第一篇：大體積混凝土控制溫度和收縮裂縫的技術措施

大體積混凝土控制溫度和收縮裂縫的技術措施

為了有效地控制有害裂縫的出現和發展，必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強度、改善約束條件和設計構造等方面全面考慮，結合實際采取措施。降低水泥水化熱和變形

1．選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等。

2．充分利用混凝土的后期強度，減少每立方米混凝土中水泥用量。根據試驗每增減10kg水泥，其水化熱將使混凝土的溫度相應升降1℃。

3．使用粗骨料，盡量選用粒徑較大、級配良好的粗細骨料；控制砂石含泥量；摻加粉煤灰等摻合料或摻加相應的減水劑、緩凝劑，改善和易性、降低水灰比，以達到減少水泥用量、降低水化熱的目的。

4．在基礎內部預埋冷卻水管，通入循環冷卻水，強制降低混凝土水化熱溫度。5．在厚大無筋或少筋的大體積混凝土中，摻加總量不超過20%的大石塊，減少混凝土的用量，以達到節省水泥和降低水化熱的目的。

6．在拌合混凝土時，還可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補償收縮，減少混凝土的溫度應力。

7．改善配筋。為了保證每個澆筑層上下均有溫度筋，可建議設計人員將分布筋做適當調整。溫度筋宜分布細密，一般用φ8鋼筋，雙向配筋，間距15cm。這樣可以增強抵抗溫度應力的能力。上層鋼筋的綁扎，應在澆筑完下層混凝土之后進行。

（8）設置后澆縫。當大體積混凝土平面尺寸過大時，可以適當設置后澆縫，以減小外應力和溫度應力；同時也有利于散熱，降低混凝土的內部溫度。降低混凝土溫度差

1．選擇較適宜的氣溫澆筑大體積混凝土，盡量避開炎熱天氣澆筑混凝土。夏季可采用低溫水或冰水攪拌混凝土，可對骨料噴冷水霧或冷氣進行預冷，或對骨料進行覆蓋或設置遮陽裝置避免日光直曬，運輸工具如具備條件也應搭設避陽設施，以降低混凝土拌合物的入模溫度。2．摻加相應的緩凝型減水劑，如木質素磺酸鈣等。

3．在混凝土入模時，采取措施改善和加強模內的通風，加速模內熱量的散發。加強施工中的溫度控制

1．在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養護，緩緩降溫，充分發揮徐變特性，減低溫度應力，夏季應注意避免曝曬，注意保濕，冬期應采取措施保溫覆蓋，以免發生急劇的溫度梯度發生。

2．采取長時間的養護，規定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。

3．加強測溫和溫度監測與管理，實行信息化控制，隨時控制混凝土內的溫度變化，內外溫差控制在25℃以內，基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內，及時調整保溫及養護措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過大，以有效控制有害裂縫的出現。

4．合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過程中均勻上升，避免混凝土拌合物堆積過大高差。在結構完成后及時回填土，避免其側面長期暴露。改善約束條件，削減溫度應力

1．采取分層或分塊澆筑大體積混凝土，合理設置水平或垂直施工縫，或在適當的位置設置施工后澆帶，以放松約束程度，減少每次澆筑長度的蓄熱量，防止水化熱的積聚，減少溫度應力。

2．對大體積混凝土基礎與巖石地基，或基礎與厚大的混凝土墊層之間設置滑動層，如采用平面澆瀝青膠鋪砂、或刷熱瀝青或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位設置緩沖層，如鋪設30 ~50mm厚瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，釋放約束應力。提高混凝土的極限拉伸強度

1．選擇良好級配的粗骨料，嚴格控制其含泥量，加強混凝土的振搗，提高混凝土密實度和抗拉強度，減小收縮變形，保證施工質量。

2．采取二次投料法，二次振搗法，澆筑后及時排除表面積水，加強早期養護，提高混凝土早期或相應齡期的抗拉強度和彈性模量。

3．在大體積混凝土基礎內設置必要的溫度配筋，在截面突變和轉折處，底、頂板與墻轉折處，孔洞轉角及周邊，增加斜向構造配筋，以改善應力集中，防止裂縫的出現。

第二篇：大體積混凝土控制溫度和收縮裂縫的技術措施

為了有效地控制有害裂縫的出現和發展，必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強度、改善約束條件和設計構造等方面全面考慮，結合實際采取措施。A.降低水泥水化熱和變形

1）、選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等。

2）、充分利用混凝土的后期強度，減少每立方米混凝土中水泥用量。根據試驗每增減10kg水泥，其水化熱將使混凝土的溫度相應升降1。

3）、使用粗骨料，盡量選用粒徑較大、級配良好的粗細骨料；控制砂石含泥量；摻加粉煤灰等摻合料或摻加相應的減水劑、緩凝劑，改善和易性、降低水灰比，以達到減少水泥用量、降低水化熱的目的。

