大面积混凝土温度裂缝控制研究
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谈大体积混凝土裂缝控制措施大体积混凝土结构是指结构体积较大、惯性力较大、变形能力较弱的混凝土结构。
由于大体积混凝土结构具有自重大、应力集中、温度变形大等特点,容易出现裂缝问题,因此需要采取相应的控制措施。
1. 控制热应力和温度变形:大体积混凝土结构在施工和硬化过程中会产生热应力和温度变形,这是裂缝形成的主要原因之一。
为了控制热应力和温度变形,可以采取以下几种措施:- 合理安排浇筑顺序:控制大体积混凝土结构的浇筑顺序,尽量避免大面积浇筑或连续浇筑,减少热应力的积累和温度变形的影响。
- 采取降温措施:在夏季高温或高热量条件下施工时,可以采取降温措施,如喷水、覆盖遮阳网等,降低混凝土的温度,减少温度变形和热应力。
- 控制混凝土温升速率:控制混凝土升温速率,避免过快的升温导致热应力和温度变形。
可以通过调整施工方法、混凝土配合比等来实现。
2. 加强结构连接和约束:大体积混凝土结构在强度和变形能力上相对较弱,容易出现裂缝。
为了加强结构的连接和约束,可以采取以下措施:- 增加连接件和补强构件:在结构的关键部位或易裂缝部位设置连接件和补强构件,增强结构的整体强度和刚度,减少裂缝的形成。
- 采用预应力技术:在大体积混凝土结构中采用预应力技术,增加结构的内部应力,提高结构的整体强度和刚度,减少裂缝的产生和扩展。
- 设置伸缩缝:大体积混凝土结构可能由于温度变形而引起裂缝,可以在结构中设置伸缩缝,减少温度变形的传递和积累,控制裂缝的扩展。
3. 控制混凝土收缩和膨胀:混凝土在硬化过程中会发生收缩和膨胀,也是裂缝形成的原因之一。
为了控制混凝土的收缩和膨胀,可以采取以下措施:- 选用低收缩混凝土:在施工中选用低收缩混凝土,减少混凝土收缩引起的裂缝。
- 使用控制收缩剂:在混凝土中添加控制收缩剂,减缓混凝土收缩速度,降低收缩引起的应力和裂缝。
- 采用膨胀剂:在混凝土中添加膨胀剂,促使混凝土发生膨胀,减轻收缩引起的应力和裂缝。
4. 加强施工质量控制:大体积混凝土结构的裂缝问题与施工质量密切相关。
大体积混凝土裂缝的控制一、引言随着建筑工程的不断发展,混凝土结构已经成为建筑工程中最常用的材料之一。
然而,在混凝土结构中,裂缝是不可避免的现象。
特别是在大体积混凝土结构中,由于内部温度和湿度的变化,裂缝问题更加突出。
因此,如何控制大体积混凝土裂缝已成为一个重要的研究课题。
二、大体积混凝土裂缝的形成原因1.温度变化:在大体积混凝土结构中,由于内部温度和外部环境温度的差异,混凝土表面会产生收缩或膨胀现象,从而导致裂缝的形成。
2.干燥收缩:在混凝土刚浇筑时,水分会逐渐蒸发并释放出空气,这种过程被称为干燥收缩。
干燥收缩也是导致混凝土结构裂缝形成的主要原因之一。
3.荷载影响:当大体积混凝土承受荷载时,由于内部应力分布不均,裂缝也容易产生。
三、大体积混凝土裂缝控制的方法1.使用合适的混凝土配合比:在大体积混凝土结构中,应选择合适的配合比,控制混凝土的水灰比和气泡含量等参数。
这样可以有效地降低干燥收缩率,从而减少裂缝的产生。
2.增加钢筋数量:在大体积混凝土结构中,钢筋是承担荷载的主要部件之一。
增加钢筋数量可以有效地提高混凝土结构的抗拉强度和韧性,从而降低裂缝发生的概率。
3.使用预应力技术:预应力技术是一种常用于大型混凝土结构中的技术。
通过在混凝土中设置预应力钢筋,可以使整个结构处于压缩状态,从而有效地控制裂缝的产生。
4.控制温度变化:在大体积混凝土结构中,温度变化是导致裂缝形成的主要原因之一。
因此,在施工过程中应该采取相应措施来控制温度变化,例如使用降温剂、覆盖隔热材料等。
5.增加混凝土的湿度:在混凝土刚浇筑时,应该保持一定的湿度,避免过早地蒸发水分。
这样可以有效地降低干燥收缩率,从而减少裂缝的产生。
四、结论大体积混凝土结构裂缝是建筑工程中常见的问题之一。
为了控制裂缝的产生,我们可以采取一系列措施,例如选择合适的配合比、增加钢筋数量、使用预应力技术、控制温度变化和增加混凝土的湿度等。
通过这些措施,可以有效地降低裂缝发生的概率,提高混凝土结构的安全性和耐久性。
大体积混凝土温度裂缝的产生原因及控制措施一、原因分析1.温度梯度差异:混凝土内部在硬化过程中由于外部与内部温度差异较大,会导致混凝土产生温度梯度,从而引起温度裂缝的产生。
2.外部温度变化:外部环境的温度变化会对混凝土的温度产生影响,特别是大范围的温度变化,会加剧混凝土的收缩和膨胀,从而导致温度裂缝的产生。
