大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施
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也谈夏季高温条件下大体积混凝土裂缝的控制在建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
然而,在夏季高温条件下,大体积混凝土裂缝的控制成为了一个重要的问题。
裂缝的出现不仅会影响混凝土结构的外观,还可能降低其耐久性和承载能力,给工程质量带来隐患。
因此,采取有效的措施来控制夏季高温条件下大体积混凝土裂缝的产生至关重要。
一、夏季高温对大体积混凝土裂缝产生的影响夏季的高温环境给大体积混凝土的施工带来了诸多挑战,这主要是因为高温会在多个方面影响混凝土的性能和裂缝的形成。
首先,高温会加速水泥的水化反应。
在夏季,较高的气温使得水泥的水化速度加快,导致混凝土内部温度迅速升高。
由于混凝土的导热性能较差,内部热量难以迅速散发,从而形成较大的温度梯度。
这种温度梯度会在混凝土内部产生温度应力,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会引发裂缝。
其次,高温会导致混凝土水分蒸发过快。
在混凝土浇筑和养护过程中,水分的蒸发速度与环境温度密切相关。
夏季的高温会使混凝土表面的水分迅速蒸发,造成混凝土表面干燥收缩。
而混凝土内部的水分则相对较多,这就导致了混凝土内部和表面的收缩不均匀,进而产生裂缝。
此外,高温还会影响混凝土的坍落度和和易性。
为了保证混凝土在高温下的施工性能,往往需要增加用水量或外加剂的用量。
然而,这可能会导致混凝土的水灰比增大,从而降低混凝土的强度和抗裂性能。
二、大体积混凝土裂缝的类型及成因大体积混凝土裂缝主要分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝三种类型。
表面裂缝通常较浅,宽度较小,一般出现在混凝土的表面。
其主要成因是混凝土表面的水分蒸发过快,导致表面收缩大于内部收缩。
深层裂缝则深入混凝土内部,但未贯穿整个截面。
这类裂缝通常是由于混凝土在降温过程中,内部温度下降不均匀,产生的温度应力超过了混凝土的抗拉强度。
贯穿裂缝是指裂缝贯穿整个混凝土截面,对混凝土结构的整体性和耐久性危害最大。
其形成原因往往是综合的,包括温度应力、收缩应力、荷载等多种因素的共同作用。
承台大体积混凝土温控在现代建筑工程中,承台作为承受上部结构荷载并将其传递给地基的重要构件,其施工质量至关重要。
而在承台施工中,大体积混凝土的应用较为常见。
由于大体积混凝土体积大、水泥水化热释放集中,容易导致混凝土内部温度升高,从而产生温度裂缝,影响结构的安全性和耐久性。
因此,做好承台大体积混凝土的温控工作是保证工程质量的关键。
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因大体积混凝土在浇筑后,水泥水化反应会释放出大量的热量,使得混凝土内部温度迅速升高。
由于混凝土的导热性能较差,热量在内部积聚,而表面散热较快,从而形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。
而混凝土在早期抗拉强度较低,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
此外,混凝土的收缩也是导致温度裂缝的一个重要原因。
混凝土在硬化过程中,会发生体积收缩。
如果收缩受到约束,也会产生拉应力,从而引发裂缝。
二、承台大体积混凝土温控的重要性温度裂缝的出现会严重影响承台的承载能力和耐久性。
裂缝会降低混凝土的抗渗性能,使得水分和有害物质容易侵入,从而导致钢筋锈蚀、混凝土劣化等问题。
这不仅会缩短承台的使用寿命,还可能影响整个结构的安全。
因此,通过有效的温控措施,控制混凝土内部的温度变化,降低内外温差,减少温度裂缝的产生,对于保证承台的质量和结构的安全具有重要意义。
三、承台大体积混凝土温控的措施1、原材料选择水泥:应选用水化热较低的水泥品种,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。
骨料:粗骨料应选用粒径较大、级配良好的石子;细骨料应选用中粗砂,以减少水泥用量和混凝土的收缩。
外加剂:可掺入适量的缓凝剂、减水剂等外加剂,延缓水泥的水化反应,降低水化热的释放速度。
2、优化配合比减少水泥用量:在满足混凝土强度和工作性能的前提下,尽量减少水泥用量,以降低水化热。
增加掺合料:适量掺入粉煤灰、矿渣粉等掺合料,不仅可以降低水泥用量,还能改善混凝土的和易性和耐久性。
大体积混凝土施工的温度控制摘要:我国的特大型、大型工程日渐增多,大体积混凝土被广泛应用。
大体积混凝土的安全性至关重要。
在施工和使用过程中,因混凝土出现温度裂缝影响工程质量并造成安全隐患甚至导致结构物坍塌的事故频繁发生。
大体积混凝土工程在施工时,温度的变化会导致其材料的形变,会引发内部形成温度应力,又因其导热能力差,极易生成不均匀的温度场。