4）、在基礎內部預埋冷卻水管，通入循環冷卻水，強制降低混凝土水化熱溫度。

5）、在厚大無筋或少筋的大體積混凝土中，摻加總量不超過20 的大石塊，減少混凝土的用量，以達到節省水泥和降低水化熱的目的。

6）、在拌合混凝土時，還可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補償收縮，減少混凝土的溫度壓力。

7）、改善配筋。為了保證每個澆筑層上下均有溫度筋，可建議設計人員將分布筋做適當調整。溫度筋宜分布細密，一般用 8鋼筋，雙向配筋，間距15cm。這樣可以增加抵抗溫度應力的能力。上層鋼筋的綁扎，應在澆筑完下層混凝土之后進行。8）、設置后澆縫。當大體積混凝土平面尺寸過大時，可以適當設置后澆縫，以減小外應力和溫度應力；同時也有利于散熱，降低混凝土的內部溫度。B、降低混凝土溫度差

1）、選擇較適宜的氣溫澆筑大體積混凝土，盡量避開炎熱天氣澆筑混凝土。夏季可采用低溫水或冰水攪拌混凝土，可對骨料噴冷水霧或冷氣進行覆蓋或設置遮陽裝置避免日光直曬，運輸工具如具備條件也應搭設避陽設施，以降低混凝土拌合物的入模溫度。

2）、摻加相應的緩凝型減水劑，如木質素磺酸鈣等。

3）、在混凝土入模時，采取措施改善和加強模內的通風，加速模內熱量的散發。

C、加強施工中的溫度控制

1）、在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養護，緩緩降溫，充分發揮徐變特性，減低溫度應力，夏季應注意避免暴曬，注意保濕，冬期應采取措施保溫覆蓋，以免發生急劇的溫度梯度發生。

2）、采取長時間的養護，規定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。

3）、加強測溫和溫度監察與管理，實行信息化控制，隨時控制混凝土內的溫度變化，內外溫差控制在25 以內，基面溫差和基底面溫差均控制在20 以內，及時調整保溫及養護措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過大，以有效控制有害裂縫的出現。

4）、合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過程中均勻上升，避免混凝土拌合物堆積過大高差。在結構完成后及時回填土，避免其側面長期暴露。

D、改善約束條件，削減溫度應力

1）、采取分曾或分塊澆筑大體積混凝土，合理設置水平或垂直施工縫，或在適當的位置設置施工后澆帶，以放松約束程度，減少每次澆筑長度的蓄熱量，防止水化熱的積聚，減少溫度應力。

2）、對大體積混凝土基礎與巖石地基，或基礎與厚大的混凝土墊層之間設置滑動層，如采用平面澆瀝青膠鋪砂、或刷熱瀝青或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位設置緩沖層，如鋪設30-50mm瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料，釋放約束力。

第三篇：大體積混凝土溫度裂縫控制措施

大體積混凝土溫度裂縫控制措施

1、概述

此次擬澆筑砼系華榮xx城D區基礎筏板。D區基礎砼等級為為C35P8，板的一般厚度為2.0m，集水井處最厚區域為4.35m；本區域一次澆筑砼方量約為2980m3；板內配筋情況是：板上下部均為φ28@150雙向雙層網筋，第二層配有φ18@150雙向網筋一層，板中間配置構造抗裂鋼筋網片φ16@200，D區柱下配置φ22@150。由此可見，該筏板確具有體形大、結構厚、砼方量多，鋼筋密而工程條件較復雜和施工技術要求高等特點。

大體積混凝土是指最小斷面尺寸大于1m以上的混凝土結構。與普通鋼筋砼相比，具有結構厚，體形大、混凝土數量多、工程條件復雜和施工技術要求高的特點。

大體積混凝土在硬化期間，一方面由于水泥水化過程中將釋放出大量的水化熱，使結構件具有“熱漲”的特性；另一方面混凝土硬化時又具有“收縮”的特性，兩者相互作用的結果將直接破壞混凝土結構，導致結構出現裂縫。因而在混凝土硬化過程中，必須采用相應的技術措施，以控制混凝土硬化時的溫度，保持混凝土內部與外部的合理溫差，使溫度應力可控，避免混凝土出

現結構性裂縫。

2、大體積混凝土裂縫產生的原因

大體積混凝土墩臺身或基礎等結構裂縫的發生是由多種因素引起的，各類裂縫產生的主要影響

因素如下：

（1）收縮裂縫?；炷恋氖湛s引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。選用的水泥品種不同，其干縮、收縮的量也不同。

（2）溫差裂縫?；炷羶韧獠繙夭钸^大會產生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發生此類裂縫。

大體積混凝土結構要求一次性整體澆筑。澆筑后，水泥因水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內部的水泥水化熱不易散發，混凝土內部溫度將顯著升高，而其表面則散熱較快，形成了較大的溫度差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力。此時，混凝土齡期短，抗拉強度很低。當溫差產生的表面抗拉應力超過混凝土極限抗拉強度，則會在混凝土表面產生裂縫。（3）材料裂縫。材料裂縫表現為龜裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量過多而引起的。

