大体积混凝土浇筑温度裂缝产生的原因和控制方法研究
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论大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施作者:黄贵虎来源:《现代装饰·理论》2013年第01期摘要:大体积混凝土在施工期受外界与自身温度变化的影响,往往引起各种形式的裂缝,整体性受到破坏,建筑物的安全受到危及,因此,大体积混凝土防裂问题越来越受到重视。
本文主要分析了大体积混凝土温度裂缝产生的原因,并提出了一些有效的控制措施。
关键字:温度裂缝;混凝土;导热性能一影响大体积混凝土温度裂缝产生的原因1.1 水泥水化热大体积混凝土内部热量主要是从水泥水化过程中产生的,由于大体积混凝土截面厚度较大,因此水化热聚集在结构内不易释放出来,将会引起急骤升温。
混凝土单位体积内的水泥的用量和水泥的品种是引起水泥水化热的绝热温升的重要因素,随着混凝土的龄期按指数关系增长,最终绝热温升的时间一般在10d左右,但是由于结构自然散热的原因,实际上混凝土内部的最高温度大多发生在混凝土浇筑后的3~5d左右。
1.2 混凝土的导热性能热量在混凝土内传递的能力反映在其导热性能上。
热量传递率越大,说明混凝土的导热系数越大,并与外界交换的效率也会越高,使得混凝土内最高温升降低,同时也降低了混凝土的内外温差。
如果混凝土的导热性能较差时,在浇筑初期,混凝土的弹性量和强度都不高,对水化热急骤温升而引起的变形约束较小,温度应力不大。
随着混凝土龄期的慢慢增长,弹性模量和强度都相应的提高,对混凝土降温收缩变形的约束也越来越强,此时就会产生温度应力,一旦混凝土的抗拉强度不能抵抗该温度应力时,就会产生温度裂缝。
1.3 外界气温变化在大体积混凝土结构施工中,大体积混凝土开裂与外界气温的变化有着密切的联系。
浇筑温度是从混凝土内部温度而来的(即混凝土的入模温度,它是混凝土水化热温升的基础,可以预见,混凝土的入模温度越高,它的热峰值也必然越高。
工程实践中在高温季节浇筑大体积常采用骨料预冷,加冰拌和等措施来降低浇筑温度,控制混凝土最高温升,原因在此)、水化热的绝热温升和结构散热降温等各种温度的叠加之和。
大体积混凝土温度裂缝的产生原因及控制措施大体积混凝土温度裂缝是在混凝土硬化过程中由于温度变化引起的裂缝。
当混凝土内部受到温度变化的影响,产生热应力时,会造成混凝土的体积变化,如果超过混凝土的变形能力,则会引起温度裂缝的产生。
以下是温度裂缝产生原因及控制措施的详细说明。
产生原因:1.混凝土自结热:在混凝土浆体凝固过程中,水泥水化产生的热量会导致温度升高,进而引起混凝土的收缩和体积变化。
2.外部环境温度变化:混凝土在施工过程中,由于季节或气候变化,外部环境温度的变化会导致混凝土的温度变化,进而引起温度裂缝的产生。
3.混凝土内部温度梯度:混凝土硬化过程中,由于外部冷却或者内部热源的影响,导致混凝土内部产生温度梯度,温度差异引起内部应力分布不均匀,从而引起温度裂缝的产生。
4.限制条件不足:在混凝土施工过程中,如果对混凝土收缩进行限制的条件不足,比如限制混凝土收缩的钢筋数量和间距不足,就会导致混凝土产生温度裂缝。
控制措施:1.充分湿养:在混凝土施工后应及时进行湿养,通过充分的湿养可以使混凝土逐渐保持高湿度,减小混凝土由于温度变化产生的收缩和体积变化,从而降低温度裂缝的产生风险。
2.控制混凝土温度差:在混凝土浇筑过程中,可以通过调整混凝土的配合比,选择低温水泥、修改矿物掺合料的类型和用量等方式,来减少混凝土的内部温度差异,降低混凝土的温度应力,从而控制温度裂缝的产生。
3.使用支撑结构:在混凝土施工中,可以通过使用支撑结构来限制混凝土的变形,减小混凝土的应力集中,从而控制温度裂缝的产生。
4.控制输送温度:在混凝土输送过程中,可以通过使用增温(或降温)设备来控制混凝土的输送温度,在保持混凝土温度适宜的情况下,减少混凝土的温度变化,从而降低温度裂缝的风险。
5.提前浇水降温:在混凝土施工过程中,如果环境温度较高,可以在浇筑后及时进行浇水降温,通过增加混凝土的湿度和降低温度,减小混凝土的热应力,从而降低温度裂缝的产生风险。