混凝土材料质地较脆,较低的抗拉强度导致了较小的拉伸变形,因此,对于大体积混凝土施工温度控制措施的研究具有重要意义。
关键词:大体积;混凝土施工;温度控制1大体积混凝土温度裂缝生成原因1.1大体积混凝土的特点(1)大体积混凝土结构横截面的长、宽、厚都相对较大。
(2)由于水泥的体积大,在水化过程中会释放大量水化热,而混凝土本身的导热性差,因此,大体积混凝土内部会积聚大量水化热,导致中心温度升高。
(3)大体积混凝土的弹性模量不大,蠕变大,温度升高主要是由压应力引起的。
随时间增加、温度下降,大体积混凝土的弹性模量增加,并且蠕变仍然很小。
如果大体积混凝土的内部温度与外部温度之间存在较大差异(即温度梯度非常陡峭),会导致大体积混凝土的温度应力过大,进而容易开裂。
1.2大体积混凝土产生裂缝的原因大体积混凝土一旦产生裂缝将影响建筑物的整体质量。
大体积混凝土属于特殊材料,开裂的原因很多。
一是在施工过程中,施工人员没有严格遵守大体积混凝土的比重要求,导致大体积混凝土的承重性能下降,材料易碎,无法承受上层压力,进而产生裂缝。
二是原材料成本过低,材料质量不合格,也是大体积混凝土产生裂缝的原因。
三是大体积混凝土的内部温度无法适应外部温度,温差过大,产生温度裂缝。
并且大体积混凝土的开裂原因大多与温度有关。
1.3混凝土裂缝的危害混凝土起到凝结建筑结构整体坚固性的作用,好的混凝土结构可以保证建筑物的稳定性,并可以大大减少因地质灾害造成的人员伤亡和财产损失。
已经建好的建筑物中,轻微裂缝会影响建筑物外观,连续裂缝会直接影响建筑物的寿命,并威胁人们的生命、财产安全。
1 大体积混凝土简述现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
它主要的特点就是体积大:混凝土浇注量大于100平方米;长、宽、高任意一边不小于1米。
大体积混凝土水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。
混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝。
其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝,影响结构安全和正常使用。
所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。
2 大体积混凝土结构裂缝的概念混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。
大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。
在全国调查的高层建筑地下结构中,底板出现裂缝的现象占调查总数的20%左右,地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80%左右。
所以,混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题,一直未能很好地解决。
国内外工程技术界都认为,规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。
不同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽不完全一致,但基本相同。
如在正常的空气环境中裂缝允许宽度为0.3~0.4mm;在轻微腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.2~0.3mm;在严重腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.1~0.2mm。
但对建筑物的抗裂缝要求过严,必将付出巨大的经济代价。
科学的要求是将其有害程度控制在允许范围之内。
根据国内外的调查资料,工程实践中结构物的裂缝原因,属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80%以上,属于荷载引起的约占20%左右。
在大体积混凝土工程施上中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑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,控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度,防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。
3 大体积混凝土裂缝的原因大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。
各类裂缝产生的主要影响因素有几种:一是结构型裂缝,由外荷载引起的。
大体积混凝土温度裂缝控制措施摘要:介绍大体积混凝土温度裂缝主要成因,提出大体积混凝土温度裂缝控制措施。