3.混凝土内部收缩:混凝土在硬化过程中,会因为水分蒸发、水化反应等原因而产生收缩,从而引起温度裂缝的产生。
4.冷凝水的影响:在高温高湿环境中,混凝土表面易出现冷凝水,冷凝水在与混凝土接触后会快速蒸发,产生蒸发冷却效应,从而导致混凝土产生温度梯度而引发温度裂缝。
二、控制措施1.控制浇筑温度:合理控制混凝土的浇筑温度,一般建议控制在20℃~35℃范围内,避免过高或过低的浇筑温度。
2.采取保温措施:在混凝土浇筑后,可以采取保温措施,如铺设保温材料、喷水保湿等,以减缓混凝土的温度变化速率,避免温度裂缝的产生。
3.合理控制混凝土收缩:通过控制混凝土中的水灰比、选择适当的外加剂等措施,可以减小混凝土的收缩性质,从而降低温度裂缝的产生。
4.控制施工方法:在施工过程中,应严格控制施工方法,防止混凝土在浇筑、振捣和固化过程中产生温度裂缝。
如避免大范围连续浇筑、控制振捣时间和强度等。
5.增加凝结热的散发:可以在混凝土中加入适量的骨料,增加混凝土的导热性,加快凝结热的散发,从而减小温度梯度差异,减少温度裂缝的产生。
总结起来,控制大体积混凝土温度裂缝的产生,需要从浇筑温度、保温措施、混凝土收缩控制、施工方法和增加凝结热散发等方面综合考虑,采取合理的控制措施,在施工过程中注意监测和调整,以确保混凝土的质量和安全。
分析大体积混凝土裂缝原因及温控措施1 沉缩裂缝混凝土沉缩裂缝在体积混凝土施工中也是非常多的。
主要原因是振捣不密实, 沉实不足, 或者骨料下沉, 表层浮浆过多, 且表面覆盖不及时, 受风吹日晒, 表面水份散失快, 产生干缩, 混凝土早期强度又低, 不能抵抗这种变形而导致开裂。
在施工中采用缓凝型泵送剂, 延缓混凝土的凝结硬化速度, 充分利用外加剂( 特别是缓凝剂) 的特性, 适时增加抹加次数, 消除表面裂缝( 特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝) , 特别是初凝前的抹压。
2 温度裂缝(1) 原因: 一是由于温差较引起的, 混凝土结构在硬化期间水泥放出量水化热, 内部温度不断上升, 使混凝土表面和内部温差较, 混凝土内部膨胀高于外部, 此时混凝土表面将受到很的拉应力, 而混凝土的早期抗拉强度很低, 因而出现裂缝。
这种温差一般仅在表面处较, 离开表面就很快减弱, 因此裂缝只在接近表面的范围内发生, 表面层以下结构仍保持完整。
二是由结构温差较, 受到外界的约束引起的, 当体积混凝土浇筑在约束地基上时, 又没有采取特殊措施降低, 放松或取消约束, 或根本无法消除约束, 易发生深进, 直至贯穿的温度裂缝。
(2) 过程: 一般( 人为) 分为三个时期: 一是初期裂缝———就是在混凝土浇筑的升温期, 由于水化热使混凝土浇筑后2- 3 天温度急剧上升, 内热外冷引起“ 约束力”, 超过混凝土抗拉强度引起裂缝。
二是中期裂缝———就是水化热降温期, 当水化热温升到达峰值后逐渐下降, 水化热散尽时结构物的温度接近环境温度, 此间结构物温度引起“ 外约束力”, 超过混凝土抗拉强度引起裂缝。
三是后期裂缝, 当混凝土接近周围环境条件之后保持相对稳定, 而当环境条件下剧变时, 由于混凝土为不良导体,形成温度梯度, 当温度梯度较时, 混凝土产生裂缝。
3 控温措施和改善约束3.1 温控措施(1) 降低混凝土内部的水化热, 采用中低热的矿渣水泥, 控制水泥的使用温度, 添加一定量的优质粉煤灰, 以降低混凝土的水化热, 同时选用高效外加剂。
大体积混凝土裂缝控制技术研究大体积混凝土结构是指单个构件体积大于等于40m³的混凝土构件,例如大型堤坝、深基坑支护墙、水泥厂设备基础等。
由于其体积大、自重大,混凝土内部的温度、湿度和收缩应力等因素容易引起裂缝的产生和扩展,因此对大体积混凝土裂缝的控制技术研究具有重要意义。
1.控制混凝土温度和湿度:由于混凝土的硬化过程中会产生热量,造成温度升高,而混凝土的收缩性导致湿度的减少,这两种因素都会引起混凝土的开裂。
因此,降低混凝土温度和保持适当的湿度是控制裂缝的重要手段。
可采取的措施包括:使用低热混凝土、降低水灰比、采用降温剂等。
2.裂缝预防设计:在大体积混凝土结构的设计过程中,应根据结构特点和受力情况,进行合理的预应力和布置钢筋,使混凝土在受力时能够均匀分布和吸收应力,从而减少裂缝的产生和扩展。
同时,合理设置结构的伸缩缝和控制缝,避免因温度变化和收缩应力引起的裂缝。
3.合理施工工艺:大体积混凝土结构的施工过程中,应注意控制混凝土浇筑和养护的过程。
合理控制浇注速度、浇筑温度和浇注高度,避免混凝土的温度和湿度变化过大。
