文档介绍：大体积混凝土温控技术
【摘要】文章介绍大体积混凝土结构的施工温度控制技术,温度控制的必要性和温度控制措施等。
【关键词】大体积、混凝土、温控、技术
随着科技的不断发展,国内外建筑规模不断扩大,在大量的建筑中,混凝土结构占有很大的份额,由于建筑规模的不断扩大,混凝土结构单次浇注量不断加大,从几百方到几千方,几万方的也屡见不现,因此,对于大体积混凝土的施工提出了很高的要求,混凝土温控难度不断加大,温控要求越来越严,下面就大体积混凝土施工温控技术谈谈个人想法。
一、大体积混凝土施工温控的必要性
整体浇筑的大体积混凝土结构在养护期间,将主要产生两种变形:因降温而产生的温度收缩变形及因水泥水化作用而产生的水化收缩变形,这些变形在受到约束的条件下,将在结构内部及其表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土相应龄期的抗拉强度时,结构开裂。因此,在大体积混凝土施工过程中,为避免产生过大的温度应力,防止温度裂缝的产生或把裂缝控制在某个界限内,必须进行温度控制。
引起并导致大体积混凝土结构开裂的因素十分复杂,探究温度应力产生的根本原因,主要有以下四个方面:
1、水泥水化热的影响。水泥在水化的过程中要释放出大量的热量,并通过边界把部分热量向四周传递(散热)。硬化初期,水泥水化速度快,发热量大于散热量,使混凝土升温;硬化后期,水泥水化速度减慢,当发
热量小于散热量时,混凝土温度开始下降。但在浇筑初期,混凝土的弹性模量较低,徐变较大,因此对温变引起的变形约束不大,相应的温度应力也比较小;随着龄期的增长,混凝土弹性模量急剧增高,徐变减小,对降温收缩变形的约束也越来越强,并产生温度应力(拉应力),当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时,便容易出现温度裂缝。
2、外界气温变化的影响。混凝土内部温度是水化热的绝热温升、浇筑温度和结构的散热温度等各种温度的叠加,因此在施工阶段受外界气温的影响主要体现在两方面:一、外界气温越高,混凝土的浇筑温度也越高,相应最高温升值也越高;二、外界气温下降,又增加混凝土的降温幅度,特别是气温骤降,会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度,形成“冷击”。内外温差越大,温度应力也越大。
3、混凝土收缩变形的影响。混凝土的收缩变形主要有浇筑初期(终凝前)的凝缩变形、硬化混凝土的干燥收缩变形、自身收缩变形、温度下降引起的冷缩变形以及碳化引起的碳化收缩变形等五种。混凝土的收缩变形越大,收缩变形的分布越不均匀,产生的应力也越大。
4、约束条件的影响。混凝土结构在变形变化中,必然受到一定的约束,阻碍其自由变形。这种约束分外约束和内约束(自约束)。外约束指结构的边界条件,如基础或其他外界因素对结构变形的约束;内约束指结构内部非均匀的温度及收缩分布,各质点变形不均匀而产生的相互约束。外约束分自由体、全约束(刚性约束)和弹性约束三种。混凝土的收缩变形因受到约束而产生拉应力,当拉应力超过其相应龄期的抗拉强度时,便引起开裂。
二、大体积混凝土温度控制措施
大体积混凝土开裂在本质上主要是混凝土所承受的拉应力大于混凝土相应龄期的抗拉强度。因此,为了控制大体积混凝土裂缝的发生和开展,就必须从降低混凝土温度应力和提高混凝土本身不同龄期的抗拉强度这两方面综合考虑。在实际操作中主要控制前者,而控制混凝土拉应力必须控制混凝土内部与表面,表面与外界