3、大體積混凝土裂縫控制的理論計算

華榮.上海城D區，混凝土及其原材料各種原始數據及參數為：一是C35P8混凝土采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，其配合比為：水：水泥：砂：石子：粉煤灰：礦粉（單位Kg）=172：285：716：1070：60：100（每立方米混凝土質量比），砂、石含水率分別為3%、0%，混凝土容重

為2390Kg/m3。

二是各種材料的溫度及環境氣溫：水30℃，砂、石子35℃，水泥40℃，粉煤灰35℃，礦粉35℃，環境氣溫32℃。3.1混凝土溫度計算

（1）混凝土拌和溫度計算：公式TO=∑Timici/∑mici可轉換為:TO=[0.9

（mcTc+msTs+mgTg+mfTf+mkTk）+4.2Tw(mw-Psms-Pgmg)+C1(PsmsTs+PgmgTg)-C2(Psms+Pgmg)÷[4.2mw+0.9(mc+ms+mg+mf+m

k)] 式中：TO為混凝土拌和溫度；mw、mc、ms、mg、mf、mk—水、水泥、砂、石子、粉煤灰、礦粉單位用量（Kg）；Tw、Tc、Ts、Tg、Tf、Tk—水、水泥、砂、石子、煤灰、礦粉的溫度（℃）；Ps、Pg—砂、石含水率（%）；C1、C2—水的比熱容（KJ/Kg.K）及溶解熱（KJ/Kg）。

當骨料溫度>0℃時，C1=4.2，C2=0；反之C1=2.1，C2=335.本實例中的混凝土拌和溫度為：TO=[0.9(285*40+716*35+1070*35+60*35+100*35)+4.2*30(172-716*3%)+4.2*3%*716*35]÷4.2*

172+0.9(285+716+1070+60+100)]=34.3℃.（2）混凝土澆筑溫度計算：按公式TJ=TO-(α.Tn+0.032n)*(TO-YQ)式中：TJ—混凝土澆筑溫度（℃）；TO—混凝土拌和溫度（℃）；TQ—混凝土運送、澆筑時環境氣溫（℃）；Tn—混凝土自開始運輸至澆筑完成時間（h）；n—混凝土運轉次數。

α--溫度損失系數（/h）本例中，若Tn取1/3，n取1，α取0.25，則：

TJ=34.3-（0.25×1/3+0.032×1）×（34.3-32）=34.0℃

3.2混凝土的絕熱溫升計算

Th=WO.QO/(C.ρ)

式中：WO—每立方米混凝土中的水泥用量（Kg/m3）;QO—每公斤水泥的累積最終熱量（KJ/Kg）；C—混凝土的比熱容取0.97（KJ/Kg.k）；ρ—混凝土的質量密度（Kg/m3）

Th=（285*375）/（0.97*2390）=55.8℃

3.3混凝土的內部實際溫度

Tm=TJ+ξ?Th

式中：TJ—混凝土澆筑溫度； Th—混凝土最終絕熱溫升；ξ—溫將系數查建筑施工手冊，若混凝土澆筑厚度4.0m，則：ξ3取0.74，ξ15取0.55，ξ21取0.37.Tm(3)=34.0+0.74*55.8=75.3℃;

Tm(15)=34.0+0.55*55.8=64.7℃;

Tm(21)=34.0+0.37*55.8=54.6℃.3.4混凝土表面溫度計算

Tb(T)=Tq+4h,(H-h,)△T(T)/H2式中：Tb(T)—齡期T時混凝土表面溫度（℃）；Tq--齡期T時的大氣溫度（℃）；H—混凝土結構的計算厚度（m）。

按公式H=2h+ h,計算，h—混凝土結構的實際厚度（m）;h,--混凝土結構的虛厚度（m）;h ,=K?λ/Βk=--計算折減系統取0.666，λ—混凝土的導熱系數取2.33W/m?K

β—模板及保溫層傳熱系數（W/m2?K）；

β值按公式β=1/（∑δi/λi+1/βg）計算；δi—模板及各種保溫材料厚度（m）;λi—模板及各種保溫材料的導熱系數（W/m?K）；βg—空氣層傳熱系數可取23（W/m2?K）.T(T)--齡期T時，混凝土中心溫度與外界氣溫之差（℃）：

T(T)= Tm(T)-Tq，若保護層厚度取0.04m，混凝土灌注厚度為4m，則：

β=1/（0.003/58+0.04/0.06+1/23）=1.4：1 h,=K?λ/β=0.666×2.33/1.41=1.1;

H=2h+ h,=4.0+2×1.1=6.2(m)

若Tq取32℃，則：

T（3）=75.3-32=43.3℃ T(15)=64.7-32=32.7℃ T(21)=54.6-32=22.6℃

則：Tb(3)=32+4×1.1（6.2-1.1）×43.3/6.22=57.3℃ Tb(15)=32+4×1.1（6.2-1.1）×32.7/6.22=51.1℃ Tb(21)=32+4×1.1（6.2-1.1）×22.6/6.22=45.2℃ 3.5混凝土內部與混凝土表面溫差計算

