大体积混凝土温度与裂缝控制措施.docVIP

精品论文 参考文献 大体积混凝土温度与裂缝控制措施 刘军君 　　深圳建业工程集团股份有限公司 　　摘要：在建筑施工建设中，大体积混凝土很容易由内外温度差而产生裂缝。本文结合宝能城花园（东区）一期工程，对大体积混凝土温度与裂缝的产生原因进行分析，并提出控制措施。 　　关键词：大体积；混凝土；裂缝；控制研究 　　一、工程概况 　　本工程位于深圳南山区，留仙大道北侧，拟建塘开路西侧，学苑大道南侧，地铁5号线塘朗地铁站旁。总占地面积75，849.45㎡，总建筑面积62.66万㎡。本项目包括一整体四层地下室（嵌固端取在地下一层板面，地下室埋深约20米）地上共13个结构单元，分别为超高层酒店公寓和超高层住宅建筑以及四层商业建筑（高度16.80米），地下室底板砼浇筑按后浇带划分为32个施工区，其中1期划分为6个施工区，2期划分为9个施工区，3期划分为8个施工区，4期划分为9个施工区，如下图所示： 　　 　　图2 大体积混凝土温度变化过程 　　三、大体积混凝土温度裂缝的成因 　　大体积混凝土温度裂缝的产生，是其内部矛盾发展的结果。当混凝土的温度应力超过了它所能承受的极限抗拉强度时，就会在不同部位不同深度产生不同的裂缝。大体积混凝土温度裂缝产生的主要原因有： 　　（1）水泥水化热影响 　　水泥在其凝结硬化过程中，会产生大量的水化热。具体表现为，水泥开始凝结时，放热较快，随着时间的推移逐渐趋于稳定。由于大体积混凝土体积较大，所以在大体积混凝土浇筑后，水泥凝结初期内部温度就会急剧上升，引起混凝土膨胀变形。随着混凝土龄期增长，在外界环境的约束下，混凝土结构内部又产生了较大的拉应力。当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，就容易会产生温度裂缝。 　　（2）混凝土收缩变形影响 　　大量实践证明混凝土收缩引起的应力是不容忽视的。在进行大体积混凝土温度裂缝计算中，常把某龄期的混凝土收缩过程中的相对变形值换算成收缩当量温度值，然后再按温度来计算相应的温度应力。所以如果不妥善处理，可能会导致危害性很大的贯穿裂缝的产生。 　　（3）内外约束条件的影响 　　混凝土结构构件在受力变形过程中，会受到周围一些因素的约束而限制其自由变形，这些限制变形发展的因素被称为约束条件。在大体积混凝土温度冷却过程中，体积会产生收缩现象，在此过程中，由于各方面对其的约束，会造成混凝土内部产生较大的拉应力，若拉应力值超过混凝土的极限抗拉强度，将会造成垂直裂缝。 　　（4）外界气温变化的影响 　　在大体积混凝土结构施工期间，外界环境的变化将影响着混凝土的开裂。尤其庆阳地区，由于温差较大，会造成混凝土的内外温度梯度，从而产生过大的温度应力，极易使混凝土产生裂缝 　　四、大体积混凝土温度裂缝控制 　　（1）温度裂缝控制流程 　　大体积温度裂缝的控制是一个系统工程。为防止裂缝的产生，结合工程实际情况，从裂缝成因入手，根据工程所在地的气候和地域特点，通过一系列的措施进行各个流程的控制。 　　 　　测温时间：第1～4天每2小时一次；第5～9天每4小时一次；第10～14天每6小时一次；第15天后每12小时一次。监测自混凝土浇注开始至浇注后30天止。监测预警温差设置为20℃，报警温差设置为25℃。 　　（4）配合比优化设计 　　水泥在其凝结硬化过程中，将产生大量的水化热，这是大体积混凝土温度应力产生的主要原因，故对混凝土配合比进行优化设计具有非常重要的意义。由于现阶段施工过程多采用泵送混凝土，所以要严格确保混凝土的和易性和施工性能。通过大量工程实践及实验室试验证明，混凝土初凝时间应控制在12～18小时，终凝时间控制在22～24小时，坍落度控制在160～200cm范围内。同时，为确保施工质量，最少拟定2～3种配合比，根据拟定配合比进行实验室拌制，对其进行全面系统的试验研究，选取有利于混凝土温控和耐久性，并且满足抗渗要求的配合比。 　　（5）分层浇筑 　　大体积混凝土施工过程中，为了尽可能降低由水泥水化热引起的温度应力，防止严重性裂缝的产生，一般会采用分层浇筑的方法。具体过程按《建筑结构混凝土技术规程》进行。 　　（6）布置冷却管 　　一般在大体积混凝土施工过程中仅仅采用分层浇筑无法满足温控要求，应结合水管冷却来控制大体积混凝土内部的温度，从而达到防裂要求。 　　五、大体积混凝土施工过程控制要素 　　大体积混凝土施工的关键及难点是如何有效控制混凝土内外温度差引起的温度应力，防止混凝土结构裂缝的产生。由于混凝土温度应力变化受原材料选择、配合比设计、施工技术工艺、施工环境变化等诸多因素的影响，因此，大体积混凝土施工前，应从施工组织和施工技术两个方面进行科学合理的策划准备工作，确保大体积混凝土的施工质量。 　　（1）施工组织准备 　　大体积混凝土施工的显著特点是混凝土数量大、浇筑时间长，要确保施工过程的顺利完成，必