同时,在混凝土初硬和硬化过程中,加强养护,保持适当的湿度,防止裂缝的产生和扩展。
4.检测和维修:对于已经出现裂缝的大体积混凝土结构,及时进行检测和维修是非常重要的。
可采用无损检测技术来检测裂缝的性质和扩展情况,然后进行合理的维修补强措施,以防止裂缝继续扩展和对结构安全性产生影响。
总之,大体积混凝土裂缝控制技术的研究对于提高结构的安全性和使用寿命具有重要意义。
通过控制温度和湿度、合理进行结构设计和施工、及时进行检测和维修等措施,可以有效的预防和控制大体积混凝土结构的裂缝问题,确保结构的稳定性和耐久性。
大体积混凝土温度裂缝施工控制研究摘要:伴随着城市化的发展,各类高层建筑及大型基础工程的建设使大体积混凝土的投入使用日渐频繁。
大体积混凝土结构在施工时,由于水泥水化热产生的巨大热量无法及时散发出去,加上湿度的升降变化,使结构发生膨胀收缩变形,往往造成裂缝。
关键词:大体积混凝土;温度裂缝;施工控制中图分类号:tv544文献标识码: a 文章编号:前言大体积混凝土浇筑后,由于水化热的作用,混凝土内部会产生巨大的热量。
又因为大体积混凝土的结构厚度一般较大,表面散热系数小,又是热的不良导体,因此在水泥硬化过程中产生的热量绝大部分不能消散,被蕴藏于结构内部,造成混凝土体积膨胀,内外温差巨大,继而产生温度应力,一旦拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时就会造成裂缝。
第一章大体积混凝土温度裂缝施工控制措施分析由于大体积混凝土结构具有断面尺寸大、配筋少、材料脆性以及大面积长时间暴露在空气中的特点,这就要求其不出现或者出现很小的拉应力,但在实际工程当中由于由水化热引起的温度变化会产生很大的拉应力,因此在严格控制原材料和合理的配合比的前提下,设计一套合理的施工技术方案将显得尤为重要。
1.1 混凝土搅拌温控措施分析混凝土内部的最高温度是由浇筑温度、水泥水化热绝热温升以及浇筑后的散热温度三部分组成。
对混凝土原材料进行预冷却,不仅可以降低混凝土的浇筑温度,而且还可以削减浇筑后水泥水化热的峰值,从而减少混凝土表面与内部的温度差值。
对材料的预冷却,可采用将粗细骨料进行冷却处理或使用冷却拌合水拌合俩种方法。
在工程实践中,混凝土搅拌时可以加入小冰块或冰屑,在保证降温的同时,确保在搅拌终了时冰已熔化,避免其残留在已浇筑完的混凝土中形成孔洞,影响浇筑质量。
但是因为水占混凝土的总质量不到5%,而砂石占到89%左右,因此给砂石降温将对整个混凝土的降温效果影响巨大。
所以单单只靠降低水的温度还不能满足降温的需求,目前国内使用效果较好的是:先用淋水法(喷冷水法)将骨料预先水冷,以后再在拌和楼料仓进行风冷的办法,待骨料冷却后再进行拌合,可以起到较好的降温作用。
大体积混凝土温度裂缝控制研究THE CRACK CONTROL STUDY OF THE MASS CONCRETE FOUNDATION CONSTRUCTION专业:XXXXX班级:XXXXXXX姓名:XXX指导教师:XXX摘要随着我国经济的发展,工程建设规模也越来越大型化,复杂化。
这使得工业与民用建筑中的大体积混凝土温度裂缝问题日益突出并成为具有相当普遍性的问题。
大体积混凝土温度裂缝问题十分复杂,它涉及到和工程结构相关的方方面面。
对大体积混凝土基础的温度裂缝控制更是涉及到岩土、结构、建筑材料、施工、环境等多专业、多学科。
建设部门在此领域的研究还不够全面深入,相关规范条文的覆盖面还不够完善,很多工程实践中的问题只能依靠经验,还缺乏理论依据。
这使得在工程实践中造成大量人力、物力、财力的浪费。
因概念含糊或顾此失彼而导致工程事故的也屡见不鲜。
本文查阅了大量参考文献,总结了大体积混凝土温度裂缝产生的原因以及控制方法,根据具体情况把这些方法灵活应用于实际工程的基础工程施工,在施工中对材料选择、施工布置、浇筑工艺、养护等几个环节采取了严格的控制措施,并同时对基础典型位置的内外温度差进行了监测。
监测结果表明基础混凝土的内外温差均在合理范围之内,从而避免了裂缝的产生,同时也说明本文所采取的温控措施的合理性和有效性。
本文针对具体大体积基础工程所采取的温控措施和监测结果,为同类工程的施工提供了方便,也为进一步的理论研究提供了参考依据。