关键词:大体积混凝土温度裂缝控制措施温控监测大体积混凝土在水泥水化热的作用下,将产生较高的水化热,形成不均匀非稳定温度场,产生非均匀温度变形,极易导致混凝土裂缝产生,为结构埋下了严重的质量隐患。
本文就大体积混凝土温度裂缝控制措施进行分析、总结:一、温度裂缝的主要成因⑴混凝土在硬化期间,水泥水化后释放大量的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失,以至于越积越高,同时混凝土表面和边界由于受气温影响温度较低,从而在断面上形成较大的温差,使混凝土的内部产生压应力,表面产生拉应力。
⑵ 当混凝土的水化热发展到3~7d达到温度最高点,由于散热逐渐降温产生收缩,且由于水分的散失,使收缩加剧,这种收缩在受到结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,产生拉应力。
⑶ 混凝土抗压强度较大,但抗裂能力却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗裂能力时,即会出现裂缝。
二、温控计算为保证工程质量、避免温度裂缝,必须进行温度控制,温度控制计算和温度控制方案则是温度控制的依据。
因此,在大体积混凝土施工前,参考相关规范数据,按照温度和温度应力理论对混凝土的温度变化,进行仿真计算、分析,提出合理分层、温度控制标准、冷却水管的布置设计及合理有效的温度控制措施。
三、温控措施(一)合理选择原材料,优化混凝土配合比设计优选混凝土原材料、优化混凝土配合比的目的是使混凝土具有较大的抗裂能力。
1.水泥优选大体积混凝土主要考虑抗裂性能好兼顾低热和高强两个方面的要求,综合考虑水泥特性对混凝土结构、耐久性和使用条件的影响。
应该选择低热或者中热的水泥品种。
水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙(C3A),其他成分依次为硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)和铁铝酸四钙(C4AF)。
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。
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。
控制大体积混凝土裂缝的方法
1.减少水泥用量,降低水化热。
大体积混凝土升温,主要是由水泥水化热引起的。
预防和控制混凝土裂缝,首先应从降低水泥水化热着手,不少工程曾使用低热水泥来减少水化热。
2.预设冷却管能降低混凝土内部的最高温升。
控制大体积混凝土内部的最高温升,另一项措施是在混凝土内部预设冷却水管,用循环水及时将热量排出.以降低混凝土内部最高温升。
3、表面覆盖蓄热养生。
大体积混凝土内外温差根据体积大小和温度梯度不同,一般控制在25~30℃,不会出现裂缝。
4、及时对混凝土覆盖保温、保湿材料。
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5、在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。
大体积混凝土冬季施工中温度裂缝防治措施在建筑工程中,大体积混凝土的施工是一项具有挑战性的任务,尤其是在冬季。
冬季的低温环境给大体积混凝土施工带来了诸多难题,其中温度裂缝的防治是关键。
温度裂缝不仅会影响混凝土结构的外观,还会降低其承载能力和耐久性,给工程质量带来严重隐患。
因此,采取有效的防治措施至关重要。
一、大体积混凝土冬季施工中温度裂缝产生的原因1、内外温差过大冬季施工时,混凝土外部环境温度较低,而混凝土内部由于水化热的作用温度较高,形成较大的内外温差。
这种温差会导致混凝土内部产生压应力,外部产生拉应力。
当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
2、混凝土的收缩混凝土在硬化过程中会发生收缩,而冬季施工时,由于气温低,混凝土的水分蒸发较慢,收缩变形相对较小。
但在后期,随着气温升高和水分的蒸发,混凝土收缩加剧,如果收缩受到约束,就容易产生裂缝。
3、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,使混凝土内部温度升高。
在大体积混凝土中,由于混凝土体积大,热量积聚不易散发,导致内部温度过高。
当温度下降时,混凝土会产生收缩,从而引发温度裂缝。
4、施工工艺不当冬季施工时,如果混凝土的搅拌、浇筑、养护等施工工艺不合理,也会增加温度裂缝产生的风险。
例如,混凝土搅拌不均匀、浇筑速度过快、振捣不密实、养护不及时或养护方法不当等。
二、大体积混凝土冬季施工中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。
(2)降低水泥用量,可通过掺入适量的粉煤灰、矿渣粉等掺和料来替代部分水泥,既能降低水化热,又能改善混凝土的性能。
(3)合理控制水灰比,减少混凝土中的用水量,以降低混凝土的收缩。
