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1、 温温 控控 原原 因因 温温 控控 措措 施施 工工 程程 实实 例例010302-大体积混凝土温度裂缝成因：大体积混凝土温度裂缝成因： 大体积混凝土在水泥水化过程中放出大量的热量，自身又具有一定的保温性能，因此大体积混凝土内部升温幅度较大，而且在大体积混凝土温度达到峰值后，内部的降温速度又比其表层慢的多，这时，混凝土内外温差变大，在此热量释放过程中，混凝土内部将会产生很大的温度应力，当温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，混凝土就会出现裂缝。这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。-大体积混凝土施工规范大体积混凝土施工规范-大体积混凝土温控措施大体积混凝土温控措施保温措施保温措施在混凝土浇筑
2、完毕后，应根据实际情况选取保温材料覆盖保温，选在混凝土浇筑完毕后，应根据实际情况选取保温材料覆盖保温，选取一定的监控设施对混凝土内部的温度变化情况进行监控。对于大取一定的监控设施对混凝土内部的温度变化情况进行监控。对于大体积混凝土浇筑工程，也可采用蓄水养护保温。蓄水深度一般体积混凝土浇筑工程，也可采用蓄水养护保温。蓄水深度一般10mm30mm 左右，可根据蓄水深度在四周砌砖墙表面抹防水砂浆或用黏左右，可根据蓄水深度在四周砌砖墙表面抹防水砂浆或用黏土筑成小埂，并设进出水管。通过调整蓄水深度控制温度。土筑成小埂，并设进出水管。通过调整蓄水深度控制温度。降温措施降低骨料、拌和用水的温度，通常采取以下
3、措施：.对骨料喷水雾予以预冷。.选取水温在510的地下水或者冰水，增强降温效果。.在夏季，将骨料放置在搭阳棚下2d3d 后使用，可使骨料温度降低24。在白天浇筑混凝土，应加快浇筑的速度；夜间尽可能将混凝土入仓速度降低，以便混凝土散发出早期水化热。-工程实例工程实例 张家界至花垣高速公路三角岩大桥主桥结构为(66+3*120+66)m高墩连续刚构梁桥，承台设计为(26.415.4 X4.5)m，单个承台混凝土1830m3，属于大体积混凝土。采用大体积平板基础作为水化热分析模型，midas结构分析软件进行建模分析，因模型具有对称性，所以使用1/4模型。-工程实例工程实例-工程实例工程实例 4.5
4、m高承台一次性浇筑，未设置冷却水管，温度分布如图4所示，最高温度为68.6，产生于第57 d时间段，最高温度点分布于承台中心。 由图5可得：大体积混凝土未采取降温措施时，内外温度变化为：表面温度在浇筑后23 d内温度最高，其最高温度为37；内部中心点的温度随着混凝土的硬化，水化热不断积蓄，在17 d内不断升高到最高68.6 ；内外温差最大达到30以上，大于规范要求。 -工程实例工程实例 图7可得：水化热引起的内、外温度应力随时间的变化情况：.表面温度应力开始为拉应力，后来随着时间逐渐变为压应力，并且最大拉应力超过了混凝土的允许拉应力，导致混凝土表面开裂；.内部温度应力与表面温度应力发展趋势相反
5、。开始为压应力。后来随着时间在温度下降阶段逐渐变为拉应力，会引起内部开裂。-控制混凝土入模温度控制混凝土入模温度 由图8、图9可知：不同入模温度下，表面温度基本稳定，变化起伏不大。当入模温度较高时，内部温度升高较快，并且保持高温时间较长。 为了保证混凝土入模时温度控制在要求范围之内，现场采取的措施为：.水泥存储时间的控制23个月，拌制混凝土前对砂石进行覆盖；.混凝土拌制用水加冰块；.加强现场施工组织，减少混凝土罐车在工地上的停留时间。-布置冷却管布置冷却管 在相同条件下，分别采用直径27、60、114 mm的冷却管，冷却水流速为60cm/s并分别查看温度测控点在某个时间段的温度，温度测控点选择
6、进水不远的3785点和进水中间的4250点。分析结果见图10-图13。-布置冷却管布置冷却管 由温度测控点4250、3785在不同冷却管径下温度的变化曲线可以看出，浇筑完混凝土后50 h前温度变化相同，冷却管管径的变化对其影响不大。但是随着时间的推移，管径大的冷却管冷却效果越来越明显。-布置冷却管布置冷却管 管径在60 mm下，分别查询温度测控点4250在不同冷却管布置间距下，温度随时间的变化，绘制曲线进行分析比较。 根据所建模型，间距分别取：64、128、192 cm 由上图可得：冷却管直径在6 cm下，间距超过100 cm时，冷却效果基本相同。在布置间距在5070 cm时，冷却水可以有效的
7、带走一部分热量，使水化热不至于不断的升高，也使温度峰值有效的减小，缩小内外温差。-布置冷却管布置冷却管 针对以上对冷却管布置的分析研究，在布置冷却管方案上采取了以下措施：.采用了60cm的冷却水管，冷却循环水应用温度较低的地下水；.承台冷却管的纵横向间距调整为80cm；.增加进水、出水口，保证冷却水在承台内循环距离不超过25m；.冷却管进水、出水口相互对调，即上一循环水的出水口侧为下一循环水的迸水口；.上下层冷却水管应错开布置，如图16所示。-配合比优化配合比优化 以分别对单位体积水泥用量为280、300、320 kg时的水化热温度变化情况进行研究。结果如下： 为减少水化热的聚集，避免温度骤升
8、，在保证强度符合要求的前提下尽量减少水泥用量，延长混凝土凝固时间。针对以上分析研究，进行了配合比优化：.应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量；.外加剂采用缓凝剂、减水剂；.掺合料采用粉煤灰、矿渣粉等。.水泥应选用水化热低、凝结时间长的水泥(中热硅酸盐水泥)。-水平分层浇筑水平分层浇筑 水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大(见图18)。 为了增大表面系数，使水化热即时散发出去，达到内外温差小于25，将截面厚度大的承台分两次浇筑，但是为了增加两次混凝土表面的粘结性，减小由于混凝土龄期引起的承台内部次内力，将两次混凝土浇筑时间间隔控制在7d之内。在定义施工阶段时，第一次混凝土浇筑与第二次混凝土浇筑时间间隔为170 h。