大体积混凝土温度裂缝产生原因和防治措施在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
然而,大体积混凝土在施工过程中容易出现温度裂缝,这不仅会影响混凝土结构的外观,还可能降低其承载能力和耐久性,给工程质量带来隐患。
因此,深入了解大体积混凝土温度裂缝产生的原因,并采取有效的防治措施,具有重要的现实意义。
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因1、水泥水化热的影响水泥在水化过程中会释放出大量的热量,这是大体积混凝土内部温度升高的主要原因。
由于混凝土的导热性能较差,热量在内部积聚不易散发,导致混凝土内部温度迅速上升,而表面温度相对较低,形成较大的内外温差,从而产生温度应力。
当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。
2、混凝土的收缩变形混凝土在硬化过程中会发生收缩,包括自收缩、干燥收缩和碳化收缩等。
大体积混凝土由于体积较大,表面水分蒸发较快,内部水分不易散失,导致表面收缩较大,内部收缩较小,从而产生拉应力,引起裂缝。
3、外界气温变化的影响在混凝土施工过程中,外界气温的变化对混凝土的温度有着直接的影响。
特别是在混凝土浇筑初期,混凝土的强度较低,当外界气温骤降时,混凝土表面的温度迅速下降,而内部温度变化相对较小,从而产生较大的温度梯度,引起温度裂缝。
4、约束条件的影响大体积混凝土在浇筑过程中,通常会受到基础、钢筋、模板等的约束。
当混凝土因温度变化而产生膨胀或收缩时,由于受到约束而无法自由变形,从而产生约束应力。
当约束应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。
5、施工工艺的影响施工工艺不当也是导致大体积混凝土温度裂缝产生的原因之一。
例如,混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣等环节控制不当,可能会导致混凝土的均匀性和密实性差,从而影响混凝土的强度和抗裂性能。
此外,混凝土的养护措施不到位,如养护时间不足、养护温度和湿度控制不当等,也会增加裂缝产生的风险。
二、大体积混凝土温度裂缝的防治措施1、优化混凝土配合比(1)选用低水化热的水泥品种,如粉煤灰水泥、矿渣水泥等,以减少水泥水化热的产生。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施大体积混凝土造粒的裂缝是指混凝土某一部分中的裂缝,该部分的尺寸比一般的钢筋混凝土结构大得多。
这样的混凝土结构由于自重和重载等的压力,受到了较大的拉应力,容易产生裂纹,影响其使用寿命和结构性能。
本文将探讨大体积混凝土裂缝的产生原因及控制措施。
一、产生原因:1. 温度变化:混凝土构造物受季节变化和日夜变化的影响,会发生温度变化。
由于温度的变化会导致混凝土膨胀和收缩,因此在膨胀和收缩的过程中,如果其能力和约束力不匹配,就会产生应力,从而产生裂缝。
2. 湿度变化:混凝土中水的变化也是裂缝的一个重要原因。
如果混凝土湿度变化过大,会导致水的蒸发和吸收。
水分的吸收会造成混凝土的膨胀,而水的蒸发会使混凝土干缩。
如果混凝土不能够吸收或释放水分,就容易产生裂缝。
3. 材料的反应:如果混凝土中的一些化学受潮或自发燃烧,会在混凝土中产生碱性物质的反应,从而导致混凝土的膨胀和收缩,产生裂缝。
4. 应力集中:混凝土制造和施工过程中涉及到的应力分布是不均匀的,某些区域容易出现应力集中。
应力集中区域因受到超负荷应力而破裂成裂缝。
5. 其他原因:混凝土中存在的空气孔隙,坍落度不合适,水灰比偏高或者混凝土受到的外力等都可能导致裂缝的产生。
二、控制措施:1. 选用合适的混凝土比例和材料:首先,为了避免混凝土的裂缝,应该选择合适的混凝土比例和材料,确保混凝土的坍落度、水灰比和密实度达到最佳水平。
2. 加强混凝土的质量控制:加强混凝土的质量控制,确保混凝土的制作和浇筑过程中不出现任何失误。