本工程中： T(3)s=75.3-57.3=18℃ △ T(15)s=64.7-51.1=13.6℃ △ T(21)s=54.6-45.2=9.4℃

4、計算結果分析

從以上計算可以看出，混凝土3d齡期時內外溫度差達到最大值18℃，符合混凝土內外溫差小于25℃的技術要求。但必須看到計算結果是基于養護環境溫度為32℃，表面保溫措施得當，入模混凝土溫度為34℃條件下得出的。實際施工養護中有可能無法滿足以上條件要求。2008年8月19日實測C30混凝土拌和后溫度未36℃，當時拌和水溫度為30℃，環境溫度為32℃，若養護環境溫度為夜間較低時的情況，假設為23℃，則△T(3)s=22.6℃，加上保溫措施有可能達不到要求，有產生溫度裂縫的可能，因此有必要采取一丁的措施防止溫度裂縫的產生。

5、大體積混凝土施工技術措施

（1）降低混凝土入模溫度。包括：澆筑大體積混凝土時應選擇較適宜的氣溫，盡量避開炎熱天氣澆筑。可采用溫度較低的地下水攪拌混凝土，或在混凝土拌和水中加入冰塊，同時對骨料進行遮陽保護、灑水降溫等措施，以降低混凝土拌和物的入模溫度，摻加相應的緩凝型減水劑。（2）加強施工中的溫度控制。包括：在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養護，以使混凝土緩緩降溫，充分發揮其徐變特性，減低溫度應力。應堅決避免曝曬，注意溫濕，采取長時間的養護，確定合理的拆模時間，以延緩降溫速度，延長降溫時間，充分發揮混凝土的“應力松弛效應”；加強測溫和溫度監測?？刹捎脽崦魷囟扔嫳O測或專人多點監測，以隨時掌握與控制混凝土內的溫度變化?；炷羶韧鉁夭顟刂圃?5℃以內，基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內，并及時調整保溫及養護措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不致過大，以有效控制有害裂縫的出現（養護措施詳見大體積砼澆筑方案）。

（3）提高混凝土的抗拉強度。包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量過大，不僅增加混凝土的收縮而且降低混凝土的抗拉強度，對混凝土的抗裂十分不利，因此在混凝土拌制時必須嚴格控制砂、石的含泥量，將石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，減少因砂、石含泥量過大對混凝土抗裂的不利影響；改善混凝土施工工藝。加強早期養護，提高混凝土早期及相應齡期的抗拉強度和彈性模量；在大體積混凝土基礎表面及內部設置必要的溫度配筋，以

改善應力分部，防止裂縫的出現。

第四篇：大體積混凝土溫度裂縫淺析及控制方法

大體積混凝土溫度裂縫淺析及控制方法

【摘 要】隨著我國經濟的發展，工程建設規模越來越大型化、復雜化，這使得工程建設中的大體積混凝土溫度裂縫問題日益突出并成為具有相當普遍性的問題。文中通過分析大體積混凝土溫度裂縫產生的原因，從中找到控制裂縫的措施及解決的方法，從而為保證建筑物和構件的安全奠定了基礎。大體積混凝土溫度裂縫的類型混凝土結構物的裂縫可分為微觀裂縫和宏觀裂縫。微觀裂縫主要有三種，一是骨料和水泥石粘合面上的裂縫，稱為粘著裂縫；第二是水泥石自身的裂縫，稱為水泥石裂縫；三是骨料本身裂縫，稱為骨料裂縫。微觀裂縫在混凝土結構中的分布是不規則，不貫通的，并且肉眼看不見。宏觀裂縫是由微觀裂縫擴展而來的。溫度，作為一種變形作用，在混凝土結構中引起的裂縫有表面裂縫和貫穿裂縫兩種。這兩種裂縫在不同程度上都屬于有害裂縫。由于高層建筑、高聳結構物和大型設備基礎大量的出現，大體積混凝土也被廣泛采用，大體積混凝土結構的溫度裂縫日益成為建筑工程技術人員面臨的技術難題。

大體積混凝土溫度裂縫的成因

2.1 概述

當混凝土結構產生變形時，在結構的內部、結構與結之間，都會受到約束。當混凝土結構截面較厚時，其內部溫度分布不均勻，引起內部不同部位的變形相互約束，稱之為內約束，當一個結構物的變形受到其他結構的阻礙時稱之為外約束。建筑工程中的大體積混凝土結構所承受的變形，主要是由溫差和收縮產生，其約束既有外約束又有內約束。大體積鋼筋混凝土結構中，由于結構截面大，體積大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產生較大的溫度變化和收縮膨脹作用，由此引起的溫度應力是導致鋼筋混凝土產生裂縫的主要原因。這種裂縫的起因是溫度變化引起的變形，當變形得不到滿足時才會引起應力，而且應力與結構的剛度大小有關，只有當應力超過一定數值才引起裂縫。

