大體積混凝土溫差產(chǎn)生的原因及建議研究摘要建筑工程的發(fā)展也帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。與此同時(shí)，人們對(duì)建筑質(zhì)量的要求也在不斷提高，許多城市建設(shè)項(xiàng)目也在不斷增加。然而，大體積混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)溫度控制技術(shù)的要求在大幅度提高。論文選取了一個(gè)商業(yè)建筑工程作為研究的對(duì)象，對(duì)大體積混凝土施工管理進(jìn)行歸納，通過(guò)大量的參考文獻(xiàn)，綜述了大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫基本概念和產(chǎn)生機(jī)理，對(duì)大體積混凝土溫度裂縫的成因及其控制方法進(jìn)行了分析，列出大體積混凝土施工管理問(wèn)題，對(duì)以后大體積混凝土施工具有借鑒意義，并對(duì)后續(xù)理論研究起到借鑒作用。本論文的研究成果對(duì)大體積混凝土溫度裂紋的預(yù)防以及施工過(guò)程的注意事項(xiàng)有重要的借鑒意義。關(guān)鍵詞：大體積混凝土；溫度控制；結(jié)構(gòu)裂紋；目錄10686第一章緒論 緒論1.1研究背景當(dāng)下，由于社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，各地都在建設(shè)項(xiàng)目。人類(lèi)對(duì)施工技術(shù)質(zhì)量要求不斷提高的同時(shí)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求隨之提升，特別是建筑材料方面，如今，大體積混凝土在施工過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度和形狀的裂縫。從理論上來(lái)說(shuō)，所有的部件或結(jié)構(gòu)或在應(yīng)力的作用下會(huì)發(fā)生變形，因此，當(dāng)設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算后，均需對(duì)構(gòu)件最大變形以及整體結(jié)構(gòu)沉降量進(jìn)行計(jì)算，將其限制在該結(jié)構(gòu)正常服役狀態(tài)允許范圍[1]?；炷潦侵匾慕ㄖ现唬鞘玛P(guān)國(guó)計(jì)民生的重大戰(zhàn)略物資，混凝土工業(yè)在全球范圍內(nèi)都是一種重要的建筑基礎(chǔ)材料。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制逐步確立并逐步完善的今天，建材企業(yè)全面實(shí)施環(huán)保資源研發(fā)項(xiàng)目配制，甚至強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土[2]。但如何在建材制備研發(fā)過(guò)程中切實(shí)推動(dòng)混凝土，各企業(yè)都要面臨的環(huán)保材料配制。但是，超高強(qiáng)高性能混凝土在具備上述優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，存在著粘度較高的缺點(diǎn)。1.2研究意義大量的工程實(shí)踐證明，在很多的混凝土工程的垮塌事故中，裂縫質(zhì)量問(wèn)題都起了主要的作用，由于裂縫的存在，建筑構(gòu)件的耐久性就無(wú)法得到保障，不僅僅影響了工程的質(zhì)量，而且還造成了工程的安全隱患。由于老鋼筋混凝土建筑的使用壽命較長(zhǎng)，可能會(huì)或多或少存在質(zhì)量問(wèn)題，建筑施工可能無(wú)法滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，如零件不合格、混凝土強(qiáng)度等級(jí)不夠等[3]。隨著農(nóng)村建設(shè)的快速發(fā)展，我國(guó)的建設(shè)在大規(guī)模建設(shè)后也轉(zhuǎn)變?yōu)榫S護(hù)和新建?；炷两ㄖ亲≌ㄔO(shè)的一個(gè)極其重要的組成部分?；炷帘旧淼馁|(zhì)量以及混凝土澆筑過(guò)程是否規(guī)范，直接關(guān)系到房屋建筑的質(zhì)量?；炷翝沧B(yǎng)護(hù)直接影響混凝土成型后的質(zhì)量?；炷两Y(jié)構(gòu)的控制非常重要。了解混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)規(guī)范和操作程序、細(xì)節(jié)與設(shè)計(jì)要求，明確對(duì)工程質(zhì)量的技術(shù)信息要求，是保障建筑物質(zhì)量的重要因素。在大體積混凝土中因溫度效應(yīng)而產(chǎn)生裂縫和危害是普遍存在的，所以，對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度進(jìn)行研究，有著十分重要的工程意義。