-tb() 本工程实例中: t(3)s=51.7-33.3=1
10、8.4() t(7)s=50.9-33.0=17.9() t(14)s=44.3-30.2=14.1() t(21)s=35.9-26.7=9.3() 若不掺加粉煤灰,其它条件不变,为保证混凝土强度相同,则该协作比设计为:水:水泥:砂:石子(单位kg)=158:351:707:1204,按上述步骤计算,各龄期混凝土内表温差为:t(3),s=22.1,t(7),s=21.5,t(14),s=16.0,t(21),s=11.2。 4大体积混凝土施工技术措施 由于温差的作用,裂缝的产生是不可避免的。依据计算可以看出,可以采用掺加粉煤灰等有效方法,以降低混凝土硬化过程中混凝土内表的温差。因而,在施工中
11、采取相宜的措施,能够避免有害裂缝的出现。 (1)降低水泥水化热。包括:混凝土的热量主要来自水泥水化热,因而选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土较好;细心设计混凝土协作比,采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术,削减每立方米混凝土中的水泥用量,以达到降低水化热的目的;选用相宜的骨料,施工中依据现场条件尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料;选用中粗砂,改善混凝土的和易性,并充分利用混凝土的后期强度,削减用水量;严格掌握混凝土的塌落度。在现场设专人进行塌落度的测量,将混凝土的塌落度始终掌握在设计范围内,一般以79cm为最佳;夏季施工时,在混凝土内部预埋冷却水管,通循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。
12、冬季施工时,采用保温措施进行养护;如技术条件允许,可在混凝土结构中掺加10%15%的大石块,削减混凝土的用量,以达到节约水泥和降低水化热的目的。 (2)降低混凝土入模温度。包括:浇筑大体积混凝土时应选择较相宜的气温,尽量避开酷热天气浇筑。夏季可采用温度较低的地下水搅拌混凝土,或在混凝土拌和水中加入冰块,同时对骨料进行遮阳、洒水降温,在运输及浇筑过程中也采用遮阳保护、洒水降温等措施,以降低混凝土拌和物的入模温度;掺加相应的缓凝型减水剂;在混凝土入模时,还可以采取强制通风措施,加速模内热量的散发。 (3)加强施工中的温度掌握。包括:在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,以使混凝土缓缓降温,充
13、分发挥其徐变特性,减低温度应力。夏季应坚决避免曝晒,留意保湿;冬季应采取措施保温掩盖,以免发生急剧的温度梯度变化;采取长时间的养护,确定合理的拆模时间,以延缓降温速度,延长降温时间,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”;加强测温柔温度监测。可采用热敏温度计监测或专人多点监测,以随时把握与掌握混凝土内的温度变化。混凝土内外温差应掌握在25以内,基面温差和基底面温差均掌握在20以内,并准时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不致过大,以有效掌握有害裂缝的出现;合理支配施工程序,混凝土在浇筑过程中应匀称上升,避免混凝土积累高差过大。在结构完成后准时回填土,避免其侧面长期暴露。 (4)改善约束条件,削减温度应力。在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层,如技术条件许可,施工时宜采用刷热沥青作为滑动层,以消退嵌固作用,释放约束应力。 (5)提高混凝土的抗拉强度。包括:掌握集料含泥量。砂、石含泥量过大,不仅增加混凝土的收缩,而且降低混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂非常不利。因此在混凝土拌制时必需严格掌握砂、石的含泥量,将石子含泥量掌握在1%以下,中砂含泥量掌握在2%以下,削减因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响;改善混凝土施工工艺。可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后准时排解表面积水和最上层泥浆等方法;加强早期养护,提高混凝土早期及相应龄期的抗
0/150
联系客服
本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接被用户下载，本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私，请立即通知人人文库网，我们立即给予删除！