(4)选用合适的骨料,如采用粒径较大、级配良好的粗骨料,可减少水泥用量和混凝土的收缩。
2、控制混凝土的浇筑温度(1)在冬季施工时,对原材料进行加热,如加热水、骨料等,但要注意水温不宜超过 80℃,骨料加热温度不宜超过 60℃,以避免水泥发生假凝现象。
大体积混凝土温度裂缝控制措施
大体积混凝土结构在施工过程中可能会出现温度裂缝,这是由于混凝土的收缩和温度
变化引起的。
为了控制温度裂缝的发生,需要采取以下措施:
1. 在混凝土浇筑前,对混凝土原材料进行充分的试验和检测,确保混凝土的材料配
比和质量符合要求。
在混凝土施工过程中,严格按照设计要求进行配比和加水操作。
2. 在混凝土浇筑前,对施工现场进行充分的准备工作。
确保施工现场的环境温度和
湿度符合混凝土施工的要求。
如果环境温度过高或者过低,都可能会导致混凝土在硬化过
程中出现收缩问题。
3. 在混凝土浇筑过程中,可以采取预防收缩的措施。
可以使用外加剂或者添加物,
通过控制混凝土的水灰比、延缓水化速度等方式来减小混凝土的收缩量。
4. 在混凝土浇筑后,需要采取及时的养护措施。
混凝土需要保持湿润的环境,以提
供良好的硬化条件。
可以使用喷水、覆盖湿布或者涂抹养护剂等方法来保持混凝土的湿
润。
5. 在施工现场,要对混凝土的温度进行监测。
可以使用温度计等设备来测量混凝土
的温度,及时发现温度异常情况,并采取相应的措施进行调整。
6. 在设计阶段,可以采取一些结构措施,如梳齿状裂缝控制带、膨胀节等,来减小
混凝土收缩引起的应力集中和裂缝的发生。
控制混凝土温度裂缝的发生需要综合考虑材料配比、施工环境、养护措施等多个因素。
通过合理的施工管理和技术措施,可以减小温度裂缝的发生,提高混凝土结构的质量和耐
久性。
桥梁承台大体积混凝土施工温度控制技术研究在桥梁建设中,承台作为重要的基础结构,其大体积混凝土施工是一个关键环节。
由于混凝土在硬化过程中会释放出大量的水化热,若不加以有效的温度控制,容易产生温度裂缝,从而影响桥梁的安全性和耐久性。
因此,深入研究桥梁承台大体积混凝土施工中的温度控制技术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大体积混凝土在施工过程中,由于其体积较大,水泥水化产生的热量不易散发,导致混凝土内部温度迅速升高。
而混凝土表面与外界环境接触,散热较快,从而形成较大的内外温差。
当这种温差超过一定限度时,混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。
一旦拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会在混凝土表面产生裂缝。
此外,混凝土在降温阶段,由于收缩受到约束也会产生裂缝。
而且,混凝土的配合比、原材料的质量、施工工艺等因素也会对温度裂缝的产生产生影响。
二、桥梁承台大体积混凝土施工温度控制的重要性桥梁承台作为承受上部结构荷载的重要构件,其质量直接关系到桥梁的整体稳定性和安全性。
大体积混凝土施工中产生的温度裂缝会降低混凝土的强度和耐久性,削弱承台的承载能力,影响桥梁的使用寿命。
同时,温度裂缝还可能导致钢筋锈蚀,进一步破坏混凝土结构,增加桥梁的维护成本。
因此,采取有效的温度控制措施,预防和减少温度裂缝的产生,对于保证桥梁承台的质量至关重要。
三、桥梁承台大体积混凝土施工温度控制技术(一)优化混凝土配合比通过选用低水化热的水泥品种,减少水泥用量,掺加适量的粉煤灰、矿渣粉等掺和料,可以降低混凝土的水化热。
同时,合理控制水胶比,选用级配良好的骨料,也有助于减少混凝土的收缩和温度裂缝的产生。
(二)原材料的温度控制在混凝土搅拌前,对原材料进行温度控制是降低混凝土出机温度的有效措施。
例如,对水泥进行储存降温,对骨料进行遮阳、洒水降温,对拌合用水采用加冰或地下水等低温水,都可以降低混凝土的初始温度。
(三)施工过程中的温度控制1、分层浇筑采用分层浇筑的方法,可以减小混凝土的浇筑厚度,增加散热面积,有利于混凝土内部热量的散发。
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。
大体积混凝土温度裂缝的产生及预防措施大体积混凝土在现代工程建设中占有重要的地位,特别是工业建筑工程中应用十分广泛,如火力发电厂的汽机基础,就是一个大型的大体积混凝土特例。
大体积混凝土施工的工艺要求很高,在施工过程中,如何控制大体积混凝土的温度裂缝就是施工工艺的关键点,也是大体积混凝土施工的难点。
尽管在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍时有出现。
混凝土中裂缝的出现严重影响到混凝土结构的整体性和耐久性。
从而影响到混凝土结构的使用功能及安全性能。
因此在大体积混凝土施工过程中,温度应力及温度的控制十分重要。