大體積混凝土的溫度裂縫介紹2.1大體積混凝土概念大體積混凝土在我國(guó)還沒(méi)有一個(gè)明確的定義，但國(guó)外對(duì)大體積混凝土的定義大同小異。日本木構(gòu)學(xué)會(huì)規(guī)定，最小橫截面厚度應(yīng)大于1cm。熱液導(dǎo)致混凝土最高溫度和外界空氣溫度相差越大，然后估算出25°C下混凝土叫大體積混凝土。美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)（ACS）標(biāo)準(zhǔn)提出時(shí)刻采取各種措施，解決水化熱產(chǎn)生體積變形問(wèn)題，以盡量減少混凝土開(kāi)裂[4]。在一些地方標(biāo)準(zhǔn)中，如果厚度大于0.5m，則底部長(zhǎng)度大于邊緣長(zhǎng)度大體積混凝土。2.2大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的機(jī)理溫差引起的表面溫度裂縫很大?；炷两Y(jié)構(gòu)，特別是大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后，在硬化過(guò)程中釋放出大量水泥水化熱，不易散發(fā)，內(nèi)部溫度不斷升高，溫度越高，混凝土表面散熱越快，混凝土表層與內(nèi)部溫差越大[5]。因混凝土內(nèi)水泥砂漿和骨料熱膨脹系數(shù)不一，加熱時(shí)，骨料與水泥砂漿之間的界面首先在溫度荷載作用下發(fā)生破壞，并隨著溫度的升高而發(fā)展。（a）表面裂縫（b）深層裂縫（c）貫穿裂縫圖2-1大體積混凝土溫度裂縫混凝土結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力有一定的區(qū)別。晚期降溫時(shí)，水泥砂漿界面裂縫及微裂縫繼續(xù)發(fā)育，造成混凝土結(jié)構(gòu)的宏觀裂縫，致使混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞與損壞，在混凝土攪拌工藝中，最為薄弱[6]。在混凝土內(nèi)部，散熱要求不一樣、澆筑時(shí)間不一樣，導(dǎo)致水泥用量也不一樣，遠(yuǎn)離基礎(chǔ)約束混凝土內(nèi)溫度場(chǎng)，主要受到非線性約束的影響。圖2-2結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法如外荷載大于設(shè)計(jì)承載力，裂縫是由火災(zāi)、地震、爆炸和其他因素造成，或者鋼筋銹蝕是因?yàn)闃?gòu)件承載力不夠等原因造成的裂縫，一般用結(jié)構(gòu)加固方法[7]。5在預(yù)應(yīng)力鋼筋的使用中，預(yù)應(yīng)力施工方法應(yīng)根據(jù)工程條件和預(yù)應(yīng)力大小合理選擇。鋼板加固應(yīng)以3號(hào)鋼或16號(hào)錳鋼為宜，其厚度為2-6mm。這種膠粘劑是用來(lái)粘結(jié)JGN鋼板的膠粘劑。大體積混凝土工程施工溫度控制3.1工程項(xiàng)目概述3.1.1工程介紹本研究以泉州某大型市政建筑的施工工程隊(duì)作為研究對(duì)象。泉州某大型市政混凝土工程項(xiàng)目建筑面積45643.48m2，占地面積為16090.58㎡，其中4﹟、6﹟、8﹟、9﹟、11﹟樓建筑面積為3222.24m2×5，13﹟、15﹟樓建筑面積為4646.94m2×2，14、16﹟、18﹟樓建筑面積為3478.44㎡×3.17﹟，建筑面積9803.08m2×1，建筑層高達(dá)3.00米，建筑檐高72.20m，建筑耐火等級(jí)2級(jí)、建筑等級(jí)2級(jí)，耐久年限是50年，墻體除混凝土外，內(nèi)外墻材料均采用MU10燒結(jié)實(shí)心頁(yè)巖磚。3.1.2水文條件從勘察結(jié)果看，場(chǎng)區(qū)含水層全部為第四系砂礫石孔隙含水層，主要產(chǎn)于第四系中更新統(tǒng)下荒山組沖積層及下更新統(tǒng)東深井組冰水堆積層砂層，地下水種類(lèi)以孔隙承壓水為主，具有良好的透水性和富水性，穩(wěn)定水位埋深10.4~25.0m，標(biāo)高118.56~123.16m，年水位變幅2~3m。地下水位在底板之下，局部地區(qū)地下水位和底板相當(dāng)，高速公路的開(kāi)挖對(duì)地下水的影響較小。3.1.3工程項(xiàng)目的特點(diǎn)、難點(diǎn)分析（1）建設(shè)規(guī)模較大、專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)、施工難度大、工期較緊，電力行業(yè)在項(xiàng)目管理標(biāo)準(zhǔn)上高于其他行業(yè)，在執(zhí)行期間對(duì)工程的文明施工、品質(zhì)、進(jìn)度和安全等方面都非?？量蹋貏e是對(duì)安全文明的施工管理提出了更嚴(yán)格的要求；（2）本工程的工藝種類(lèi)繁多，工程量大，施工作業(yè)面密。