2.2 溫度變化引起變形在大體積混凝土工程施工中，由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內部溫度和溫度應力劇烈變化。實際混凝土內部的最高溫度多數發生在混凝土澆筑的最初3 到5 天，隨著混凝土齡期的增長，溫度逐漸下降，而彈性模量增高，因此混凝土內部降溫收縮的約束也就愈來愈大，以致產生很大的拉應力，當混凝土的抗拉強度不足以抵抗這種應力時，開始出現溫度裂縫。

2.3 變形受到約束，引起應力當大體積混凝土澆筑在基巖或老混凝土上時，由于基巖(或老混凝土)的壓縮模量(或彈性模量)較高，混凝土溫度變化所產生的變形受到基巖(或老混凝土)的約束，而在新澆混凝土內部形成溫度應力，在升溫階段，約束阻止新澆混凝土的溫度膨脹變形，在混凝土內形成壓應力。而在降溫階段，新澆混凝土收縮(降溫收縮與干縮)因存在較強大的地基或基礎的約束而不能自由收縮，在新澆混凝土內形成拉應力。2.4 應力超過了混凝土的抗拉強度，導致裂縫的產生混凝土早期抗拉強度是很低的。值得注意的是隨著水泥標號的提高，水泥用量的不斷增加，抗拉強度也會相應增加。另外，由于水化熱的影響，1 天齡期的小試件強度可比實際大尺寸構件中的強度低 50%，也就是說導致混凝土構件的早期強度降低；而28 天齡期的小試件強度則可比實際構件強度高30%；也就是說對設計而言不安全。因此這也是要限制最高溫度的一個原因。

2.5 外界氣溫變化的影響大體積混凝土在施工期間，外界氣溫變化的影響也很大。混凝土的內部溫度是澆筑溫度、水化熱的絕熱溫升和結構散熱降溫等各種溫度的疊加之和，外界氣溫愈高，混凝土的結構溫度也愈高，如外界溫度下降，會增加混凝土的降溫幅度，特別是在外界氣溫驟降時，會增加外層混凝土與內部混凝土的溫度梯度。溫度應力是由溫差引起的變形造成的，溫差愈大，溫度應力也愈大。在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內部的最高溫度可達60oC，并且有較大的延續時間。在這種情況下研究合理的溫度控制措施，防止混凝土內外溫差引起的過大溫度應力顯得更為重要。

2.6 混凝土的收縮變形混凝土收縮變形引起的溫度應力大于混凝土的抗拉強度時，就會產生裂縫，因此混凝土的收縮也是引起裂縫不可忽視的因素。大體積混凝土溫度裂縫控制及措施

在大體積混凝土工程施工中，由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內部溫度和溫度應力劇烈變化，從而導致混凝土發生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內外溫差及降溫速度，是防止混凝土出現有害的溫度裂縫的關鍵問題。我們將大體積混凝土溫度裂縫的基本控制措施分為設計措施、施工措施和監測措施。隨著材料科學的發展和施工技術的完善，現場大體積混凝土的施工積累了不少經驗，如留永久性變形縫或伸縮縫、用蛇形冷卻水管來降低大體積混凝土內部溫度、采用液態氮降低混凝土入模溫度以及使用微膨脹混凝土減緩干縮等等。總上所述，為防止裂縫、減輕溫度應力，我們主要是從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

3.1 控制溫度的措施

①采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；

②拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；

③熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；

④在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；

⑤規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發急劇的溫度梯度；

⑥施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保護措施；

⑦使用低熱或中熱水泥。水泥的主要發熱成分是鋁酸三鈣(C3A)和硅酸三鈣(C3S)，制造時適當降低這兩種成分的含量即可降低其水化熱。

3.2 改善約束條件的措施

①合理地分縫分塊；

②避免基礎過大起伏；

③合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露；

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要，應特別注意避免產生貫穿裂縫，出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的，因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發生為主。

根據以上述分析，大體積混凝土在三個階段產生的溫度應力均與內外部的溫差有關，因此，有效的控制混凝土內外溫差，就成為了有效控制溫度應力的關鍵。對此，《混凝土結構工程施工及驗收規范》曾作了如下要求“大體積混凝上表面和內部溫差應控制在設計要求的范圍內，當設計無具體要求時，溫差不宜超過25oC”，并對澆筑溫度也作了“不宜超過28oC”的規定。對于大體積混凝土的溫差控制一般從三方面著手：第一是控制混凝土的絕對發熱量；第二是采取有效措施降低混凝土內外溫差；第三是改善周圍的約束條件，改進配筋狀況，減小裂縫寬度。所以，要真正實現大體積混凝土的質量控制，則應從原材料、設計、施工等各個環節抓起。

結束語

總之，大體積混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格，模板變形，基礎不均勻沉降等。為了保證建筑物和構件的安全，我們一方面要從控制溫度、改變約束、降低溫度著手，另一方面應可能設法提高混凝土的抗裂性能。只有在施工中采取以上行之有效的措施，才能控制裂縫的出現或延伸，進而保證建筑物安全、穩定的工作。