一、温度裂缝产生的原因分析混凝土裂缝产生的原因有很多种,一是由外荷载引起的,这是发生最为普遍的一种情况,二是结构次应力引起的裂缝,这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的;三是变形应力引起的裂缝,这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形,当变形受到约束时便产生应力,当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。
建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致大体积混凝土产生裂缝的主要原因。
表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的;通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。
这两种裂缝不同程度上,都属有害裂缝。
因此,掌握温度应力的变化规律及温度控制对于进行大体积混凝土施工极为重要。
二、温度应力的分析(一)温度应力的形成过程温度应力的形成可分为以下三个阶段: 早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。
引言超长大体积混凝土在建筑工程中较为常见,但此类材料的抗拉水平较差,一旦材料受力不匀称,就会导致建筑出现不规则裂缝,降低整体构件的承载力及稳定性。
为了降低混凝土裂缝对材料、建筑本身性能的不利影响,施工人员需要结合已有的经验和资料进行总结,通过消除混凝土裂缝对整体工程的不利影响,尤其是要总结诱发裂缝的原因,并给予加强、预防控制,再根据现有的案例确定预防性管理体系,规避裂缝带来的安全隐患问题,这也能提高整体工程的经济效益。
1超长大体积混凝土开裂机理超长大体积混凝土开裂问题的主要诱发因素是混凝土自身性能及其他因素两方面。
具体来讲,超长大体积混凝土开裂机理如下。
(1)混凝土成型过程中受到外界温度的影响,致使材料的体出现一定变化。
未添加抗渗材料混凝土的抗渗水平相对较差,非常容易受到高渗透性、侵蚀性溶液的影响,降低混凝土的功能性。
(2)当混凝土内部的温度出现剧烈变化时,混凝土的体积势会发生一定变化。
例如,水泥搅拌过程中会出现水热反应,大量的水化热会导致混凝土内外温差过大,影响材料的影响。
温度变化幅度会随着混凝土浇筑作业开展出现一定变化,故需要施工人员加强对材料的养护作业。
(3)材料收缩问题会影响大体积混凝土的功能性,尤其是材料的收缩性能(干燥、自收缩、塑性、化学、温度、沉降)会直接影响混凝土的收缩成型。
因此,施工人员需要结合当地的生态环境及降水因素、温湿度等条件,在细致的观察实践中确定混凝土收缩、开裂问题的影响因素。
(4)混凝土徐变现象也是工程中比较容易出现的,特别是徐变过程具有两面性特点,其一是可以控制水化热产生的温度应力,其二是可以增加混凝土形变的幅度。
(5)实际工程中所使用的其他物料也会影响混凝土的功能性,如水泥的细化水平会影响材料的收缩水平,并且混凝土裂缝大小会随着水泥使用量的增加而不断增加。
另外,骨料(粗骨料、细骨料)的含砂量也与混凝土裂缝的出现有直接的关系。
相关研究显示,在实际工程中添加适当减水剂,可以促使混凝土水胶比增加,该过程可以避免混凝土的化学收缩问题,这也说明加入适量外加剂也可以全面提高混凝土的质量,但工程中也要注意结合施工现场环境进行针对性管理。
大体积混凝土裂缝原因及控制措施大体积砼产生裂缝的原因是由于砼内部水化热作用产生的温度与砼表面温度存在着温差,势必产生温度应力,而温度应力与温差成正比,当这种温度应力超过砼抗拉强度时就会产生裂缝。
因此,防止砼出现裂缝的关键就是控制砼内部与表面的温差。
砼因温度应力而产生的裂缝分为两个阶段:第一阶段是因水泥水化热使砼内部温度升高,而在升温阶段砼内外温差过大,造成裂缝;第二阶段是砼内部温度达到最高后,砼因表面散热(或缩水)过快而产生较大的温降差,造成裂缝。
砼内部因水化热而温度增大达到最大值的时间为砼浇筑后第三天。
这些裂缝大致可分为两种:1、表面裂缝:大体积混凝土浇筑后,水泥产生大量水化热,使混凝土的温度上升,但由于混凝土内部和表面的散热条件不同,因而中心温度高表面温度低,形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土表面就会产生裂缝。
2、贯穿裂缝:大体积混凝土浇筑初期,混凝土处于升温阶段,弹性模量很小,由变形所引起的应力很小,故温度应力一般可忽略不计,但是过了数日,混凝土逐渐降温,这时温差引起的变形加上混凝土多余水分蒸发时引起的体积收缩变形引起拉应力,当该拉应力超过;混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面应会产生贯穿裂缝。
从影响结构安全的角度讲表面裂缝的危害性较小,而贯穿裂缝则会影响结构的正常使用,所以应采取措施避免表面裂缝,并坚决控制贯穿裂缝的开展。
裂缝给工程带来不同程度的危害,因此如何进一步控制温度变形裂缝的开展,是该工程大体积混凝土构件施工中的一个重要课题。
由于大体积混凝土施工的条件比较复杂,施工情况各异,再加上混凝土原材料的材质各向异性较大,且混凝土由各种非均质材料组成,它的破坏很复杂,在施工过程中控制温度变形裂缝,是涉及材料组成和物理力学性能及施工工艺等学科的综合性问题。