每道工序交叉施工，所以，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工的銜接和連貫提出了非常高的要求，更需要有非常有經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)管理人員，以保證工程施工順利；（3）施工場(chǎng)地有限，大型機(jī)械設(shè)備眾多，各個(gè)施工作業(yè)面之間喲有相互交錯(cuò)的影響，所以，需要對(duì)施工區(qū)域及現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行合理的布局，準(zhǔn)備合理施工順序，從而確保每個(gè)節(jié)點(diǎn)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)；（4）本工程地質(zhì)條件復(fù)雜，游泥層厚度較大，邊坡落石危險(xiǎn)系數(shù)大、土層條件較差，容易失穩(wěn)，在灌注樁的施工中，采取了必要的措施來(lái)預(yù)防塌孔或者縮徑的發(fā)生，同時(shí)，成樁充盈系數(shù)也得到了有效的控制；3.2施工中的注意事項(xiàng)或預(yù)防3.2.1混凝土施工方面的預(yù)防混凝土是一種非均質(zhì)材料，它包括骨料、水，水泥。對(duì)裂縫進(jìn)行治理的同時(shí)，還可以得到控制混凝土構(gòu)件裂縫的方法，包括選用合格骨料級(jí)配、適宜的外加劑及摻量、合理水泥品種[8]。在混凝土的制備過(guò)程中，嚴(yán)格控制水灰比，減少水泥用量，選擇級(jí)配較好礫石，從而減小孔隙率，提高砂率。邊振動(dòng)邊壓實(shí)，減小混凝土收縮，增強(qiáng)混凝土的抗裂性。另外還需對(duì)表面壓力加強(qiáng)保養(yǎng)。混凝土應(yīng)振搗密實(shí)。注意面板表面的壓實(shí)，以減少收縮。3.2.2關(guān)于材料外界環(huán)境溫度控制選用級(jí)配良好的骨料，嚴(yán)格控制砂礫石含量，降低水泥水灰比，加強(qiáng)振搗，增加混凝土的密實(shí)度，抗拉強(qiáng)度，并向混凝土內(nèi)添加緩凝劑以延緩澆筑，或者木鈣和減水劑復(fù)合使用，從而提高和易性，降低水泥的用量[9]。8忌高溫時(shí)澆注大體積混凝土?？崾钪?，混凝土可在深井內(nèi)與冷水混合，或者在冷卻骨料之前噴一層簡(jiǎn)易遮光裝置，進(jìn)而使混凝土的澆筑及攪拌溫度降低。是的，混凝土砌塊應(yīng)留有一定的孔隙，并通過(guò)冷水或空調(diào)冷卻。混凝土澆筑完畢后，及時(shí)用草袋、木屑、砂等覆蓋屋面，達(dá)到節(jié)水的目的。在夏天，這應(yīng)該是延長(zhǎng)緩慢冷卻的好時(shí)機(jī)。在寒冷季節(jié)混凝土表面要做好保溫措施以防寒潮入侵。脫模時(shí)，中間部分與塊體表面的溫差不得超過(guò)20℃，以防止因快速冷卻而產(chǎn)生表面裂紋?；炷粱A(chǔ)在脫模后應(yīng)及時(shí)回填。3.3混凝土水化熱計(jì)算本工程底板2300厚，采用C30、S8抗?jié)B混凝土，面積1500平方米。除了必要的熱工計(jì)算及抗裂驗(yàn)算以外，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，混凝土樓板澆筑質(zhì)量會(huì)得到進(jìn)一步保證，達(dá)到防滲要求。3.3.1混凝土拌和溫度假設(shè)混凝土混合料的熱量由不同的原材料提供，混凝土在拌制之前原材料的總熱量與混凝土拌制之后液體的總熱量相等，所以混凝土拌制溫度可以算出：式中——混凝土的拌和溫度（）；、——砂、石子的溫度（）；、——水泥、拌和用水的溫度（）；、、——水泥、扣除含水量的砂及石子的重量（㎏）；、、——水及砂、石子中游離水的重量（㎏）；、、、——水泥、砂、石子及水的比熱容（）。上式若取===0.84，=4.2則簡(jiǎn)化得本工程采用C45混凝土，每立方混凝土水用量155㎏，水泥250㎏，砂705㎏，石子1000㎏==253.3.2混凝土澆筑溫度計(jì)算混凝土拌和出機(jī)后，經(jīng)運(yùn)輸平倉(cāng)振搗等過(guò)程后的溫度稱(chēng)為澆筑溫度。根據(jù)實(shí)踐，混凝土的澆筑溫度一般可按下式計(jì)算：式中——混凝土的澆筑溫度（）；——混凝土的拌和溫度（）；——混凝土運(yùn)輸和澆筑時(shí)的室外氣溫（）；、、——溫度損失系數(shù)，按以下規(guī)定取用：1.混凝土裝卸和運(yùn)轉(zhuǎn)，每次=0.032；2.混凝土運(yùn)輸時(shí)，=A，為運(yùn)輸時(shí)間（），如用攪拌運(yùn)輸車(chē)時(shí)，A為0.0042；3.澆筑過(guò)程中，=0.003，為澆筑時(shí)間（）。0.032*3+0.0042+0.003*60=0.28=25+（28-25）×0.28=25.843.4模板的施工澆筑方案3.4.1混凝土澆筑的準(zhǔn)備工作核準(zhǔn)混凝土澆筑方案，檢查模板，支持，應(yīng)確保正確的高度，位置，尺寸、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定和嚴(yán)格滿足要求；模板的垃圾、灰塵和油鋼應(yīng)干凈；木模板應(yīng)該加水潤(rùn)濕，但不允許水。