关键词:大体积混凝土;温度裂缝;裂缝控制ABSTRACTAs the economic development,the engineering construction scale in China is becoming larger and more complex.This makes the thermal crack Problem of the large-volume concrete more outstanding and common.The thermal crack Problem of the large volume concrete is very complicated,which is correlative with every field of construction.Controlling of the thermal crack of large volume concrete is related to the rock,structure,the building material,construction,and even the circumstance.The research in this field by the construction department15not enough and comprehensive.The covering area in the related codes is limited and narrow.Many Problems appearing in construction Practice have to be solved according to the experience,rather than theory.This Phenomena lead to the waste of work force,material and financial resource.And the construction accident always happens because of the ambiguity of the conceptions of thermal crack of large volume concrete or attending to one thing and losing another.The Production reason and resistance method of the thermal crack of large volume concrete are summed up in this Paper based on a large number of reference.And the resistance method was used in the foundation construction of two engineering buildings.The strict measurement to avoid the thermal cracd was been adopted in the taches of material selection,construction method,concrete irrigating and conserving Technics.The inside and outside temperatures of the concrete foundation were inspected.The measurement results show that the temperature difference of the concrete foundation was in the rational range and the crack was avoided.The temperature inspecting results also proved the controlling measurements were rational and effective.The controlling measurements of the temperature difference and the inspecting results in this Paper will not only Provide convenience to the similar research,but also be used as a reference of theory study.KEY WORDS:large volume concrete;temperature crack;crack