文档介绍：船坞大体积混凝土温度裂缝的控制
仲维亮1 鲁子爱田昌亮曾佑荣
河海大学交通学院海洋学院,南京(210098)
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摘要:在船坞工程中,坞口坞墩等部分浇筑混凝土体积较大。由于大体积混凝土水泥水化热释放比较集中,如果控制不当混凝土内部极容易产生较大的温度差,出现温度裂缝,从而对工程质量产生影响。因此,大体积混凝土的温度控制就显得格外重要。通过对某船坞坞口大体积混凝土工程实例的分析,得出了裂缝出现的原因,并提出了相应的解决措施以减少和避免此类现象的发生。
关键词:大体积混凝土;温度;裂缝与控制
大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土[1]。在船坞工程中经常会遇到大体积混凝土的浇筑,其主要特点就是体积庞大,从而造成混凝土硬化期间释放的大量的水泥水化热集中在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快这样就形成了内外的较大温差,从而造成混凝土内部与外部热胀冷缩程度的不同,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,就会产生温度裂缝。因此在大体积混凝土施工中应采取温度控制措施来减少和控制温度裂缝的产生。
1 工程概况
以青岛某船厂新建船坞坞口工程为例。该船坞尺度为530m×125m×,坞口为U型重力式结构,沿船坞轴线方向的长度为28m,宽度为147m,西坞墩宽12m,东坞墩宽10m,。由于坞口体积较大采用分段分层浇筑的方法,该段结构平面尺寸为15m×28m,厚度为3m,混凝土总量为1260m3,强度等级为C30,抗渗等级S8,所用水泥为普通硅酸盐水泥,密度3010kg/m3 ,全部采用二级配。由于缺乏现场试验资料,故混凝土的力学和热学参数参照相关工程取值[2]。
表1混凝土力学与热学参数
型
号
弹模(28d)
Mpa
泊松
比
密度
Kg/m3
热线胀系数1/℃
比热
KJ/(kg·℃)
导热系数
KJ/(m·h·℃)
导温系数
m2·h
C30
32772
1E-05
浇筑采用全面分层的浇筑方法,即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,此时应使第一层混凝土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。同时为了对温度变化进行实时监控,在混凝土中布置三层共77个测温点,以便随时监控混凝土内部温度情况,在出现温度异常或温差过大时及时采取相应的控制措施。为降低混凝土内外温差,布置了两层冷却水管(如图1),水管竖直间距为1m,水平间距为3m,冷却水采用附近天然河水,水温在25℃左右。混凝土浇筑后采用覆盖土工织物的养护方法。
作者简介:仲维亮(1982—),男,辽宁省开原市人,硕士研究生,从事港口工程结构研究。
Biography:ZHONG Wei Liang(1982—),male,master student.
图1冷却水管布置图
2 温度实时监控结果
测温从混凝土浇筑后6小时开始,混凝土硬化初期每12小时一次,9天后每24小时一次,温度变化曲线如图2。
图2温度变化曲线图
从图中可以看出,混凝土在前期升温速度很快,在浇筑后3