模板和鋼筋應(yīng)做好預(yù)檢和隱檢，對(duì)鋼筋的數(shù)量、錨筋、規(guī)格、插筋、品種等進(jìn)行查驗(yàn)。備齊并檢驗(yàn)機(jī)具、材料等；注意天氣預(yù)報(bào)，不在雨雪天氣澆筑混凝土[10]。做好施工組織工作和技術(shù)、安全交底工作。10按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，模板應(yīng)保持豎直方向的通長(zhǎng)和順直，拼縫高度應(yīng)處于水平。本工程大部分柱子斷面為矩形，基坑四周部位均按設(shè)計(jì)要求放坡，采用防水細(xì)石混凝土灌密，達(dá)到了底板的防水要求。模板系統(tǒng)是由支架、緊固件、模板構(gòu)成，施工的基本過(guò)程見(jiàn)圖3-1。圖3-1模板施工基本流程3.4.2模板安裝加固嚴(yán)格依據(jù)工程圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，注意防排水措施?；炷炼罩捎谜w拼裝鋼模板、螺栓連接、腳手架?chē)o(hù)結(jié)構(gòu)施工?；炷翝仓戤吅?，用機(jī)械或人工振搗壓實(shí)。預(yù)留槽鋼尺寸、位置正確，槽鋼平整，端部預(yù)埋鋼板與槽鋼中心線垂直。澆筑混凝土承臺(tái)時(shí)因承臺(tái)的厚度大，所以要逐層澆筑，各層的厚度不大于30cm。布置鋼筋橫截面和預(yù)應(yīng)力孔道，并與設(shè)計(jì)監(jiān)理協(xié)商修改。3.5混凝土澆筑施工3.5.1全面分層澆注計(jì)劃包括整個(gè)結(jié)構(gòu)的完全分層混凝土澆注，第1層澆筑工作結(jié)束。在其初凝之前再選第2層澆注，如此反復(fù)，直至完成所有的澆筑任務(wù)。分層填筑過(guò)程中，各層填料壓實(shí)厚度以符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)為宜，一般不大于1cm。必要時(shí)也可從中心倒向兩端，或同時(shí)從兩端倒向中心。3.5.2分段分層由于場(chǎng)地允許，該澆筑方案通過(guò)分段施工的方式將單項(xiàng)工程整體劃分為2個(gè)施工段，在模板側(cè)面開(kāi)門(mén)子洞安裝斜溜槽分段澆筑。使用以上方法，若發(fā)生澆筑強(qiáng)度大，當(dāng)工地上混凝土攪拌機(jī)或運(yùn)輸機(jī)顯然不夠用，建議分段封層，待澆筑好一段距離后，選擇第2層，以此類(lèi)推，將上述各層逐漸前移澆注?；炷翝仓┕ば璐_保銜接部位無(wú)明顯澆筑接頭，澆筑期間應(yīng)盡量避免停頓，確?；炷翝仓掷m(xù)進(jìn)行。3.5.3斜面分層僅限厚度為3倍的建筑物使用。特別是，由于混凝土自然形成了坡度比為1:3的斜坡，只能通過(guò)移動(dòng)該層的下端來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此立即將其澆筑。澆筑結(jié)束12小時(shí)，覆蓋澆水，直到混凝土內(nèi)部的溫度與正常溫度基本相同以后，才能將保溫層拆下，再澆水養(yǎng)護(hù)。3.6大體積混凝土溫度抽樣測(cè)試3.6.1測(cè)溫方法選擇澆注混凝土?xí)r，必須檢查模具溫度、泥漿溫度和澆注溫度。本課題采用溫度傳感器FAS-T-DZ120測(cè)量混凝土內(nèi)部溫度，利用水銀溫度計(jì)測(cè)大氣溫度及保溫層溫度。測(cè)溫范圍為-50°C~+120°C；在±0.3°C的范圍內(nèi)，溫度測(cè)量的精度較高；對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控，一方面可以讓我們對(duì)混凝土入模溫度及其成因有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)[11]。因?qū)Ь€長(zhǎng)度的差異，電阻則不一樣，標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線的引出長(zhǎng)是600mm。砼澆筑過(guò)程中，必須檢查輸出測(cè)溫線是否正常，是否有保護(hù)和標(biāo)記。溫度測(cè)量按溫度測(cè)點(diǎn)順序進(jìn)行，測(cè)量準(zhǔn)確、快速，存儲(chǔ)在溫度測(cè)量協(xié)議中，并覆蓋保溫材料。這些經(jīng)驗(yàn)和后續(xù)工作為施工人員提供了混凝土澆筑砌塊當(dāng)前溫度變化狀態(tài)的及時(shí)信息，以及實(shí)施結(jié)構(gòu)措施的影響。3.6.2測(cè)點(diǎn)布置養(yǎng)護(hù)后混凝土水化熱釋放對(duì)于混凝土溫度裂縫產(chǎn)生具有顯著影響，必須進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。溫度測(cè)量點(diǎn)的布置設(shè)計(jì)是為了反映混凝土內(nèi)部的溫度場(chǎng)變化情況，因此測(cè)量點(diǎn)位于500mm與1600mm之間較為均勻，電梯井放置在平坦區(qū)域的兩側(cè)。相對(duì)集中的車(chē)軸和地下車(chē)庫(kù)的入口。