结实,未受到外力损害的混凝土在日常使用中容易受到外力的损害而破裂。
3. 选择正确的施工方法:为了避免因施工不当而造成混凝土裂缝,应该根据所建造的混凝土结构采用合适的施工方法,在施工过程中控制混凝土软化或者干缩时间,以确保结构体的完整性。
4. 控制场地温度和湿度:为了控制混凝土结构中水分和温度的变化,在施工过程中需要控制场地的温度和湿度。
大体积砼温度与裂纹的控制在现代建筑工程中,大体积砼的应用越来越广泛。
然而,由于其体积大、水泥水化热高,大体积砼在施工过程中容易出现温度裂缝,这不仅会影响结构的外观和耐久性,还可能危及结构的安全性。
因此,如何有效地控制大体积砼的温度和裂纹,成为了工程技术人员面临的重要课题。
一、大体积砼温度裂缝产生的原因大体积砼在浇筑后,水泥水化反应会释放出大量的热量,导致砼内部温度迅速升高。
由于砼的热传导性能较差,内部热量难以迅速散发,从而形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,砼内部产生压应力,外部产生拉应力。
而砼的抗拉强度较低,当拉应力超过砼的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
此外,砼的收缩也是导致温度裂缝的一个重要原因。
砼在硬化过程中会发生体积收缩,包括自收缩、干燥收缩和碳化收缩等。
如果收缩受到约束,也会产生拉应力,从而引发裂缝。
二、大体积砼温度的控制措施1、优化配合比选用低水化热的水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
减少水泥用量,可适当掺入粉煤灰、矿粉等掺和料,以降低砼的水化热。
同时,控制骨料的级配和含泥量,选用粒径较大、级配良好的骨料,以减少水泥浆的用量。
2、降低砼的入模温度在砼搅拌过程中,可采用加冰屑或冰水的方法降低水温,从而降低砼的出机温度。
在运输和浇筑过程中,对砼罐体和输送管道进行遮阳、保温处理,减少温度回升。
3、分层浇筑大体积砼可采用分层浇筑的方法,每层厚度不宜过大,一般控制在300 500mm 之间。
这样可以增加散热面积,降低砼内部的温度峰值。
4、埋设冷却水管在大体积砼内部埋设冷却水管,通循环冷水进行降温。
冷却水管的布置间距和管径应根据砼的体积、厚度和水化热等因素进行计算确定。
5、保温保湿养护砼浇筑完成后,及时进行保温保湿养护,以减少砼的内外温差和收缩。
可采用覆盖塑料薄膜、草帘、麻袋等保温材料,并定期浇水养护,保持砼表面湿润。
三、大体积砼裂纹的控制措施1、合理设置施工缝和后浇带在大体积砼施工中,合理设置施工缝和后浇带,可有效地释放砼的收缩应力,减少裂缝的产生。
大体积混凝土裂缝控制方法研究摘要:本文就大体积混凝土裂缝控制方法进行探究,最先对大体积混凝土裂缝主要类型进行阐述,之后从原材料质量控制、混凝土浇筑、混凝土养护以及混凝土配比控制几个方面进行分析,旨在改善混凝土裂缝问题,提高混凝土施工质量,为工程建设提供保障。
关键词:混凝土;裂缝控制;混凝土浇筑引言:大体积混凝土是指建筑工程中需要大量浇筑的混凝土,这种混凝土的特点是体积大、水化热高、温度应力大,容易出现裂缝。
在建筑工程中,控制大体积混凝土裂缝已经成为一个非常重要的问题。
因此需要针对大体积混凝土裂缝问题进行分析,提出改进措施。
1.大体积混凝土裂缝主要类型大体积混凝土裂缝主要包括温度裂缝、收缩裂缝、沉降裂缝三种类型。
在混凝土凝结期间,混凝土中的水泥会产生大量的热量,随着混凝土结构内外温度的提升,会使其内外温差越来越大,最终导致大体积混凝土结构表面出现拉应力,且这种拉应力会随着温差的变化而变化。
当混凝土自身的抗裂能力小于拉应力时,就会出现温度裂缝。
如果混凝土内外湿度出现完全相反的变化趋势时,也会导致温度裂缝的出现。
受水泥水化热和水分蒸发的共同影响,在混凝土硬化期间,会使其体积越来越小,在其干燥收缩的过程中通常会产生自应力,最终导致大体积混凝土出现裂缝。
待混凝土浇筑作业完成后,处于塑性状态的混凝土也会发生收缩现象,在这种塑性收缩的过程中其表面水分会大量蒸发,使局部应力增强,一旦出现泌水速度小于蒸发速度的现象,就会有塑性收缩裂缝形成。
