文档介绍：大体积混凝土温度与裂缝控制措施
刘军君
深圳建业工程集团股份有限公司
摘要:在建筑施工建设中,大体积混凝土很容易由内外温度差而产生裂缝。本文结合宝能城花园(东区)一期工程,对大体积混凝土温度与裂缝的产生原因进行分析,并提出控制措施。
关键词:大体积;混凝土;裂缝;控制研究
一、工程概况
本工程位于深圳南山区,留仙大道北侧,拟建塘开路西侧,学苑大道南侧,地铁5号线塘朗地铁站旁。总占地面积75,㎡,㎡。本项目包括一整体四层地下室(嵌固端取在地下一层板面,地下室埋深约20米)地上共13个结构单元,分别为超高层酒店公寓和超高层住宅建筑以及四层商业建筑(),地下室底板砼浇筑按后浇带划分为32个施工区,其中1期划分为6个施工区,2期划分为9个施工区,3期划分为8个施工区,4期划分为9个施工区,如下图所示:
图2 大体积混凝土温度变化过程
三、大体积混凝土温度裂缝的成因
大体积混凝土温度裂缝的产生,是其内部矛盾发展的结果。当混凝土的温度应力超过了它所能承受的极限抗拉强度时,就会在不同部位不同深度产生不同的裂缝。大体积混凝土温度裂缝产生的主要原因有:
(1)水泥水化热影响
水泥在其凝结硬化过程中,会产生大量的水化热。具体表现为,水泥开始凝结时,放热较快,随着时间的推移逐渐趋于稳定。由于大体积混凝土体积较大,所以在大体积混凝土浇筑后,水泥凝结初期内部温度就会急剧上升,引起混凝土
膨胀变形。随着混凝土龄期增长,在外界环境的约束下,混凝土结构内部又产生了较大的拉应力。当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,就容易会产生温度裂缝。
(2)混凝土收缩变形影响
大量实践证明混凝土收缩引起的应力是不容忽视的。在进行大体积混凝土温度裂缝计算中,常把某龄期的混凝土收缩过程中的相对变形值换算成收缩当量温度值,然后再按温度来计算相应的温度应力。所以如果不妥善处理,可能会导致危害性很大的贯穿裂缝的产生。
(3)内外约束条件的影响
混凝土结构构件在受力变形过程中,会受到周围一些因素的约束而限制其自由变形,这些限制变形发展的因素被称为约束条件。在大体积混凝土温度冷却过程中,体积会产生收缩现象,在此过程中,由于各方面对其的约束,会造成混凝土内部产生较大的拉应力,若拉应力值超过混凝土的极限抗拉强度,将会造成垂直裂缝。
(4)外界气温变化的影响
在大体积混凝土结构施工期间,外界环境的变化将影响着混凝土的开裂。尤其庆阳地区,由于温差较大,会造成混凝土的内外温度梯度,从而产生过大的温度应力,极易使混凝土产生裂缝
四、大体积混凝土温度裂缝控制
(1)温度裂缝控制流程
大体积温度裂缝的控制是一个系统工程。为防止裂缝的产生,结合工程实际情况,从裂缝成因入手,根据工程所在地的气候和地域特点,通过一系列的措施进行各个流程的控制。
测温时间:第1~4天每2小时一次;第5~9天每4小时一次;第10~14天每6小时一次;第15天后每12小时一次。监测自混凝土浇注开始至浇注后30天止。监测预警温差设置为20℃,报警温差设置为25℃。
(4)配合比优化设计
水泥在其凝结硬化过程中,将产生大量的水化热,这是大体积混凝土温度应力产生的主要原因,故对混凝土配合比进行优化设计具有非常