第五篇：大體積混凝土溫度裂縫防治措施

大體積混凝土溫度裂縫防治措施

項目管理科 杜建豹 摘 要：大體積混凝土施工時產生的溫度裂縫 ,破壞了結構的整體性、耐久性、防水性 ,影響結構安全和正常使用 ,危害嚴重。分析了裂縫產生原因 ,提出了在施工中應該采取的各種控制措施...關鍵詞： 溫度 裂縫 養護 引言

隨著經濟和施工技術的迅速發展 ,現代建筑中涉及到大體積混凝土施工也越來越多 ,如高層建筑基礎、大型設備基礎、水利大壩等。它們的主要特點就是體積大 ,水泥水化熱釋放比較集中 ,內部溫度升高比較快。當大體積混凝土內外溫差較大時 ,會使混凝土產生溫度裂縫。眾多工程實踐證明 ,大體積混凝土施工難度比較大 ,混凝土產生溫度裂縫的機率較多 ,稍有差錯 ,輕者會影響建筑物的抗滲性能和外觀質量 ,重者還會嚴重影響建筑結構的安全 ,甚至造成坍塌事故 ,從而造成無法估量的損失。因此我們必須從根本上分析大體積混凝土溫度裂縫的產生原因 ,采取各種措施減少和控制溫度裂縫的出現 ,來保證施工的質量。

1、溫度裂縫產生的原因

大體積混凝土結構的整體性要求高 ,施工時如無特殊情況 ,一般要求一次性整體澆筑。澆筑后 ,水泥因水化反應引起水化熱 ,由于混凝土體積大 ,內部與表面散熱速率不一樣 ,聚集在內部的水泥水化熱不容易散發 ,混凝土內部溫度將顯著升高 ,而混凝土 表面則散熱較快 ,與混凝土內部產生較大的溫度差 , 使混凝土內部產生壓應力 ,表面產生拉應力。同時在澆筑初期混凝土的彈性模量和強度很低 ,對水化熱急劇溫升引起的變形約束不大 ,溫度應力比較小。隨著混凝土齡期的增長 ,其彈性模量和強度相應提 高 ,對混凝土降溫收縮變形的約束越來越強 ,即產生很大的溫度應力 ,當混凝土的抗拉強度不能抵抗溫度應力時 ,即產生溫度裂縫。大體積混凝土產生溫度裂縫的影響因素主要有:

1.1 水泥水化熱的影響

水泥在水化反應過程中產生大量的熱量 ,這是大體積混凝土內部溫度升高的主要熱量來源。由于大體積混凝土截面的厚度大 ,水化熱聚集在結構內

部不易散發 ,會引起混凝土內部急劇升溫 ,造成較大的內外溫差 ,從而產生溫度裂縫。

1.2 內外約束條件的影響

大體積混凝土一般與地基整體澆筑在一起 ,當 溫度變化時會受到地基的限制 ,因而產生外部的約 束應力。當混凝土早期溫度上升時 ,產生的膨脹變 形會受到約束面的約束而產生壓應力 ,而此時混凝 土的彈性模量很小 ,徐變和應力松弛卻較大 ,與基層連接也不太牢固 ,因而壓應力較小 ,但是當溫度下降時 ,則產生很大的拉應力。若產生的拉應力超過混凝土的抗拉強度 ,就會出現垂直裂縫。工程實踐證明 ,當混凝土的內外溫差小于 25℃時 , 產生溫度裂縫的幾率就小的多。由此可見 ,降低大體積混凝土的內外溫差和改善約束條件 ,是防止大體積混凝土產生裂縫的重要措施。

1.3 外界氣溫變化的影響

大體積混凝土結構在施工期間 ,外界氣溫的變化對防止大體積混凝土開裂有著重要影響。混凝土澆筑溫度與外界氣溫有著直接關系 ,澆筑溫度又影響著混凝土的內部溫度。大體積混凝土結構不易散熱 ,其內部溫度有的工程竟高達 90 ℃以上 ,而且持續時間較長。如外界氣溫下降 ,特別是氣溫驟降 ,會加大混凝土的溫度梯度 , 溫差愈大 , 溫度應力也愈大。此時混凝土內部產生壓應力 ,表面產生拉應力 , 當這個拉應力超過混凝土的抗拉強度時 ,大體積混凝土的表面就會出現裂縫。

2、控制大體積混凝土產生溫度裂縫的措施

大體積混凝土的施工技術要求比較高 ,特別在 施工中要防止混凝土因水泥水化熱而引起的溫度差。在施工時 ,必須從原材料選擇、施工技術、養護、溫度檢測等有關環節做好充分的準備工作 ,才能防止大體積混凝土溫度裂縫的產生。