此外,在大体积混凝土的收缩裂缝中还会受碳化作用的影响,在混凝土中游离态水蒸发的过程中,混凝土中的浆体会出现收缩现象,最终产生碳化收缩裂缝。
大体积混凝土裂缝中的沉降裂缝在冬季施工中最为常见,在冻土层上支撑模板,在外界温度升高时会出现冻土解冻现象,致使其出现沉降裂缝。
同时这种裂缝还会受回填密实度不足和不良地基问题的影响。
1.大体积混凝土裂缝控制方法2.1控制原材料质量在大体积混凝土裂缝控制方法中,相关工作人员要明确施工材料质量对整个工程施工环节和施工质量造成的重要影响,在混凝土搅拌环节,不仅要严格控制其中砂石的添加比例,还要基于混凝土原材料对搅拌作业结束后该材料中含气量进行测定,保证其不高于2%,避免混凝土含气量过高使其坍落度大大提升。
大体积混凝土温度裂缝产生的原因控制措施一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因1、混凝土内部与外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部与混凝土表面的温差过大。
特别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容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,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,则会在混凝土的表面产生裂缝。
2、大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。
同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化与蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。
这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施:1、严格控制混凝土原材料的的质量与技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。
2、细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂与减少剂。
3、采用综合措施,控制混凝土初始温度如在混凝土体内埋设冷却水管与风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护。
主要是针对后期而言,对早期因热原因引起的裂缝是无助的。
比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件。
因为体内热量迟早是要散发掉的。
大体积混凝土施工的裂缝产生的原因及控制本文分析了工程建设施工中存在的大体积混凝土结构裂缝的质量通病,对其产生的原因进行分析,在此基础上提出针对性的防止或改进措施,可有效的防止大体积混凝土裂缝的存在。
从而保证整体工程结构的耐久性和工程寿命,确保工程质量。
1、大体积混凝土裂缝的概述所谓大体积混凝土即混凝土结构实体物最小尺寸不小于1m的大体积量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。
在通常情况下,按大体积混凝土形成裂缝的不同深度,可分为表层裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝三种。
其中,贯穿裂缝危害性最严重,深层裂缝次之,前者是结构断面完全切断,后者是结构断面部分切断。
处于基础的约束范围内,危害性较小是表层裂缝,但它是产生其它各种裂缝的充分条件,一般在大体积混凝土裂缝中很难避免,可随时间的久远发展到深层裂缝,甚至贯穿裂缝的程度。
因此,需尽量采取有效措施减少或者预防,也是可以完全避免的。
2、大体积混凝土裂缝的产生原因及防止措施造成大体积混凝土裂缝施工的因素有:如混凝土水化温升裂缝,环境温度,约束条件等,这些都与施工时外界环境、混凝土本身质量、施工过程技术工艺相关。