應(yīng)從澆筑結(jié)構(gòu)的斷面尺寸、平面尺寸進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置，在澆筑高度方向上的測(cè)點(diǎn)距離一般為500～800mm，就平面尺寸而言通常是2500~5000mm，測(cè)溫點(diǎn)與邊角的距離要超過(guò)50mm。其中C5區(qū)共布置22個(gè)測(cè)溫區(qū)，平面和垂直布置如圖3-2所示，每個(gè)測(cè)溫區(qū)垂直布置2個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)。圖3-2C5區(qū)裙樓測(cè)溫點(diǎn)布置示意圖C1—C4區(qū)布置測(cè)溫區(qū)25個(gè)，它的平面和豎向布置見(jiàn)圖3-3，占1-20,在25測(cè)區(qū)內(nèi)沿垂直方向設(shè)置了四個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，21-24在測(cè)區(qū)內(nèi)沿垂直方向設(shè)置了五個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。圖3-3C1-C4區(qū)主樓測(cè)溫點(diǎn)布置示意圖測(cè)溫時(shí)間為混凝土澆筑12小時(shí)以內(nèi)，9天中每隔兩小時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，9天之后每隔8個(gè)小時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。并且按照混凝土內(nèi)溫度變化，隨時(shí)增加或減少測(cè)溫次數(shù)，為了保證測(cè)溫工作持續(xù)可靠，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)向有關(guān)單位通報(bào)。3.6.3溫度測(cè)試結(jié)果混凝土測(cè)溫工作從澆筑15h起進(jìn)行，大體積混凝土澆筑施工10天前進(jìn)行，應(yīng)連續(xù)對(duì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度、混凝土攪拌原材料溫度進(jìn)行測(cè)記，并對(duì)原始的記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)混凝土的溫度變化曲線，剛澆注混凝土水化熱導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度偏高。采用齡期為d=3天作為計(jì)算參數(shù)。收集的混凝土溫度數(shù)據(jù)由MicrosoftExcel完成溫度曲線自動(dòng)繪制，并計(jì)算混凝土成熟度?，F(xiàn)在選擇一個(gè)具有代表性的測(cè)量范圍的說(shuō)明性溫度曲線，如圖3-5~3-7所示。圖3-4裙樓筏板基礎(chǔ)5測(cè)區(qū)溫度監(jiān)測(cè)曲線圖3-5主樓筏板基礎(chǔ)5測(cè)區(qū)溫度監(jiān)測(cè)曲線圖3-6主樓筏板基礎(chǔ)16測(cè)區(qū)溫度監(jiān)測(cè)曲線圖3-7主樓筏板基礎(chǔ)17測(cè)區(qū)溫度監(jiān)測(cè)曲線3.6.4數(shù)據(jù)分析1.各區(qū)混凝土在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，各測(cè)點(diǎn)混凝土的內(nèi)外溫差基本沒(méi)有超過(guò)2℃，表明采用的施工與保溫養(yǎng)護(hù)措施滿足溫度控制要求，實(shí)現(xiàn)裂縫控制。2混凝土澆注完畢，氣溫開(kāi)始升高，2-4天升至新高，之后氣溫開(kāi)始下降。升溫時(shí)間縮短，升溫迅速；降溫時(shí)間長(zhǎng)且緩慢。3.位于混凝土底部、中間、上方、中部的氣溫最高，一般高于80°C，其次是底部溫度，表面溫度近地表處最低，由于氣溫升高較快，表面和中間的溫度下降得更快，底部的溫度下降得更慢。中心和最低點(diǎn)之間的溫差減小得更快。但由于上、中點(diǎn)溫度下降較快，溫差保持相對(duì)穩(wěn)定。4.溫度曲線在中間和底部的每個(gè)范圍變化相對(duì)較輕，而頂部的溫度變化，表示室外溫度影響更大混凝土和表面的溫度和外部溫度影響更大的混凝土表面溫度。這種變化影響深遠(yuǎn)，地表溫度變化很大。結(jié)果表明，蓄熱養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量對(duì)混凝土的溫度尤其是表面溫度有顯著影響。PAGE8大體積混凝土溫度控制成因及預(yù)防措施4.1大體積混凝土裂縫成因4.1.1收縮引起的裂縫混凝土硬化初期，水泥和其他骨料體積變化；后期因混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)引起收縮變形，產(chǎn)生更大收縮應(yīng)力。收縮應(yīng)力到了一定的程度后，混凝土將出現(xiàn)收縮裂縫。