要采取相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝的展开。
3、大体积混凝土裂缝产生的规律根据大体积砼因水化热升温和降温阶段砼内部的应力变化,表面裂缝和收缩裂缝的内在联系及产生的原因,大体积混凝土裂缝产生的规律有以下几点:(1)温差和收缩越大,越容易开裂,裂缝越宽、越密。
大体积混凝土产生裂缝的原因及预防措施混凝土结构物实体最小尺寸不小于1米的混凝土,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称为大体积混凝土。
类似这种混凝土结构在现代建筑中时常涉及到,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
这种混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。
所以必须从根本上分析它,来保证施工质量。
标签:大体积混凝土裂缝;原因;预防措施1、大体积混凝土产生裂缝的原因1.1水泥水化热水泥在水化过程中要产生大量的热量,是大体积砼内部热量的主要来源。
由于大体积砼截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,使砼内部的温度升高。
当砼的内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形。
温度应力与温差成正比,温差越大,温度应力也越大。
当砼的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始产生温度裂缝。
这是大体积砼容易产生温度裂缝的主要原因。
1.2约束条件大体积钢筋砼与地基浇筑在一起,当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。
由于砼的弹性模量小,徐变和应力松弛度大,使砼与地基连接不牢固,因而压应力较小。
但当温度下降时,产生较大的拉应力,若超过砼的抗拉强度,砼就会出现垂直裂缝。
1.3外界气温变化大体积砼在施工期间,外界气温的变化对大体积砼的开裂有重大影响。
砼内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和砼的散热温度三者的叠加。
外界温度越高,砼的浇筑温度也越高。
外界温度下降,尤其是骤降,大大增加外层砼与砼内部的温度梯度,产生温差应力,造成大体积砼出现裂缝。
因此控制砼表面温度与外界气温温差,也是防止裂缝的重要一环。
1.4砼的收缩变形混凝土的拌合水中,只有约20%的水分是水泥水化所必需的,其余80%要被蒸发。
砼中多余水分的蒸发是引起砼体积收缩的主要原因之一。
这种收缩变形不受约束条件的影响,若存在约束,就会产生收缩应力而出现裂缝。
2、控制大体积混凝土裂缝的预防措施2.1技术措施大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素,为了有效地控制有害裂缝的出现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑。
大体积混凝土温度裂缝原因分析及控制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,由于其体积较大,水泥水化热释放集中,混凝土内部温度升高较快,与表面形成较大温差,容易产生温度裂缝。
这些裂缝不仅影响混凝土的外观质量,更严重的是会降低混凝土的结构性能和耐久性,给工程带来安全隐患。
因此,深入分析大体积混凝土温度裂缝的原因,并采取有效的控制措施,具有重要的现实意义。
一、大体积混凝土温度裂缝的原因(一)水泥水化热水泥在水化过程中会释放出大量的热量,对于大体积混凝土来说,由于其结构厚实,水泥水化热难以迅速散发,导致混凝土内部温度升高。
尤其是在浇筑后的最初几天,水泥水化热释放最为集中,内部温度可高达 50℃至 80℃,而混凝土表面散热较快,从而形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,一旦拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会产生温度裂缝。
(二)混凝土收缩混凝土在硬化过程中会发生体积收缩,主要包括化学收缩、干燥收缩和自收缩等。
大体积混凝土由于水泥用量较大,水灰比较小,其收缩变形相对较大。
而且,收缩变形在混凝土内部受到约束时,也会产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会导致裂缝的产生。
(三)外界气温变化大体积混凝土在施工过程中,外界气温的变化对其温度场分布有显著影响。
在混凝土浇筑初期,外界气温越高,混凝土的入模温度就越高,水泥水化热的释放速度也越快,从而导致混凝土内部温度升高。