外界气温变化。
大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。
特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。
温度应力是由于温差引起温度变形而造成的,温差愈大,温度应力也愈大。
同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60℃-65℃,并且有较长的延续时间。
因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。
混凝土的收缩。
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必需的,而约80%的水分要蒸发,多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。
混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。
如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。
简述大体积混凝土结构产生裂缝的主要原因及浇筑方案摘要:一、大体积混凝土结构裂缝产生的主要原因1.温度变化2.收缩变形3.应力集中4.施工不当二、浇筑方案1.选择合适的浇筑时间2.合理设计混凝土配合比3.浇筑过程中的温度控制4.施工后的养护措施正文:在大体积混凝土结构的建设过程中,裂缝问题是工程师们最为关注的问题之一。
裂缝的出现不仅影响结构的美观,更重要的是可能导致结构性能的下降,甚至引发安全隐患。
本文将对大体积混凝土结构裂缝产生的主要原因进行分析,并提出相应的浇筑方案,以期为混凝土结构施工提供参考。
一、大体积混凝土结构裂缝产生的主要原因1.温度变化:混凝土在浇筑、硬化、养护过程中,由于温度变化引起的膨胀和收缩,可能导致结构内部产生应力集中,从而引发裂缝。
2.收缩变形:混凝土在硬化过程中,水分蒸发导致体积收缩,若收缩变形受到约束,将产生裂缝。
3.应力集中:混凝土结构在承受荷载过程中,可能由于局部构造原因,如钢筋配置不均、转角处过度圆滑等,导致应力集中,从而引发裂缝。
4.施工不当:混凝土浇筑、养护过程中,施工措施不当也可能导致裂缝产生,如浇筑速度过快、养护不到位等。
二、浇筑方案1.选择合适的浇筑时间:避免在高温、干燥、大风等恶劣天气条件下进行混凝土浇筑,以减小温度变化和收缩变形对结构的影响。
2.合理设计混凝土配合比:根据工程特点和环境条件,优化混凝土配合比,确保混凝土的抗裂性能。
3.浇筑过程中的温度控制:采用预冷措施,如降低混凝土入模温度、使用冷却水等,以降低混凝土温度应力。
4.施工后的养护措施:及时对混凝土结构进行养护,确保混凝土充分湿润,以减小收缩裂缝的产生。
综上所述,要预防大体积混凝土结构的裂缝问题,需从多方面入手。
通过合理选择浇筑时间、设计混凝土配合比、控制浇筑过程中的温度以及加强施工后的养护措施,可以降低裂缝产生的风险。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施大体积混凝土结构在使用过程中,常常出现裂缝现象,这不仅影响了建筑物的外观,更重要的是可能影响结构的安全性和耐久性。
了解大体积混凝土裂缝产生的原因,并采取相应的控制措施显得尤为重要。
1. 原材料问题混凝土质量的差异可能导致混凝土中存在空鼓等问题,这会在使用过程中引发裂缝。
材料中含有过多的气孔和流动性差也会增加混凝土的收缩性,从而加剧了混凝土裂缝的产生。
2. 温度变化混凝土在硬化过程中会发生收缩,而环境温度的变化也会对混凝土产生影响。
当混凝土中的收缩和环境温度的变化不匹配时,就会导致混凝土内部的应力过大,从而引发裂缝。
3. 设计缺陷如果在混凝土结构的设计和施工中,存在设计缺陷或者施工质量不合格的情况,也有可能导致混凝土结构内部出现裂缝。
4. 荷载变化混凝土结构在使用过程中,受到荷载的作用,比如温度荷载、湿度荷载、机械荷载等,这些荷载的变化都有可能引发混凝土结构内部的应力变化,从而导致裂缝的产生。
