防止大體積砼溫度裂縫的施工技術探討

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摘要：隨著國內高層建筑的興起，我國在建筑設計、施工技術等方面都有了飛速的進展，但也出現(xiàn)了許多嶄新的技術課題亟待解決，大體積砼的溫度裂縫控制就是其中之一。鑒于此，本文對防止大體積砼溫度裂縫的施工技術進行了探討。

  關鍵詞：大體積砼溫度裂縫施工技術   0引言   大體積混凝土在固化過程釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用。由此而產(chǎn)生的溫度和收縮應力是導致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要因素，從而影響基礎的整體性、防水性和耐水性，成為結構的隱患。   1大體積砼溫度裂縫的產(chǎn)生機理   大體積砼是指結構斷面最小尺寸在80厘米以上，同時水化熱引起的混凝土內最高溫度與外界氣溫之差預計超過25℃的混凝土。大體積砼結構在施工中容易產(chǎn)生裂縫，長期的工程實踐表明，造成大體積鹼出現(xiàn)裂縫的因素極其復雜而且是多方面的。其中有:①鹼配合比設計上的問題:水泥用量大，水泥發(fā)熱量大，造成鹼水化熱溫升過高，溫度變化急烈;水灰比大，灰漿量大，造成硅收縮量過大;原材料性能不良，造成鹼本身抗裂能力低。②鹼施工質量上的問題:下料不均勻，振搗不密實;澆筑安排不善，硅內部形成冷縫。③硅養(yǎng)護上的問題:硅表面裸露干燥，風吹日曬，同部與表面溫差過大;外界氣溫驟降時鹼表面無保溫措施。④結構型式及構造上的問題:幾何尺寸大，超長超厚;形狀突變處未妥善處理;配筋不合理。⑤地基問題:基礎約束面受強約束，沉降不均勻等等。在上述眾多因素當中。比較突出的問題之一是硅內部由于水泥水化熱釋放引起硅內部劇烈的溫度變化，這也是導致硅開裂的主要原因。由于水泥的水化熱釋放主要集中在早期，使混凝土在澆筑后短短幾天其內部溫升就很快上升到最高峰，隨后開始降溫?；炷翜囟鹊倪@種變化可能造成兩種后果:首先，在混凝土升溫期，砼表面散熱條件好，熱量向大氣散發(fā)，溫度上升較少，而內部則散熱少，溫度持續(xù)上升，這樣形成的內表溫差會在砼表層產(chǎn)生較大的拉應力。當該拉應力超過砼的抗拉強度時，砼表面將產(chǎn)生裂縫。其次，在砼后期降溫過程，由于溫度下降引起砼體積收縮變形，這種變形受到地基及結構邊界約束時也會產(chǎn)生大的拉應力。當該拉應力超出砼的抗拉強度時，砼將在約束面開裂，嚴重時形成貫穿裂縫。大體積砼由于溫度變化而產(chǎn)生的裂縫稱為溫度裂縫。因此，應當針對大體積砼自身的特點，對其溫度及溫度應力的變化規(guī)律、溫度裂縫的控制技術等方面開展一系列的研究。   近年來國內外工程界在大體積鹼結構裂縫控制方面，進行了深入的研究，特別是日本在檢測設備的開發(fā)和使用方面取得了顯著的成績，在大體積水化熱產(chǎn)生的溫度及溫度應力的定性定量分析方面均有明顯成果。就我國現(xiàn)狀而言，大部分大體積硅工程還采用較為落后的設備，如用玻璃管溫度計插入預留孔洞直接測量或用熱電偶配合電位差計手動測量等，監(jiān)測的效率和準確度都較低，無法實現(xiàn)信息化施工的目的。而日本的數(shù)據(jù)采集設備十分昂貴，無法在工程上推廣使用。另外在水化熱溫度及應力的計算分析方面，尚未見到國外的計算軟件，而我國也還未開發(fā)出一套完整可靠、經(jīng)過工程實際檢驗的分析計算軟件，因此在實際工程中，溫控方案的制定還僅僅依靠施工技術人員的經(jīng)驗，面對情況特殊的工程，則常常因經(jīng)驗不足造成工程產(chǎn)生裂縫。因此開展大體積硅結構溫度裂縫的預測、控制和監(jiān)測技術和產(chǎn)品的研究是我國目前急需的。   2防止大體積砼溫度裂縫的施工技術   2.1合理選擇原材料合理選擇原材料，有利于大體積砼裂縫的控制，首先，選擇水泥。內部混凝土主要考慮抗裂性能好、兼顧低熱和高強兩方面的要求，一般采用低熱礦渣水泥，中熱砼酸鹽水泥摻入一定量的粉煤灰。外部混凝土，除抗裂性能外，還要求抗凍融性、耐磨性、抗蝕性、強度較高及干縮較小，因此一般采用較高標號的中熱砼酸鹽水泥。當環(huán)境水具有硫酸鹽侵蝕時，應采用抗硫酸鹽水泥。其次，摻用混合材料。適當摻用混合材可降低混凝土的絕熱溫升、提高混凝土抗裂能力，目前主要是粉煤灰摻得較多。第三，摻加緩凝劑，在砼中摻加適量的緩凝劑，能夠在一定程度上延緩水泥的水化作用，減緩水化熱的釋放速率。它的作用是推遲熱峰出現(xiàn)的時間，同時也降低了溫度峰值。一般地，砼澆筑后，水泥水化熱釋放與砼內部熱量向外散發(fā)是同時進行的。在初期幾天，水化熱釋放速率很快，而散熱速率小，因此砼的溫度很快上升;接著，水化熱釋放速率逐漸變緩，而散熱速率則持續(xù)增大，導致砼溫度逐漸下降。通過延緩水化熱釋放速率，可以讓更多的熱量通過界面散失出去，用來升溫的部分則大為減少，從而使砼的溫度峰值得到削減，出現(xiàn)時間也相應延遲。