大体积混凝土施工的裂缝控制.pdfVIP

2008年第 1O期 《贵州电力技术》 (总第112期) 大体积混凝土施工的裂缝控制 贵州电力建设第一工程公司 张载猛 [550002] 贵 阳 发 电 厂 何 勇 [520002] 摘 要 通过多年的施工实践，通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著，对大体积混凝土温度裂缝产生的原因、 混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行了阐述。 关键词 大体积混凝土 温度应力 裂缝控制 混凝土浇筑后 ，由于水泥在水化过程中发热 ，引 (1)早期 ：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本 起混凝土在升降温过程中，因各部位温差应力加上 结束，一般约30d。这个阶段有两个特征，一是水泥 混凝土本身的收缩等因素，易产生危及结构安全的 放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变 裂缝。如何避免裂缝的产生 ，是施工过程重点控制 化。由于弹性模量的变化 ，这一时期在混凝土内形 内容。本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和控制措 成残余应力。 施作一探讨。 (2)中期：自水泥放热作用基本结束时起至混 凝土冷却到稳定温度时止。在这个时期，温度应力 1 裂缝的原因 主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起， 混凝土 中产生裂缝有多种原因，主要是温度和 这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间 湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构超 混凝土的弹性模量变化不大。 长，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础 (3)晚期：混凝土完全冷却 以后，温度应力主要 不均匀沉降等。下面我们重点分析由于温度变化和 是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余 收缩引起的表面裂缝和贯通裂缝产生原因： 应力相叠加。根据温度应力 引起 的原 因可分为 (1)表面裂缝。大体积混凝土浇筑后，水泥水 两类： 化热很大，使混凝土的温度上升。由于混凝土体积 ① 自生应力：边界上没有任何约束或完全静止 大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土的内 的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本 部温度将显著升高。混凝土表面则散热较快，这样 身互相约束而出现的温度应力。结构尺寸相对较 形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表 大，混凝土冷却时表面温度低 ，内部温度高，在表面 面产生拉应力 ，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度 出现拉应力，在中间出现压应力；②约束应力：结构 时，混凝土表面就会产生表面裂缝。 的全部或部分边界受到外界的约束，不能 自由变形 (2)贯穿裂缝。大体积混凝土降温时，由于逐 而引起 的应力 。这两种温度应力往往和混凝土的干 渐降温产生降温差引起的变形，加上混凝土多余水 缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准 分蒸发时引起的体积收缩变形 ，受到地基和结构边 确分析 出温度应力的分布、大小是一项 比较复杂的 界条件约束时，会产生很大的收缩应力 (拉应力)， 工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值 当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截 计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰， 面就会产生贯穿裂缝 ，成为结构性裂缝 ，带来很大的 计算温度应力时，必须考虑徐变的影响。 危害。表面裂缝是不属于结构性裂缝，但是 ，在混凝