文档介绍：浅析大体积混凝土施工控制要点
袁开刚
摘要: 大体积混凝土的施工技术要求高,容易出现开裂现象,为此要特别重视施工过程中混凝土因水泥水化热引起的内外温度差而产生的温度应力裂缝。本论文首先介绍大体积混凝土施工中常见病害、原因及质量控制措施;接着以桥梁承台施工为背景,从材料选择、技术措施等相关环节描述大体积混凝土的施工过程控制。
 
关键词:大体积混凝土承台水化热裂缝
 
引言: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、大型桥梁墩台、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大,一般实体最小尺寸厚度大于或等于1m。它的表面系数比较小,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,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。
 
工程概况:
位于G204国道扩建工程项目苏州太仓市境内的杨林塘大桥主墩承台尺寸为:××3m,全桥10#墩(左右幅)、11#墩(左右幅)共四个主墩承台。
 
一、大体积混凝土常见病害、原因与预防处理措施
一)常见病害:
大体积混凝土浇筑中主要的质量问题是裂缝,根据其深度的不同可以分为贯穿式裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。表面裂缝主要是温度裂缝,一般危害较小,但影响外观质量;深层裂缝部分地切断了结构断面,对结构耐久性产生一定危害;贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝
发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝,它切断了结构的截面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害是最严重的。
二)裂缝产生的主要原因有:

水泥在水化过程中产生了大量的热量,因而使混凝土内部温度升高,当混凝土内部与表面温差过大时,就会产生温度应力与温度变形。温度应力与温差成正比,温差越大,温度应力越大,当温度应力超过混凝土内外力的约束力时,就会产生裂缝。混凝土内部的温度与混凝土的厚度及水泥用量有关,混凝土越厚,水泥用量越大,内部温度就越高。

混凝土在早期温度上升时,产生的膨胀受到约束而形成压应力。当温度下降,则产生较大的拉应力。另外,混凝土内部由于水化热而形成的中心温度高,热膨胀大,因而在中心区域产生压应力,表面产生拉应力。若拉应力超过混凝土的抗拉强度,则混凝土将会产生裂缝。

大体积混凝土在施工阶段,常受外界气温的影响。混凝土内部温度是由水泥水化热引起的绝热温度、浇筑温度和散热温度三者的叠加。当气温下降,特别是气温骤降,会大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,产生温差和温度应力,使混凝土产生裂缝。

混凝土中的80%水分要蒸发,约20%的水分是水泥硬化所必需的。而最初失去的30%自由水分几乎不引起收缩,随着混凝土的陆续干燥而使20%的吸附水逸出,就会出现干燥收缩,而表面速度快于中心。由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束,因而在表面产生拉应力而出现裂缝。所以设计中往往在表面布设抗裂钢筋网片,来防止混凝土收缩产生的干裂。

支架、支撑等变形下沉会引发结构裂缝,过早拆除模板支架易使未达到强度的混凝土结构发生裂缝和破损。
三)预防和处理措施:
当在施工中出现以上裂缝的征兆时,需立即采取如下预防措施:
1. 降低混凝土的浇筑温度。如采用