5. 施工工艺混凝土结构的施工工艺不当也是混凝土裂缝产生的一个重要原因。
比如浇筑过程中的振捣不足、养护不到位等都可能导致混凝土结构内部的空鼓和裂缝。
以上就是大体积混凝土裂缝产生的一些主要原因,深入了解这些原因,才能更好地采取相应的控制措施。
1. 选材在混凝土的选材过程中,应该选择质量好、掺合比适宜的原材料。
并且要求混凝土的含水量和流动性要符合设计要求,这样有利于减少混凝土中的空鼓和气孔,从而减少裂缝的产生。
2. 设计优化在混凝土结构的设计阶段,应该充分考虑混凝土的收缩性和环境温度变化对混凝土结构的影响,从而在设计阶段就采取相应的措施来减少混凝土结构内部的应力集中,减少裂缝的产生。
4. 预留伸缩缝在混凝土结构设计中,应该根据结构的实际情况,合理设置伸缩缝。
伸缩缝的设置可以有效地减少混凝土结构内部因为温度变化和应力变化而引发的裂缝。
5. 养护混凝土在硬化过程中,需要进行适当的养护。
大体积混凝土浇筑温度裂缝产生的原因和控制方法研究[摘要]首先分析大体积混凝十温度裂缝的成因[关键词】大体积混凝土温度裂缝裂缝控制中图分类号:T U7文献标识码:A文章编号卢金(中国水利水电第十二工程局浙江舟山310000)然后提出温度裂缝控制方法.包括设计、施工、监测等三个方面。
1671—7597(2008)1020081—02随着我国经济的发展,T程建设规模的不断扩大,大体积混凝土在结构中的戍用越来越广泛,施工中的大体积混凝十温度裂缝问题H镀突出,并成为具有相当普遍性的问题[1]。
温度裂缝作为长期困扰大体积混凝土的主要难题,涉及到建筑材料、设计、施1=和管珥!等多方面的因素[2—3]。
有关规范中关于土木工程的温度裂缝摔制条款还不完善,工程中的温度控制实施卡要依靠实践经验,缺乏理论依据。
本文对大体积混凝土的温度裂缝及其控制技术进行了探讨。
一、大体积混凝土浇筑温度裂缝产生的原因结构物在实际使用中承受各种衙载,当结构的抗拉强度不足以抵抗荷载作用时,结构就ur能出现裂缝。
外荷载的直接应力和次应力、温度变化、缩胀以及不均匀沉降等都会产生裂缝。
犬体积混凝土常见的质量问题是混凝土结构产生裂缝。
造成结构裂缝的原因是复杂的,综合性的。
但是,大体积混凝士从浇筑时起,到达到设计强度J E,即施工期间产生的结构裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。
大体积混凝上工程。
水泥用量多,结构截面犬,因此,混凝土浇筑以后,水泥放出大量水化热,混凝一卜温度升高。
由于混凝土导热不良,体积过大,相对散热较小,混凝土内部水化热积聚小易散发,外部则散热较快。
升温阶段,混凝士表面温度总是低于内部温度。
依据热胀冷缩的原理,中心部分混凝士膨胀的速度要比表面混凝上快,中心部分与表面质点问形成相互约束,中心属于约束膨胀,不会开裂:表面属于约束收缩,当表面拉应力(t)超过混凝上的极限抗把强度时,混凝土表面就产生裂缝。
随着水泥水化反应的减慢及混凝土的不断散热,大体积混凝土由升温阶段过渡到降温阶段,温度降低。
体积收缩。
由j:混凝上内部热量是通过表面向外散发,降温阶段,混凝土表面温度与中心温度仍然存在差值,如果过大,同升温阶段一样产生表面裂缝。
降温过程,混凝十体积收缩,同时,考虑到边界条件和地基的约束,属于约束收缩。
但此时,混凝土龄期增长,强度增大,弹性模量增高,因此,降温收缩产生的拉应力较大,除了抵消升温时产牟的压应力外,在混凝土中形成了较高的拉应力(t),超过混凝土的抗拉强度芙,就引起人体积混凝土的贯穿裂缝。
水泥水化硬化,水是必备的前提条件,但混凝十为了满足施工和易性的要求,通常所加水量是水泥水化所需水量的数倍,多余的水为游离水,游离水容易蒸发,引起体积收缩(称为干缩)。
干缩与混凝上降温产生的冷缩叠加,增大了混凝土中的拉应力,加剧了混凝土中裂缝的产生。
=、大体积混凝土沮度裂缝控制方法在大体积混凝土工程施工中,由于水泥水化热引起混凝上内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝。