2.1 原材料的選擇

⑴ 選用發熱量低初凝時間較長的水泥 如礦渣水泥。盡量降低混凝土中的水泥用量 ,減少水泥 水化反應產生的熱量 ,降低混凝土的溫升，提高混凝土硬化后的體積穩定性。為保證減少水泥用量后混凝土的強度和坍落度不受損失 ,可適度增加活性細摻料替代水泥。例如摻加適量的粉煤灰 減少水泥 用量，達到降低水化熱的目的 , 但摻量不能大于30 %。

⑵ 粗細骨料級配良好。通過試驗選擇合理的 石砂級配。在滿足混凝土強度的基礎上，骨料盡量選用較大的粒徑 5-40mm，要具有較好的級配。同時必須嚴格控制砂石料的含泥量 ,石子的含泥量 控制在 1 %以下，砂的含量在 2 %以下，這樣既提高了混凝土抗壓強度 ,又可以減少用水量和水泥的用 量。

⑶ 加適量的緩凝劑(如木質素磺酸鈣)。摻加 緩凝劑不但可以延緩水化熱的釋放速度、推遲溫峰的出現并延長混凝土的凝結時間，還可以改善混凝土和易性，減少水和水泥用量 ,從而降低水化熱。

⑷ 拌制大體積混凝土的原材料均需進行檢驗合格后方可使用。

2.2施工技術措施

⑴

在炎熱夏季進行施工時 ,要采取下列措施對材料進行降溫 : ① 提前1周以上的時間將水泥入庫降溫 ,并保證水泥倉庫有良好的通風；

②砂石堆進行覆蓋 ,避免陽光直射 ,必要時向 骨料噴冷水；

③ 防止攪拌機在陽光照射下溫升過高 ,可采用搭涼棚的方法為攪拌機遮蔭；

④混凝土宜現場采用冷水拌制。

⑵ 澆筑混凝土前應將基槽內的雜物清理干凈，而且混凝土的澆筑應連續進行，間歇時間不得超過3～5h，澆筑時必須嚴格控制混凝土的入模溫度，混凝土最高澆筑溫度不得超28℃，在澆筑混凝土時投入適量的毛石 ,以吸收熱量并節約混凝土;在澆筑的混凝土內部預先埋置冷卻管 ,用循環水來降低混 凝土內部溫度峰值延緩升溫速度;澆筑時若外界氣 溫過高 ,可采用在輸送管上加蓋草袋并噴冷水的方法。

⑶ 在施工現場要對商品混凝土逐車進行檢查，測定混凝土的坍落度和溫度，檢查混凝土量是否相 符，嚴禁混凝土攪拌車在施工現場臨時加水。混凝土攪拌車到場等待時可采取向攪拌罐上噴冷水的措施來控制混凝土的澆筑溫度。

⑷ 嚴格控制混凝土的澆筑速度。一次澆注的混凝土不可過高、過厚，以保證混凝土溫度均勻上升。對于斷面相差很大的結構和剪力墻的孔、洞、口 處 ,應先澆灌較深的部位 ,待靜止 1～2h 混凝土沉降后 ,再與斷面或孔洞上部的混凝土一起澆筑。墻板混凝土宜采用非泵送混凝土 ,利用塔吊和人力推車連續進行 ,以避免施工冷縫的出現。

⑸ 可以適當在混凝土中摻加合成纖維?；炷林袚饺牒铣衫w維后 ,可使數以千萬計的纖維三維均勻的分布在混凝土內部，混凝土塑性階段干縮及冷縮所產生的表面一旦延伸到合成纖維即可停止發展。

⑹ 合理安排施工工序，遵循“同時澆搗、分層推進、一次到位、循序漸進”的成熟工藝，薄層澆搗，均勻上升，以利于散熱。大體積混凝土澆筑時應盡量擴大澆筑工作面 , 分層澆搗 ,逐步推進。要嚴格控制振搗的時間及插 入深度 ,防止振搗過程中出現漏振。

根據結構特點 ,大體積混凝土的澆注方法可分為：全面分層、分段分層、斜面分層的澆注方案。如圖1所示。

①圖1a全面分層:在第一層混凝土全部澆筑完畢后 ,再回頭澆筑第二層。此

時應使第一層混凝土還未初凝 ,如此逐層連續澆筑,直至完工為止。適用于結構的平面尺寸不太大的情況 ,施工時從短邊開始,沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段 ,從 中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑。

②圖 1b 斜面分層:要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結構的長度大大超過厚度3倍的情況。混凝土從澆筑層下端開始 ,逐漸上移?；炷恋恼駬v 也要適應斜面分層澆筑工藝 ,一般在每個斜面層的上、下各布置一道振動器。上面的一道布置在混凝土卸料處 ,保證上部混凝土的搗實 ,下面一道振動器 布置在近坡腳處 ,確保下部混凝土密實。隨著混凝土澆筑的向前推進 ,震動器也相應跟上。

③圖1 c 分段分層 : 混凝土澆筑時,先從底層開始,澆筑至一定距離后澆筑第二層 ,如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數較多,所以澆筑到頂后第一層末端的混凝土還未初凝,又可以從第二段依 次分層澆筑。這種方案適用于單位時間內要求供應的混凝土較少,結構物厚度不太大而面積或長度較大的工程。

