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1、大體積砼溫度裂縫控制的施工技術(shù)研究xxx(江蘇xxxx公司)摘要：在施工過程中，施工單位在原材料的選用、配合比的確定、砼內(nèi)部及表面的測(cè)溫、降溫和保養(yǎng)等幾個(gè)方面嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，完全能夠?qū)⒋篌w積砼的內(nèi)外溫差控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)，避免砼溫度裂縫的產(chǎn)生。關(guān)鍵詞：大體積砼；溫差；裂縫；質(zhì)量控制；溫度測(cè)控1、 概述 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑技術(shù)也在飛速進(jìn)步，高層、超高層建筑、大型設(shè)備基礎(chǔ)、高聳結(jié)構(gòu)物大量出現(xiàn)，在這些結(jié)構(gòu)中，大體積砼被廣泛的使用。大體積砼是指最小斷面尺寸大于0.8m的結(jié)構(gòu)物，其尺寸已經(jīng)大到必須采用相應(yīng)的技術(shù)措施，要妥善處理內(nèi)外溫差，合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開展的砼結(jié)構(gòu)。與普通砼相比，2、大體積砼具有結(jié)構(gòu)厚、體積大、鋼筋密、工程條件復(fù)雜和施工技術(shù)要求高等特點(diǎn)，除了滿足強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性等要求外，主要應(yīng)解決好控制溫度變形的發(fā)生和開展。砼溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于砼的導(dǎo)熱性能差，其外部的水化熱量散失較快，而積聚在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水化熱則不易散失，造成砼各部位之間的溫度差和溫度應(yīng)力，當(dāng)表面拉應(yīng)力超過砼的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，給工程帶來不同程度的裂縫。能夠深刻了解大體積砼中溫度變化所引起的應(yīng)力狀態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，認(rèn)識(shí)溫度應(yīng)力的一系列特點(diǎn)，掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律，了解大體積砼溫度裂縫產(chǎn)生的機(jī)理，對(duì)于制定有效的施工方案，保證施工質(zhì)量能起到至關(guān)重要的作用。這就要求施工單位在原材料的3、選用、配合比的確定、砼的測(cè)溫、降溫和保養(yǎng)等幾個(gè)方面嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)。2、 原材料的選用1）、水泥：大體積砼應(yīng)優(yōu)選高強(qiáng)低水化熱水泥，以減少水泥用量，降低水化熱。如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥等，強(qiáng)度應(yīng)優(yōu)先采用32.5或42.5標(biāo)號(hào)的水泥。2）、砂、石骨料：施工用砂應(yīng)選擇細(xì)度模數(shù)2.803.0之間的中粗砂，含泥量嚴(yán)格控制在1以下，不得混有草根等有機(jī)雜質(zhì)，杜絕使用細(xì)砂。粗骨料應(yīng)盡量選用粒徑較大，石子級(jí)配良好的粗骨料，但考慮到大體積砼多為商品砼，泵送，所以綜合考慮應(yīng)優(yōu)選525cm連續(xù)級(jí)配的火成巖碎石，含泥量低于1，片狀、針狀石含量不得超過10，嚴(yán)禁有風(fēng)化石、云母巖等低強(qiáng)度巖石存在。