因此,控制混凝上浇筑块体因水化热引起的温升、混凝t块体的内外温差及降温速度,是防止混凝土出现有害温度裂缝的关键。
自上世纪初开始,有关大体积混凝土防裂问题就得到研究。
美国通过箭石坝(1915年,高107米)、胡佛坝(1930年,22l米)等大坝的建设对大体积混凝上进行了全面的研究,在上世纪60年代就得到了一套比较定型的大体积混凝土设计、施工模式。
鬈焉裂蹦YV A L LE■z稷科攀即①采用低热水泥或一部分用活性掺合料;②降低水泥含量以减少总的水化热量;③限制浇筑层厚度和摄短的浇筑间歇期:④采用人工冷却混凝土组成材料的方法来降低混凝土的浇筑温度;⑤在混凝土浇筑以后,采用预埋冷却水管,通循环水来降低混凝上的水化热温升;⑥保护新浇混凝土的暴露面,以防止突然的降温,在极端寒冷地区,掩盖在棚内进行人工加热。
在酷热季节,采用棚盖来防止新浇混凝十暴鳝面避免目光直射,并同时用喷雾的办法来防止混凝土过早的凝结和十燥,要求在各种条件下,混凝十的养护至少在14d以上,此外,还采用浇筑层厚与间歇期随不同浇筑温度而变化的浇筑办法。
前苏联在1977年修建托克托古尔电站也形成发展了一套行之有效的夫体积混凝}温控防裂措施,即托克托卉尔法。
我国在修建丹江口上程时,提出了防裂措施,一是严格控制基础允许温差,新老混凝土上下层温差和内外温差;三是严格执行新浇混凝土的表面保护:二三是提高混凝土的抗裂能力。
由水利T程中总结出米的人体积混凝士温度裂缝控制方法和措施在建筑工程实践中也得到应用,取得了很好的效果。
根据这蝗工程实践,可以看到建筑工程中人体积混凝寸:的温度裂缝控制要在设计、施工和检测三个方面采取一系列的技术措施。
(一)设计控制措施尽可能选用强度等级低的混凝土,充分利用后期强度。
随着高层建筑和超高层建筑的不断出现,大体积混凝土的强度【I益增大,出现C40一C50等高强混凝土,设计强度过高,水泥用龌大,水化热量高j而高层建筑的建设周期长,在混凝士的早龄期,荷载远来达到设计荷载值,可以利用混凝土的60d或90d后期强度,这样可以减少混凝土巾的水泥用晕,以降低混凝十浇筑块体的温度升高。
采用|5年低水泥用最的方法来降低混凝土的绝对温升值,可以使混凝七浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低,也可降低保温养护的费用。
用于大体积混凝十的强度在C25-C35的范围内选用,水泥用量展好不超过380k g/m3。
(二)施工控制措施合理选择原材料、优化混凝土配合比。
按照混凝土设计强度要求合理选择原材料、优化混凝土配合比使混凝十的绝热温升较小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、线膨胀系数较小。
具体是:(1)采用低水化热、高强度水泥,以降低水泥水化热,提高混凝土的抗裂能力。
所用的水泥应进行水化热测定,水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法(直接法)》测定,要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于25k J/kg;(2)采用导热性好、线膨胀系数小、级配合理的骨料,减少混凝土温度应力。
根据结构最小断喵尺寸和泵送管道内径。
选择合理的最大粒径,尽可能选用较大的粒径。
例如5-40r am粒径可比5—25r am粒径的碎石或卵石混凝土可减少用水量6—8kg/m3,降低水泥用量15kg/m3,冈而减少泌水收缩和水化热。
要优先选用天然连续级配的粗集料,使混凝土具有较好的可泵性,减少用水量、水泥用最,进而减少水化熟。
细集料以采用级配良好的中砂为宜。
实践证明:采用细度模2.8的中砂比采用细度模2.3的中砂可减少用水量20一25kg/m3,可降低水泥用量28—35kg/m3,工程科拳弘删裂一缓i因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩;(3)优化混凝七的配合比,以便在保证混凝上强度及流动度条件下,尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。