所以在某些重大重要項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，混凝土收縮率一定要作為一個(gè)重要指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)混凝土性能?；炷潦湛s應(yīng)力受水泥用量、水灰比等因素影響較大。水、水泥含量越高混凝土收縮越大。與此同時(shí)，水泥質(zhì)量對(duì)于混凝土收縮應(yīng)力影響較大。這些混凝土裂縫大多屬于表面裂縫，裂縫形狀不規(guī)則。出現(xiàn)這類(lèi)裂縫是由于混凝土澆筑完成后表面沒(méi)有被及時(shí)遮蓋，而暴露于陽(yáng)光及風(fēng)中，自由水面蒸發(fā)過(guò)快，導(dǎo)致混凝土早期強(qiáng)韌時(shí)體積收縮過(guò)大，無(wú)法抵抗這種變形和應(yīng)力誘發(fā)的裂縫。用收縮較大的水泥，淤泥的使用過(guò)多或者用水泥過(guò)多。4.1.2溫度天氣的因素引起混凝土裂縫的因素是多方面的，主要是由于溫度變化引起。混凝土具有熱膨脹、冷收縮等特點(diǎn)?；炷磷冃慰沽﹄S內(nèi)、外環(huán)境溫度及其他因素變化而減小，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)內(nèi)應(yīng)力。若內(nèi)應(yīng)力大于混凝土自身抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土?xí)l(fā)生形變，出現(xiàn)溫度裂縫。在施工期間，溫度裂縫頻繁發(fā)生，溫度變化對(duì)接縫寬度影響很大。由于養(yǎng)護(hù)時(shí)間的不同或養(yǎng)護(hù)溫度和混凝土水化速度的變化，混凝土表面也會(huì)出現(xiàn)色差。沿橫截面高度，裂縫主要出現(xiàn)在窗形的上下寬度，但在某些情況下，上下寬度也較窄。此外，混凝土冷卻時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂縫。主要原因是在冷卻階段，混凝土不斷收縮，也在外力作用下將產(chǎn)生拉應(yīng)力。拉應(yīng)力大于混凝土抗裂性時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂縫。4.1.3結(jié)構(gòu)荷載在結(jié)構(gòu)裂縫之后執(zhí)行，可有多種原因造成，在建設(shè)中和投入使用中都有斷裂的危險(xiǎn)。比如，前期振動(dòng)，不久就被拆掉或者是不恰當(dāng)?shù)氖┕し椒ㄕ诖鎯?chǔ)和運(yùn)輸、組件加載塊或者不合適吊點(diǎn)定位，施工重載，過(guò)分緊張的壓力值會(huì)出現(xiàn)裂縫。在我國(guó)的鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中，分別根據(jù)不同條件，指定裂縫最大寬度在0.2-0.3mm之間。那些寬指定寬與裂縫相比，對(duì)開(kāi)裂裂縫中的有害成分應(yīng)予以考慮并不得使用，要認(rèn)真分析、謹(jǐn)慎對(duì)待?；炷劣捎诤奢d作用，主要是次應(yīng)力裂縫、直接應(yīng)力裂縫，其中直接應(yīng)力裂縫在設(shè)計(jì)計(jì)算階段、施工階段和使用階段因?yàn)榇箫L(fēng)、地震、計(jì)算不合理、荷載漏算、對(duì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不清等均可出現(xiàn)，但并不普遍；而以次應(yīng)力裂縫在荷載裂縫中出現(xiàn)頻率最高，實(shí)際工程中常因在結(jié)構(gòu)上某一處造成次應(yīng)力，或在孔洞附近形成密集而又很大的集中應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。4.2大體積混凝土的溫控方案設(shè)計(jì)4.2.1優(yōu)化配合比，降低水化熱為減少溫度裂縫對(duì)混凝土質(zhì)量的影響，本工程段攪拌站根據(jù)圖紙和規(guī)范多次確定配合比，以降低水化熱。為了改善混凝土早期強(qiáng)度，達(dá)到了泵送混凝土，預(yù)防混凝土在初期出現(xiàn)溫度應(yīng)力-應(yīng)變裂縫，早強(qiáng)減水劑要摻入混凝土（UEA）。同時(shí)降低混凝土出口溫度和模內(nèi)混凝土溫度，控制溫度裂縫。因此，應(yīng)對(duì)本項(xiàng)目的原材料進(jìn)行管理，以提高配合比。根據(jù)規(guī)范和圖紙要求，實(shí)驗(yàn)室工程和攪拌站選擇的混合比分別為0.44、0.42、0.40和0.38。同時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制強(qiáng)度和壽命曲線（圖4-1）。圖4-1混凝土強(qiáng)度、齡期曲線不能一味地選用標(biāo)號(hào)較大的水泥，要選用與本項(xiàng)目相適應(yīng)，且具有優(yōu)良質(zhì)量和信譽(yù)的水泥，對(duì)混凝土收縮變形進(jìn)行控制。