3、 優(yōu)選砼施工配合比根4、據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度及泵送砼坍落度的要求，必須先進(jìn)行試配，試配時(shí)應(yīng)遵循以下原則：1）、減少水泥用量：為了減小水化熱，降低砼內(nèi)部的升溫，在條件允許的情況下，優(yōu)先選用強(qiáng)度高的水泥，積極采用“三摻”技術(shù)，在砼中摻加適量的JM高效復(fù)合外加劑、級(jí)粉煤灰等活性料，能很好的提高砼的和易性，可泵性，減少水泥用量。同時(shí)還可以降低用水量，減少游離水的存在，將水灰比控制在0.450.50之間。2）、控制砼坍落度：積極與商品砼生產(chǎn)廠家加強(qiáng)聯(lián)系，根據(jù)運(yùn)輸路線的情況，控制好坍落度，施工現(xiàn)場(chǎng)做好到場(chǎng)砼坍落度的抽查工作，嚴(yán)禁在施工現(xiàn)場(chǎng)隨意加水的做法，將施工現(xiàn)場(chǎng)的砼坍落度嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。3）、控制砼的入模溫度：砼的入模溫度的高低5、對(duì)于砼早期溫度的產(chǎn)生和發(fā)展有著很大的影響，入模溫度過高會(huì)導(dǎo)致砼內(nèi)部升溫過高，與外界和表面溫差過大，從而大大增加砼表面產(chǎn)生溫度裂縫的機(jī)率。入模溫度過低會(huì)嚴(yán)重影響砼強(qiáng)度、特別是早期強(qiáng)度的正常增長(zhǎng)，從而影響結(jié)構(gòu)的使用。一般采取的措施為高溫季節(jié)采用摻入冷水的辦法，低溫季節(jié)采用加入熱水的辦法，將砼的入模溫度控制在1520之間，以延緩砼水化熱峰值的出現(xiàn)。4）、充分利用砼的后期強(qiáng)度，減少每立方米砼中的水泥用量，實(shí)驗(yàn)證明每增減10Kg水泥，其水化熱將使砼的溫度相應(yīng)升降1。4、 溫度裂縫的控制計(jì)算1）、砼澆筑前的裂縫控制計(jì)算：在大體積砼澆筑前，應(yīng)先根據(jù)砼的配合比和施工條件，計(jì)算水泥水化熱的絕熱最高溫升值、各齡期6、的收縮變形值等數(shù)值，然后通過計(jì)算，估算出可能產(chǎn)生的最大溫度收縮應(yīng)力，如超出砼各齡期的極限抗拉強(qiáng)度，則必須采取調(diào)整砼入模溫度、降低水化熱溫升值等措施來降低溫度收縮應(yīng)力，保證其應(yīng)力值小于砼各齡期的極限抗拉強(qiáng)度。（1）、砼的水化熱的絕熱最高溫升值： （1）T（t）砼澆筑完t段時(shí)間，砼的絕熱溫升值；C每立方米砼的水泥用量；c砼的熱比，一般由0.921.00；砼的質(zhì)量密度，取2400kg/m3；e常數(shù)，取2.718；m與水泥品種、澆筑時(shí)與溫度有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般為0.20.4；t砼澆筑后至計(jì)算時(shí)的天數(shù)。（2）砼的溫度收縮應(yīng)力： （2） T砼的最大綜合溫差； S（t）考慮徐變影響的松弛系數(shù)，一般取0.307、.5； R砼的外約束系數(shù)； 砼的泊松比，可取用0.150.20。5、 改善約束條件，減少溫度應(yīng)力1）、采取分層分段的澆筑方式，通過合理設(shè)置施工縫或后澆帶，以減小砼的相對(duì)體量，放松約束程度，減小每次澆筑體量的蓄熱量，防止水化熱積聚過多，以減小溫度應(yīng)力的積聚。2）、對(duì)于大體積砼基礎(chǔ)，可在基礎(chǔ)與砼墊層之間設(shè)置滑動(dòng)層，以消除墊層對(duì)基礎(chǔ)砼的約束作用，釋放約束應(yīng)力。3）、適當(dāng)參入鋼纖維或杜拉纖維等材料，采用二次振搗法等積極有效的措施，提高砼的密實(shí)度和極限拉伸強(qiáng)度，提高砼的抗裂縫能力。4）、在結(jié)構(gòu)截面突變或轉(zhuǎn)折處，底、頂板與墻體轉(zhuǎn)折處，孔洞轉(zhuǎn)角等處設(shè)置必要的溫度配筋和構(gòu)造配筋，以改善應(yīng)力集中，防止裂縫出現(xiàn)。8、6、加強(qiáng)砼的養(yǎng)護(hù)和測(cè)溫工作1）、對(duì)于大體積整板基礎(chǔ)砼應(yīng)在砼終凝后覆蓋薄膜，其上在覆蓋一層麻袋進(jìn)行保溫，并積極采用蓄水法進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，蓄水深度1520cm為宜，時(shí)間不少于14天，對(duì)于大體積轉(zhuǎn)換層大梁等構(gòu)件，可采用內(nèi)散外蓄的方法加快構(gòu)件內(nèi)部熱量的散失。