control;目录第1章绪论1.1前言1.2国内外研究现状1.3本文的研究意义1.4本文的主要研究内容第2章混凝土裂缝及其控制2.1混凝土裂缝的基本概念及其分类2.1.1微观裂缝2.1.2宏观裂缝2.2裂缝控制定义第3章大体积混凝土温度裂缝产生的主要影响因素3.1水泥水化热3.2混凝土的导热性能3.3约束条件3.4外界气温变化3.5混凝土的收缩变形3.6大体积混凝土的几何尺寸及钢筋的配置第4章防止大体积混凝土出现温度裂缝的控制措施4.1合理选择原材料,优化混凝土配合比4.1.1选用中低热的水泥品种4.1.2集料的选择4.1.3掺用混合材料4.2选择合理的施工措施,提高混凝土施工质量4.2.1合理分层分段浇筑4.2.2采用二次振捣,提高混凝土的抗裂性4.2.3改善混凝土的搅拌工艺4.2.4控制混凝土的出机温度和浇筑温度4.3改善边界约束和构造设计4.3.1合理配置钢筋4.3.2设置滑动层4.3.3设置缓冲层4.3.4设置应力缓和沟4.4改善混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸值4.5加强混凝土的保温和养护4.5.1大体积混凝土的养护要求4.5.2大体积混凝土的养护措施4.6加强混凝土的施工监测工作第5章工程实例应用5.1工程概况5.2施工准备5.3施工5.3.1施工方案5.3.2混凝土浇筑工艺5.3.3混凝土试块的留置5.4质量保证及成品保护措施第6章结论与展望6.1结论6.2展望参考文献致谢第1章绪论1.1前言随着经济的高速发展与城市人口的迅速增长,我国许多城市房屋建筑工程也越来越大型化、复杂化。
这使的大体积混凝土结构在现代工程建设中得到了广泛的应用。
特别高层建筑的地下室混凝土底板,其体积达几千甚至上万m3已屡见不鲜,而有的民用建筑的筏式基础厚度达2-3m,长度超过100m,这些都是大体积混凝土。
对于大体积混凝土,通常认为是体积很大的现场浇筑的混凝土,其尺寸大到必须采取措施以对付水泥水化发出的热量以及伴随发生的体积变化,尽量减少温度裂缝。
直观的看,最小尺寸大小2m左右的混凝土都可以称之为大体积混凝土。
日本建筑学会标准(JASS5)的定义是:“结构断面最小尺寸在80cm以上,同时水化热引起的混凝土内最高温与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土称之为大体积混凝土。
”[1]美国混凝土协会ACI207认为大体积混凝土是“现场浇筑的混凝土,其尺寸大到必须要采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂”。
我国《混凝土结构工程施工及验收规范》认为,建筑物的基础最小边尺寸在1~3m范围内就属大体积混凝土。
我国《普通混凝土配合比设计规程》这样定义,混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土为大体积混凝土。
大体积混凝土施工,由于混凝土中水泥的水化作用是放热反应,大体积混凝土自身又具有一定的保温性能,因此其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多,而在混凝土升温峰值过后的降温过程中,内部降温速度又比其表层慢得多,在这些过程中,混凝土各部分热胀冷缩(称为温度变形)及由于其相互约束及外界约束的作用而在混凝土内产生的应力(称为温度应力),是相当复杂的。
一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉应力极限值时,混凝土就会出现裂缝。
1.2国内外研究现状大体积混凝土温度裂缝的控制并不是单纯的结构理论问题,它涉及到结构计算、构造设计、材料组成、施工工艺、质量监控等多方面的问题。
而大体积混凝土基础的温度裂缝控制更是涉及到岩土、结构、建筑材料、施工、环境等多作业、多学科。
对于大体积混凝土的浇筑温度,美国规定不超过32℃;日本土木工程学会施工规范规定不超过30℃,日本建筑学会规范规定不超过35℃;原苏联规范规定:当浇筑表面系数大于3的结构时;混凝土从搅拌站运出时的温度不应超过30℃-35℃[2];在我国《混凝土结构工程施工及验收规范》规定:大体积混凝土浇筑温度不宜超过28℃。
我国著名工程结构裂缝控制专家王铁梦在大量实践和现场实验研究基础上,运用综合研究方法,结合设计、施工、材料、地基、环境等条件,最早提出了“抗”与“放”的设计原则,通过实践提出了伸缩缝间距及裂缝控制的计算公式。
国外的情况也是如此。
前苏联及东欧等国家一贯以伸缩缝作为控制裂缝的主要措施。