從項(xiàng)目的實(shí)際需求出發(fā)，確定合適的材料參數(shù)等，如坍落度、攪拌時(shí)間和混凝土的配合比。選擇大體積混凝土配合比時(shí)，應(yīng)考慮施工用配合比，同時(shí)要符合設(shè)計(jì)要求和施工工藝，要盡可能減少水泥用量，從而使混凝土絕熱溫升減小。4.2.2控制澆筑溫度，合理澆筑每澆筑一次混凝土之前，實(shí)驗(yàn)室都要對(duì)砂、水、水泥進(jìn)行測(cè)溫，對(duì)澆筑溫度進(jìn)行記錄與計(jì)算，對(duì)澆筑溫度做出估計(jì)。按照設(shè)備溫度計(jì)算和攪拌站反饋，采取必要的冷卻措施。清除混凝土軟層、澆筑表面的浮漿和松散石塊，并均勻露出粗骨料。同時(shí)，攪拌站實(shí)驗(yàn)室對(duì)混凝土預(yù)制板的性能進(jìn)行了評(píng)估，對(duì)混凝土預(yù)制板進(jìn)行了預(yù)阻尼，進(jìn)行了二次振動(dòng)，并充分了解了混凝土預(yù)制板的性能。測(cè)量第一塊混凝土板的坍落度，觀察其分散性和和易性。為了確?；炷翝仓馁|(zhì)量，需要對(duì)混凝土表面滲水情況進(jìn)行及時(shí)排除。及時(shí)向攪拌站反饋第一塊混凝土面板的質(zhì)量，攪拌站將根據(jù)反饋信息進(jìn)一步調(diào)整和改進(jìn)。4.2.3優(yōu)化澆筑方案，合理降溫保溫施工時(shí)嚴(yán)格按分層要求進(jìn)行?；炷翆雍穸仍瓌t上不大于50cm。上層混凝土澆筑完成之前，首先澆注下層混凝土，從而確保維護(hù)和改善混凝土工作性能，確?；炷潦┕べ|(zhì)量，避免面板出現(xiàn)裂縫?；炷猎跐仓?~6h時(shí)，表面就可能產(chǎn)生塑性裂縫，可進(jìn)行二次澆筑層或二次加壓處理。內(nèi)置鋸末，可實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)、不同工程的施工。其次，在澆筑混凝土之前，必須檢查支撐架與模板的剛度、穩(wěn)定性以及承載力。并遵守鋼筋和插入件的位置和規(guī)格。在澆注大體積混凝土過(guò)程中，要盡量避免高溫天氣。在夏季施工中可以預(yù)先對(duì)骨料進(jìn)行降溫。在攪拌混凝土的過(guò)程中，可以用低溫水，也可用冰水。在輸送混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)有遮陽(yáng)設(shè)施，就配套費(fèi)設(shè)計(jì)而言，添加適量舒緩，有效還原劑，改進(jìn)并強(qiáng)化模內(nèi)通風(fēng)，使模具中的溫度處于合理的范圍。夏天忌陽(yáng)光直射，冬季要做好保溫措施?；炷恋姆雷o(hù)必須延長(zhǎng)，把握混凝土降溫時(shí)間，調(diào)節(jié)混凝土降溫速度，“應(yīng)力松弛的影響”在混凝土質(zhì)量中起著十分重要的影響，所以，混凝土中“應(yīng)力”在混凝土質(zhì)量中起著十分重要的影響，利用混凝土“應(yīng)力松弛的影響”是十分必要的。設(shè)置了施工期溫度檢測(cè)系統(tǒng)，針對(duì)結(jié)果，對(duì)養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行了調(diào)整，時(shí)刻了解它內(nèi)部結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的溫度變化情況。澆注混凝土?xí)r，應(yīng)采用科學(xué)施工方法，必須確保出現(xiàn)裂縫并非由施工方建造。施工結(jié)束時(shí)，要再進(jìn)行混凝土回填，防止混凝土溫差太大，長(zhǎng)期裸露于混凝土的一側(cè)，導(dǎo)致開(kāi)裂。對(duì)厚板承臺(tái)和其他部件，要事先用混凝土充填管道，搞好水冷散熱。4.3優(yōu)化降溫方案4.3.1埋設(shè)冷卻水管埋地管道連續(xù)流動(dòng)的冷水降低混凝土的溫度，混凝土砌塊也可冷卻到穩(wěn)定的體積。冷卻水可用江水，冷卻時(shí)間通常在開(kāi)始投入的10d-15d。通常可使用25mm薄不銹鋼管的管徑，決定冷卻效率高低的關(guān)鍵因素為管間距，時(shí)間、管道直徑、冷卻水溫度影響不大，可用河水降溫，管徑較大或較小的管道均可采用。一層混凝土澆筑開(kāi)始后，應(yīng)打開(kāi)管道的排水系統(tǒng)，水的持續(xù)時(shí)間應(yīng)充足，以確?；炷恋臏厣怀^(guò)第一次，體積較小的混凝土在達(dá)到最大溫度時(shí)應(yīng)停止用水，避免達(dá)到混凝土裂化的溫度梯度。冷卻速度應(yīng)在每天0.6度左右。冷卻速度約每天0.6℃左右。管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該注意，在安裝和拆卸模板時(shí)水管的冷卻活動(dòng)不能停止，在經(jīng)過(guò)水壓試驗(yàn)后才能澆筑混凝土，管道系統(tǒng)不能有泄漏，觀察冷卻水流活動(dòng)，可測(cè)量混凝土內(nèi)部溫度及水溫。末期采用微膨脹水泥灌漿，把水管表面的附件移到混凝土的深處，取下接頭后，孔洞可采用干燥微膨脹混凝土進(jìn)行封堵[11]。