而在混凝土养护期间,外界气温骤降会使混凝土表面温度迅速下降,而内部温度下降相对较慢,形成较大的内外温差,从而产生温度裂缝。
(四)约束条件大体积混凝土在浇筑过程中,由于基础、垫层或相邻结构的约束,使其在温度变化时不能自由伸缩。
当混凝土内部产生的温度应力超过其约束所能承受的极限时,就会产生裂缝。
约束越强,产生的温度裂缝就越严重。
(五)施工工艺施工工艺不当也是导致大体积混凝土产生温度裂缝的重要原因之一。
大体积混凝土裂缝控制方案一、前言。
大体积混凝土就像个“大胖子”,一不小心就容易这儿裂那儿破的。
咱们得好好琢磨琢磨,怎么才能让这个“大胖子”健健康康,不出现那些烦人的裂缝呢。
二、裂缝产生的原因分析。
# (一)温度方面。
1. 水泥水化热。
大体积混凝土里用了不少水泥,水泥在水化的时候就像在体内烧了一把小火,产生好多热量。
这热量出不去,混凝土内部温度就蹭蹭往上升,跟外部的温差越来越大,就像一个热胀冷缩的气球,很容易就把混凝土给撑出裂缝了。
2. 外界温度变化。
天气有时候就像小孩的脸,说变就变。
要是混凝土施工的时候正好赶上气温骤降,外面冷里面热,这一冷一热的刺激,混凝土也受不了,就可能出现裂缝。
# (二)收缩方面。
1. 塑性收缩。
混凝土在还没完全硬化的时候,就像个没长大的孩子,水分蒸发得快。
如果这时候不及时补水,混凝土就会收缩,就像皮肤干燥起皱一样,产生裂缝。
2. 干燥收缩。
等混凝土硬化了,它里面的水分还会慢慢散失到空气中去。
这就好比一个海绵慢慢变干,体积变小,一收缩就可能把混凝土拉裂了。
# (三)约束条件。
混凝土周围的地基、钢筋或者其他结构就像一个个“小管家”,会限制混凝土的自由变形。
当混凝土内部产生的变形力超过它自身能承受的范围时,就只能以裂缝的形式来释放这种压力了。
三、裂缝控制措施。
# (一)原材料控制。
1. 水泥。
选择低水化热的水泥,就像给混凝土内部的小火炉降降温。
比如矿渣硅酸盐水泥,它产生的热量相对少一些,这样混凝土内部温度就不会升得那么高了。
控制水泥的用量,不能让它在混凝土里“称王称霸”。
根据混凝土的强度要求和施工条件,合理确定水泥的用量,避免因为水泥太多而产生过多热量。
2. 骨料。
粗骨料要选粒径大一点的,就像给混凝土搭个结实的骨架。
大粒径的粗骨料可以减少水泥浆的用量,从而减少水化热。
而且要保证骨料的级配良好,这样混凝土才密实,不容易出现裂缝。
细骨料要用中砂,中砂就像混凝土里的细沙画,粗细适中。
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、混凝土内部和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和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和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和技术标准,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,合理掺加塑化剂和减少剂。
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和风管、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。
另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止“过速冷却”和“超冷”,过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大,而且早期的过速超冷会影响水泥—胶体体系的水化程度和早期强度,更易产生早期热裂缝。
超冷会使混凝土温差过大,引起温差裂缝
浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。
白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。
混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。
4、根据工程特点,可以利用混凝土后期强度,这样可以减少用
水量,减少水化热和收缩。
5、加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。
6、混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上,混凝土的现场试块强度不低于设计要求。
7、采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。
8、根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。
9、对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂。
通过试验掺入粉煤灰,掺量15%~50%。
一、施工组织设计编制依据有哪些?
