大体积混凝土施工的裂缝预控

设定混凝土 入模 温度 ７ ＝２ 偏安 全 ） ＂ １ ０ ｏ Ｃ（ 预计高炉混凝 土最 高温度
∑ Ｔ＝７ ＋ ＂ ０ ＝２ ＋３ ． １ ３ ３＝５ ． ￣ ４ ３Ｃ
２２ ２ 各 龄期 温升情况 ．． 应 用同类结构类 似施工条件下 ， 升 曲线 进行 温差应 力 温
计算 ， 况 如 表 ２ 情 。
热温 升值 、 各龄期 收 缩变 形值 ， 估量 可能 产生 的最 大温 度收 缩应 力 ， 在施工之 前 和施 工过 程 中采取 有 效 的技术措 施 ， 具
有重 大意 义。 １ 大 体 积 混 凝 土 裂 缝 形 成 机 理
表 １ 混凝 土Βιβλιοθήκη 合比 （∥ｍ ） ｋ ３
大体 积混凝土 由于截 面大 ， 泥用 量 大 ， 泥 水化 释 放 水 水 的水化热 会产生较 大的温度 变化 ， 由此形成 的温度 应力是导 致 产生 裂缝的主要 原因 ， 这种裂缝分 为两种 ： 第 一种 ， 混凝土 浇筑初期 ， 泥水化产 生大量水化 热 ， 水 使 混凝土 的温度很快 上 升 ， 由于混凝 土表 面散 热条 件 较好 ， 但 热量 可 向大 气 中散 发 。 因而 温度 上升 较少 ； 而混凝 土 内部 由 于散热条 件较差 ， 热量散 发少 。 因而温度 上升较 多 ， 内部形成 温 度梯度 ， 成 内约 束。结果 。 形 混凝 土 内部 产生压应力 ， 而面 层产 生拉应力 ， 当该拉 应 力超 过 混凝 土 的抗拉 强度 时 ， 混凝 土 表面就产 生裂缝 。 第二种 ， 混凝土 浇筑后数 日， 泥水化 热基本 已释 放 。 水 混 凝结试验环境 ： 温度 １ ￣ ０Ｃ～１ｏ 相对 湿度 （ Ｈ） ４ ％ ５Ｃ； Ｒ ：５
结 构混凝土 实测温度 下的强度抗拉 实验 ， 论证其质量 的可靠性 ， 在施工之前 和施工 中采取有 效措施 ， 制温 度 变形 控 裂 缝 的开 展 ， 证混凝土 的施工质量 。 保
【 关键词】 绝热温升； 混凝土收缩当量温差； 混凝土劈裂抗拉强度； 结构模型
【 中图分类号】 哪
【 文献标识码１ Ｂ
约束 ） 阻止 这种． 变。一旦温度应 力超过 混凝土 所能 承受的 应
抗拉 强度就会 产生 裂缝 。总结 过 去大 体积 混凝 土 裂缝 产生 的情况 ， 可知 道产生裂 缝的主要原 因是 ： 泥水化热 ； 束条 水 约 件 汐 界气 温变化 ； 混凝土 收缩变形 。
表２
龄期 ３
５ ５％ 。
２ ２ 大体积 混凝土 内应力计算 ．
２ ２ １ 绝 热 温 升 ．．
＝
Ｃ ｑ ｃｐ ／ ・
式中 ： —— 每 ｍ 混凝土 中的水 泥用量 ３ ０ ｇｍ ； Ｃ ３ ２Ｋ／ ３ Ｑ 每 Ｋ 水泥的水化热 量 ２０ ＪＫ ； 一 ｇ ３ Ｋ／ ｇ ｃ 混凝 土的 比热取 ０ ９Ｋ ／ ｇ ｏ 一 ．２ Ｊ （・ ｌ Ｃ； ｐ 混凝土质量 密度取 ２ｏ ｇ， ￣ 一 ４ｏ ｅ ｍ 。 ／
【 文章编号】 １３ ６６ （ ０ ） — ０２ ０ ０ １ ８４２ ２Ｏ ０９ — ２ ． ０ ３
综上所述 ： 在施工 中， 混凝 土温 度应 力 进行 计算 分 析 对 是非常重要 的。
２ 温 度 应 力 分 析
大体积混 凝土 结 构 ， 由外 荷 载引 起裂 缝 的可 能性 较小 ， 而 由于水泥水 化过 程 中释 放的水 化 热 引起 的温度 变化 和混 凝土 收缩产 生的温度应 力和收缩应 力 ， 将是其 产生 裂缝 的主
鞍钢新 １ 高炉 建设 ， 鞍钢 “ 五” 间 的 一项 重 大技 ’ 是 十 期 改工程 ， 高炉基础几何尺寸 ： ４ ．ｍ， ２ ．ｍ， ９ ２ ｍ， 长 ３ ２ 宽 ７２ 高 ．６ 体 积约 ６１ ３ ８ ￣ｍ 。设计混 凝土强度等 级 为 （５ 混凝 土 配合 比如 ２ ，
表 １ 。
＝ ＝３ ３ Ｃ ３． ￣
凝土 从最高 温逐渐 降 温 ， 温 的结 果 引起 混凝 土 收缩 ， 降 再加 上 由于混凝 土 中多余 水分 蒸 发 、 化 等 引起 的 体积 收 缩变 碳
形 ， 到地基 和结构边 界 条件 的约 束 （ 约束 ） 不 能 自由变 受 外 ， 形， 导致 产生温 度应力 （２ 力 ） 当该 温 度应力 超 过混 凝土 ｇ应 。 抗拉 强度 时 ， 以约束面 开始向上开 裂形成 温度裂 缝。如果 则 该温 度应力 足够大 ， 重 时 可能产 生 贯穿 裂缝 ， 坏 了结构 严 破 韵整 体性 、 耐久性 和防水性 ， 影响正 常使用 。 大体积混凝 土施工 阶段产生 的温度裂缝 。 其 内部矛盾 是 发展 的结果 。一 方 面是 混凝 土 由于 内外温 差产 生应 力 和应 变； 另一方 面是结构 的外 约 束和 混凝 土 各质 点间 的约束 （ 内
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低
温
建
筑
技
术
２０ ０２年第 ３期 （ 总第 ８ ） ９期
冬施质量 通病
道星 拘 缝颓 湟
田雨 泽 张 彤
（ 山钢 铁 学 院 土 木 交 通 工 程 系 １４ ０ 鞍 １０ ０）
【 摘
要】 阐述大体积混凝土基础可能出现裂缝的机理及其影响因素， 对温度应力进行 了计算 、 分析。模拟
最 高温升点逐 日温 度升降
６ ９ １ １ １ ２ ２ ２ ３ ２ ５ ８ １ ４ ７ ｏ
温 度 ℃ ５ ． ４ ． ４ ． ２５ ９５ ３ ． ３ ． ３ ． ３５ ２ ０ ２０ ９ ５ ６ ０ ４ ． ３ ． ７５ ５ ７ ４８ ３ ． ３ ．
要 因素 。这些 裂缝给 工程带来不 同程度 的危害 ， 因此控制温
度应 力和温 度变形 裂缝的开展 ， 是大 体积混凝 土结 构施工 中 的一个 重大课题 ： 大体 积 混凝 土浇筑 前 ， 据施 工拟 采取 在 根 的防裂措施 和 已知 施工条件 ， 先计算 混凝土 的水 泥水 化热绝
２ １ 原 始 条 件 ．