具體做法為在砼澆筑前在構(gòu)件中埋入循環(huán)水管，砼澆筑完畢后及時(shí)通過水泵壓入冷水并使之在砼內(nèi)部形成循環(huán)，迅速帶走水泥水化產(chǎn)生的部分熱量，降低構(gòu)件內(nèi)外溫差。現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定應(yīng)將砼內(nèi)外溫差控制在25之內(nèi)，基面溫度和基底溫度差控制在20之內(nèi)。2）、對(duì)砼內(nèi)外溫度進(jìn)行有效地測(cè)控，可以及時(shí)掌握砼內(nèi)外溫度產(chǎn)生和發(fā)展的情況，如發(fā)現(xiàn)問題可及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理，從而保證砼內(nèi)外9、溫差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。大體積砼的測(cè)控技術(shù)主要使用熱傳感器，采集電壓信號(hào)，通過計(jì)算機(jī)適時(shí)處理，得到溫度數(shù)據(jù)，并適時(shí)儲(chǔ)存，顯示、打印、以達(dá)到指導(dǎo)大體積砼施工及養(yǎng)護(hù)工作的目的。也可采用在砼中間和表面每隔適當(dāng)位置預(yù)留測(cè)溫孔，用溫度計(jì)直接測(cè)溫的簡(jiǎn)易方法，但該方法精度較差，操作起來存在諸多不便。7、工程實(shí)踐西安西華大廈工程為一裙兩塔結(jié)構(gòu)，裙房為框架剪力墻，塔樓為全剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積53250m2，地上25層，地下一層。其中地下室面積3710 m2，裙樓（一三層）11100 m2。該工程地下室筏板基礎(chǔ)塔樓部位砼厚度1.5m,長(zhǎng)35.7m，寬31.5m，裙房部位砼筏板基礎(chǔ)厚度40cm，地下室筏板總計(jì)砼量為410、107m3。在施工之前，我們充分考慮到大體積砼施工的特點(diǎn)和難點(diǎn)，制定了相應(yīng)的施工方案，如充分利用砼的后期強(qiáng)度，采用60天強(qiáng)度代替28天強(qiáng)度作為砼的設(shè)計(jì)強(qiáng)；選擇中低熱水泥品種，使用32.5礦渣硅酸鹽水泥；加強(qiáng)澆筑后的保溫養(yǎng)護(hù)等一系列的措施，取得了很好的效果。在砼澆筑后我們通過預(yù)埋在砼中的熱敏元件對(duì)砼上、中、下部位的溫升情況嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行了測(cè)量記錄，測(cè)出了各時(shí)段、各部位每天的溫度平均值，詳見下表：位置砼溫度實(shí)測(cè)值()1d2d3d4d5d6d7d8d9d10d11d12d13d14d15d上42.253.952.449.644.942.439.536.532.829.725.322.52221.11、219.9中53.262.863.359.456.953.448.945.941.736.933.729.927.925.824.7下50.458.559.858.755.452.947.442.139.335.631.228.526.324.123.2根據(jù)上表所得的數(shù)據(jù)，我們描繪出了溫度變化曲線圖如下：70 溫度（）60 中部50 下部40 上部3020100 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 8d 9d 10d 11d 12d 13d 14d 15d根據(jù)上表和上圖可以看出在砼溫度增長(zhǎng)的前15天內(nèi)，砼內(nèi)部最高溫度為63.3，相鄰最大溫差10.9，完全符合小于25的最大溫差的規(guī)范要求，說明事先我們采取的控制溫差的措施是合理的有效的。8、 結(jié)語(yǔ)總之，通過嚴(yán)密的事前預(yù)控，完善的事中監(jiān)控，就完全能夠?qū)⒋篌w積砼的內(nèi)外溫差控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)，避免大體積砼溫度裂縫的產(chǎn)生。