1、设计图纸,水文地勘报告;
2、现行国家行业施工规范、规程、验收标准;
3、国家法律法规及其他要求;
4、工程承包合同,
5、本公司管理体系文件。
二、砼冬季施工措施:
1、冬期施工砼对原材料的要求
(1)、水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥,应注意其中掺合材料对砼抗冻、抗渗等性能的影响,水泥标号不应低于425•号,砼的水泥最小用量不应少于300kg/m3,水灰比不应大于0.6。
•掺用防冻剂的砼,严禁使用高铅水泥。
(2)、砼所用骨料必须清洁,不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。
在掺用含有钾、钠离子防冻剂的砼中,骨料中不得混有活性材料,以免发生碱--骨料反应。
(3)、在冬季浇筑的砼工程,根据施工方法,合理选用各种外加剂,应注意含氯盐外加剂对钢筋的锈蚀作用,宜使用无氯盐防冻剂,对非承重结构的砼使用氯盐外加剂中应有氯盐阻锈剂这类的保护措施。
氯盐掺量不得超过水泥重量的1%,•素砼中氯盐掺量不得大于水泥重量的3%。
外加剂的种类、用途见附表。
(4)、拌合水,一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制砼用
水,但污水、工业废水、ph值小的酸性水、硫酸盐含量(按so4)超过水重约1%的水,不得用于混凝土中。
为了减少冻害,应将配合比中的用水量降低至最低限度.办法是:控制塌落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。
2、砼的搅拌
冬期砼搅拌应制定合理的投料顺序,•使砼获得良好的和易性和使拌合物湿度均匀,有利于强度发展。
其投料顺序一般先投入骨料和粉状外加剂,干拌均匀再投入加热的水,等搅拌一定时间后,水温降至40℃左右时投入水泥,拌合均匀.注意搅拌时要绝对避免水泥遇到过热出现假凝现象。
砼的搅拌时间应比常温延长50%并符合有关规定。
3、砼搅制好后,应及时运到浇灌地点,在运输过程中,要注意防止砼热量散失、表层冻结、砼离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。
在运输距离长,倒运次数多的情况下,•加强运输工具的保温覆盖。
保证砼入模温度10℃左右,最少不低于5℃。
当通过热工计算,砼的入模温度达不到5℃以上时应对搅拌水及骨料加热,加热温度见表。
水泥种类拌合水骨料标号小于525#的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥80℃60℃
标号小于525#的硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥60℃40℃
砼在浇灌前,应清除模板和钢筋的冰雪和污垢,装运拌合物用的容器应有保温措施,浇灌过程中发生冻结现象时,必须在浇筑前进行加热拌合,保证砼的入模温度不低于15℃。
4、热水源、砂、石加热,现场有可利用的蒸汽设施,可优先采用;没有热水源时工地可安装1-2t立式热水锅炉供热水,煤用量可参考2 00kg/1t锅炉.h进行估算。
也可使用电热器,砂、•石加热可用砂浆中有关说明。