按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝十.配合比优化设计明功能准则对配合比进行优化;(4)掺用混合材料以减少用水量、节约水泥,降低混凝土的绝热温升,提高混凝十的抗裂能力;(5)掺用外加剂减缓水化热的发生速率。
外加剂主要指减水剂、缓”凝剂和膨胀剂。
混凝土中掺入水泥重量0.25%的木钙减水剂,小仅使混凝土工作性能有了明显的改善,同时又减少10%拌和用水且节约10%左右的水泥,从而降低了水化热。
一般泵送混凝土为了延缓凝结时间,要加缓凝剂,反之凝结时间过早,将影响混凝十浇筑面的粘结,易出现层『H J缝隙,使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。
为了防止混凝土的初始裂缝,宜加膨胀剂。
但膨胀剂的选取需要注意。
(三)监测措施大体积混凝上温度控制的测试内容:(1)混凝土绝热温升的测试,混凝土绝热温升的测试有两种方法,间接法和直接法。
间接法是用水泥的水化热、水泥用量、混凝t比热、混凝土密度来计算混凝土绝热温升。
直接法是用混凝土绝热温升实验仪直接测定混凝土绝热温升。
直接法测定结果准确,但是实验设备和实验过程比较复杂,一般用于大型工程中。
中小型上程常不具备这种条件,一般用间接法即可满足要求;(2)混凝士浇筑温度的监测,监测混凝土浇筑时的温度,保证浇筑温度不要超过控制标准,以便控制混凝十浇筑后的温度升高峰值。
同时也包括对混凝土搅拌、运输过程中温度的监测和混凝土原材料温度的监测;(上接第1页)细胞分裂素信号途径(I i doo H w ang,et a1.,2002)。
’2.B型响应调节因子B型响应调节因子有12种(A RR I一2、A RR I O一14‘A R Rl8-21、A RR23),位于细胞核,莉:酵母中表达时具有转录活性。
结构上除具有一个N一端接受域外,还有一个较长的C一端区域,该区域含有一个由80个氨基酸组成的延伸域和一个富含麸酸胺的Ⅸ域(转导域)。
除A R R23外,B型响应调节因子接受域氨基酸序列之间具有30%72%的相似性。
虽然A R R23含有保守的A s p残基,但其编码Ⅸ域只有145个氨基酸残基和部分延伸域,因此它可能是假响应调节因子(Ii doo H w ang,et a1.,2002)。
3.假响应调节因子拟南芥中的假响应调节因子(A r abi dops i s ps eud or esp ons e r e gu]at or A P R R)有9种,分别是A PR R l—9。
虽然其接受域的氨基酸序列与A RR具有高度的相似性,但由于没有保守的D—D—K域,因此被称为假响应调节因子。
尽管A P R R的氨基酸序列与A RR有显著的差异性,但由于许多A P R R在保守域含有A s p残基,所以在植物双组分磷酸传递过程中仍可作为最终的输出结构而起作用。
(四)拟南芥多步骤磷酸传递模型与膜结合的A H K作为感受器,由其输入域感受外界刺激信号,诱导其激酶区域的H i s残基自体磷酸化,随后磷酸荩团被传递拿其接受区域的A s p残萆及与该接受区域相瓦作用的A H P。
磷酸化的A H P穿梭进入核,并将磷酸转移至相应A RR的接受域,而A R R接受域的磷酸化导致其输出域构型的变化,从而调控下游反应。
而去磷酸化的A H P穿梭回到细胞质并重新磷田匝固(3)养护过程中的温度监测一般监测浇筑后大体积混凝土内部(中部、表面、底部)的温度和环境气温的变化情况,用来控制混凝土的降温速度和内外部温差(一般要求温差△T25Y:),也可用来进一步计算混凝土中的温度应力,确定混凝土的抗拉强度是否大于此时混凝土中产生的拉应力,保证对裂缝的控制。
这些监测结果能及时反馈现场大体积混凝上浇筑块内温度变化的实际情况,以及所采用的施工技术措施的效果,为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。
三、结论大体积混凝_十刚度较大,一般没有强度的问题。
但由于它往往属于地下隐蔽工程,裂缝的存在将严重影响其正常使用,其中温度裂缝是施工过程中产生的丰要裂缝。