⑺振搗時振動棒應盡量垂直插入 ,快插慢拔 , 插點交錯 ,均勻布置。在振搗上一層混凝土時 ,應深 入下一層約 50～100mm, 以消除層間的接縫。振搗時間以表面基本水平并出現水泥漿,混凝土不再冒氣泡、不再明顯坍落為度。必要時在混凝土凝結前的適當時間內進行二次振搗 ,以增加混凝土的密實 度 ,減少混凝土內部的微裂縫 ,提高混凝土的強度和抗滲性能。

⑻冬季大體積混凝土澆筑時 ,為防止表面散熱過快 ,造成過大的內外溫差,應在外部覆蓋保溫材料或者進行短時間加熱 ,拆模后迅速回填土方以利保溫。2.3 大體積混凝土的養護措施

養護是大體積混凝土施工中一項十分關鍵的工 作。養護時要保持適宜的溫度和濕度 ,以便控制混 凝土內外溫差 ,促進混凝土強度的正常發展及防止混凝土溫度裂縫的產生和發展。根據工程的具體情 況，應盡可能多養護一段時間 ,拆模后應立即回填土或覆蓋保護。同時要預防冬期驟冷寒潮氣候影響 ,以控 制內外溫差 ,防止混凝土早期和中期裂縫。大體積混凝土的養護 ,不僅要滿足強度增長的需要 ,還應通過人工的溫度控制，防止因溫度梯度引起混凝土的 開裂。

大體積混凝土養護階段防止溫度裂縫的措施主要有 :

⑴ 澆筑后2h采用塑料膜對表面覆蓋,可有效增加混凝土的表面溫度 ,減小總溫差。若在冬季施工需在塑料膜上面加上草墊保溫等。

⑵ 混凝土澆筑后 ,應在終凝后兩小時開始帶水養護 , 養護期14天以上。夏季澆筑大體積混凝土 時 ,可采用積水養護的方法。在混凝土表面上用磚砌成淺水池 ,然后放入 300mm 深的水，起保護和養護雙重作用。

⑶ 冬季施工時 ,在結構外露的混凝土表面以及模板外側覆蓋保溫材料(如草袋、鋸木、濕砂等),在 緩慢的散熱過程中 ,使混凝土獲得必要的強度 ,以控制混凝土的內外溫差小于 25 ℃。

2.4 大體積混凝土施工中的溫度檢測措施

要對大體積混凝土進行有效的溫度控制 ,就必須進行科學檢測。設置測溫點 , 以便了解內外溫差的數據 ,及時采取相應措施 ,以保證控制的準確性。

大體積混凝土溫度的檢測要在混凝土澆灌完畢后 2 天開始 ,檢測時間為1個月 ,在前面7天 ,每隔2 小時測溫一次 ,以后每隔8小時測溫一次。在澆筑混 凝土時 ,采用預埋溫度傳感片和測溫儀 ,一般布置上中下三個混凝土內部測溫點和一個混凝土表面控制的測溫點，從澆筑開始測溫，澆筑完后根據溫控指標及時調整保溫、保濕等養護條件。混凝土養護階段的溫度檢測應注意以下幾點 ：

⑴ 混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土 表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應小于20 ℃，當結構混凝土具有足夠的抗裂能力時 ,不大于25 ℃～30 ℃。

⑵

混凝土拆模時 ,混凝土的溫差不超過 20 ℃。

⑶ 配備專職測溫人員，按兩班考慮。對測溫人員要進行培訓和技術交底。測溫人員要認真負責 , 按時按孔測溫 ,不得遺漏或弄虛作假 ,發現問題應及時向項目技術負責人匯報。測溫記錄要填寫清楚、整潔 ,換班時要進行交底。

⑷

測溫工作應連續進行，經技術部門同意后方可停止測溫。

⑸ 測溫時若發現混凝土內部最高溫度與表面溫度之差達到 25 度或溫度異常，應及時通知技術部門和項目技術負責人 ,以便及時采取措施。

3、結束語

大體積混凝土結構的材料選擇、施工技術與養護措施直接關系到結構的使用性能 ,若不能很好的了解大體積混凝土結構溫度裂縫產生的原因以及采取的 相應施工措施 ,實際生產當中就很難保證大體積混凝土的施工質量。雖然大體積混凝土很容易產生溫度裂縫 ,但是大量的科學研究以及成功的工程實例都表明：只要我們在材料選擇、施工工藝、以及 后期的養護過程中能夠充分考慮各種因素的影響，還是完全可以避免危害結構安全的溫度裂縫的產生。

參考文獻 : [1] 中國建筑工業出版社.建筑工程施工手冊.2003.4 [2] 張仁水.建筑工程施工.北京：中國礦業大學出版社.2000 [3] 盧經揚等.土木工程材料.北京：煤炭工業出版社.2004