4.3.2混凝土面層保溫盡量保持混凝土不流失水分，在一定范圍內(nèi)降低溫度是避免開(kāi)裂的重要原則。不受約束的冷卻會(huì)使混凝土表面收縮，大約每低1℃縮短0.001%，30米長(zhǎng)度下降30℃縮短9毫米。約束能夠減短收縮，但會(huì)引發(fā)拉應(yīng)力，溫度下降很大時(shí)，足以誘發(fā)混凝土的表面開(kāi)裂和表面裂紋的擴(kuò)展，內(nèi)部產(chǎn)生裂縫的壓力只需一半，所以混凝土在遭到寒潮攻擊時(shí)，特別要運(yùn)用保溫措施，如保溫充足、保溫時(shí)間長(zhǎng)，讓混凝土漸漸冷卻，拉應(yīng)力達(dá)不到危險(xiǎn)水平，拉伸應(yīng)變的發(fā)展部分是在混凝土中松弛，直到溫度達(dá)到允許的范圍，從而避免表面裂紋的發(fā)生。為了獲得良好的表面強(qiáng)度，必須保持充分的濕度。如果在養(yǎng)護(hù)時(shí)可以防止干涸過(guò)快，蠕變將進(jìn)一步減小開(kāi)裂應(yīng)力，達(dá)到維護(hù)期限后，可以把覆蓋物籠蓋在混凝土上直到混凝土硬化，使混凝土表面慢慢變干，對(duì)減少開(kāi)裂是有益的。案例分析5.1施工實(shí)例該項(xiàng)目是鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)河?xùn)|第五棚戶區(qū)5號(hào)地塊的建設(shè)工程，該項(xiàng)目主要包括地下車(chē)庫(kù)、社區(qū)綜合用房、再生資源中轉(zhuǎn)站、12班幼兒園、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站、高層住宅樓、多層商業(yè)樓等附屬構(gòu)筑物。5.2技術(shù)參數(shù)混凝土配合比主要參數(shù)要滿足現(xiàn)有規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)要求。擬用混凝土的配合比和各種成分的摻量應(yīng)通過(guò)試配來(lái)確定。5.3施工要點(diǎn)混凝土進(jìn)場(chǎng)要點(diǎn)把控坍落度：140±20mm（最終以試配報(bào)告為準(zhǔn)）。入模溫度不宜超過(guò)30°C，出機(jī)溫度應(yīng)不超過(guò)25°C。在運(yùn)輸及澆筑期間，不允許用在混凝土中加水的方法來(lái)調(diào)節(jié)混凝土的性質(zhì)。在運(yùn)輸中，如需要補(bǔ)加外加劑調(diào)整，混凝土罐車(chē)要迅速混合，并且攪拌時(shí)間不宜小于120s。5.4布料在作業(yè)施工中，應(yīng)確?；炷恋木鶆蚴┕?，控制好施工速度，使大體積混凝土不間斷布料操作，要確保每一次布料作業(yè)不得低于2m。5.5振搗（1）振搗作業(yè)是在插入式振搗條件下進(jìn)行的，在振搗實(shí)踐中需進(jìn)行必要控制，采用上下左右抽調(diào)的操作模式，通常，振搗時(shí)間約為25s，留意所振搗液面真實(shí)情況，控制好振搗質(zhì)量。（2）振搗作業(yè)的水平應(yīng)加以控制，防止在振搗操作地點(diǎn)的預(yù)埋結(jié)構(gòu)和鋼筋造成破壞，避免搬動(dòng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布地點(diǎn)，應(yīng)在內(nèi)部鋼筋密集分布的地區(qū)進(jìn)行整體振搗，使其能夠致密均勻，解決了多種振搗的難題，施工作業(yè)時(shí)，能夠杜絕混凝土結(jié)構(gòu)中氣泡問(wèn)題，控制運(yùn)動(dòng)的距離，限制振搗棒運(yùn)動(dòng)半徑一般在35cm上下。5.6混凝土保溫指標(biāo)混凝土中心和外表面的最大溫差嚴(yán)格控制在25℃以內(nèi)，總降溫差控制在30℃以內(nèi)，混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于2.0℃/d；大體積混凝土收縮控制需要很好的保濕控制，為大體積混凝土在硬化階段提供所需要的水，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的大體積混凝土失水問(wèn)題，保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)，需要確保溫度的平穩(wěn)和合理，預(yù)防低溫和大溫差對(duì)人體的危害。5.7測(cè)溫管理該項(xiàng)目使用了電子測(cè)溫器，采集和控制混凝土內(nèi)部溫度，避免了因內(nèi)外溫差過(guò)大而產(chǎn)生溫度裂縫，并適時(shí)的保溫和養(yǎng)護(hù)措施。用電子測(cè)溫儀預(yù)埋后再澆注混凝土，在每節(jié)混凝土澆注之前，根據(jù)測(cè)溫點(diǎn)的不同埋設(shè)探頭，以平面布置圖為主，搞好溫度控制，對(duì)于較大的溫度差值，影響比較明顯地區(qū)，必須建立必要的電子測(cè)溫儀，為確保連續(xù)獲得充足溫度變化數(shù)據(jù)，指導(dǎo)對(duì)大體積溫度控制