水泥混凝土施工质量控制 第4页
大体积混凝土结构,浇筑后水泥的水化热很大,由于混凝土体积大,聚积在内部的水泥水化热使混凝土的内部温度显著升高。而混凝土表面则散热较快, 这样形成较大的内外温差,热胀冷缩使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力。混凝土是由骨料、水泥石以及存留在其中的气体和水组成的一种非均质脆性材料,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,容易在混凝土表面产生表面裂缝。这种微细裂缝的分布是不规则,且不连贯,但在温度作用下进一步产生干缩,内部产生拉应力,使之产生裂缝且裂缝开始扩展、徐变,并逐渐互相串通,从而出现宏观裂缝的现象。
7.2温度裂缝影响因素
影响大体积混凝土产生温度裂缝的因素主要有:a)水泥的水化热;b)结构尺寸;c)外界气温;d)施工工艺;e)养护条件。
7.2.1水泥水化热
水泥水化反应是一个放热过程,大体积混凝土结构,由于混凝土体积较大,待浇筑后,因水泥水化热聚集在结构物内部不易散失,使混凝土内部温度显著升高,最高可达70℃～80℃,混凝土内部最高温度发生在浇灌后3d～7d内。而混凝土表面散热较快这样就形成了较大的内外温度差,使各混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面拉应力如超过混凝土的极限抗拉强度, 就会在混凝土表面产生裂缝。
7.2.2结构尺寸
近年来在工程实际中,由于混凝土的大体积及大尺寸对温度应力影响显著:一方面尺寸及体积的增大将直接导致需要大量的水泥,每增加1cm3混凝土就需要大约360kg水泥,每1kg水泥产生大约377J水化热,产生的水化热在内部大量积聚;另一方面, 混凝土的导热性能较差,使得内外温差相差太大,导致很大的温度应力。一般混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,引起的裂缝的可能性也就越大。
7.2.3外界气温
混凝土在施工阶段常受到外界气温变化的影响。混凝土浇注温度与外界气温有着直接的关系,一般而混凝土的浇注温度也就越高,一般而言,外界气温越高,原因是大体积混凝土浇注过后,在内部形成的最高温度值是由水泥水化热的温度、浇筑温度以及结构物降温等各种温度的总和。温度应力就是由混凝土内部的最高温度与外界温度的温差而引起的温度变形所致,当气温下降,特别是气温骤降,会加大混凝土内外温差和温度应力,从而出现裂缝。
7.2.4施工工艺
应用科学而合理的施工工艺,能切实、有效地控制和防止温度裂缝质量事故的发生,对材料的选择和配合比确定、混凝土的搅拌、运输、振捣,严格控制混凝土的出机温度以及浇注温度,在混凝土振捣浇注时,要控制分层厚度和振捣顺序、次数, 时间、间距、深度,防止漏振或振捣不充分,保证混凝土的密实度和均匀性,提高其强度。布置度和均匀性,提高其强度。布置度和均匀性,提高其强度。布置测大体积混凝土内部温度。
7.2.5养护条件
养护主要是保持适宜的温度和湿度条件。混凝土的保温措施,常常也起到保湿的效果。从温度应力的观点出发,保温的目的有两个:其一是减少混凝土表面的热扩散,减小混凝土表面的温度梯度,防止产生表面裂缝; 其二是延长散热时间,充分发挥混凝土强度的潜力和材料松弛特性,使平均总温差对混凝土产生的应力小于混凝土的抗拉强度, 防止产生贯穿性裂缝。保温的作用是使刚浇完的混凝土不脱水而产生干缩。保湿则是尽可能的使混凝土处于湿润状态,让水泥充分水化,这可以增强混凝土的抗裂能力。所以养护不当也是会引起温度裂缝的因素之一。
8．控制温度裂缝措施
分析大体积混凝土,得出产生温度裂缝的影响因素主要有: a)水泥的水化热;b)结构尺寸; c)外界气温;d)施工工艺;e)养护条件。由于结构尺寸在设计中已定,不便变更设计,故施工中从另四个方面考虑对在建中的申嘉湖高速公路双林高架桥主桥主墩进行了温度裂缝预防控制。
8.1减少水泥的水化热
由于温度裂缝主要是由混凝土内外温差过大而引起的,产生内部温度过高的原因是由于水泥的水化热,一般来说[3],1m3混凝土每减少10kg水泥用量,混凝土的水化热温升降低1℃左右,减少水泥水化热主要是通过减少水泥用量和选择低水化热水泥品种。具体可以通过以下几项措施来达到目的。
8.1.1优化混凝土的配合比设计
浇掏前,优化混凝土的配合能降低水泥用量,从而降低混凝比,在保证强度的前提下,尽可土水化热温度升值,选料要选用粗细骨料粒径和级配连续的、粒径较大的粗骨料配置混凝土。粗集料采用5mm～40mm连续级配碎石,细集料采用细度模数为3.15左右的中粗砂配制混凝土,可使每1m3减少用水量20kg～25kg,水泥用量相应也减少28kg～35kg。
8.1.2掺加外加剂
混凝土内适当掺加Ⅱ级以上的活性混合材料粉煤灰,来部分取代水泥以减少水泥用量,粉煤灰取代水泥剂量百分率不得超过规范规定,同时也掺加缓凝减水剂,使缓凝时间在8h以上,从而改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性,在降低用水量和提高强度的同时,降低水化热、推迟放热峰值出现时间。采用低水化热的粉煤灰水泥。
8.1.3选择低毕业论文
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http://www.youerw.com/浇筑过程中采取一些保温措施, 采用低温浇筑,尽量避免中午高温时段,减少外界气温的影响。
8．3大体积混凝土施工中的温度检测
大体积混凝土施工中的温度检测措施要对大体积混凝土进行有效的温度控制,就必须进行科学检测。设置测温点,以便了解内外温差的数据,及时采取相应措施,以保证控制的准确性。大体积混凝土温度的检测要在混凝土浇灌完毕后2天开始,检测时间为1个月,在前面7天,每隔2小时测温一次,以后每隔8小时测温一次。在浇筑混凝土时,采用预埋温度传感片和测温仪,一般布置上中下三个混凝土内部测温点和一个混凝土表面控制的测温点,从浇筑开始测温,浇筑完后根据温控指标,及时调整保温、保湿等养护条件。
混凝土养护阶段的温度检测应注意以下几点:
(1)混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃;当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,不大于25℃~30℃。
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