《孫克平工程師》PPT課件.ppt

大體積混凝土水化熱溫升 與裂縫控制探討 中建三局商品混凝土公司 2005年10月,目 錄,一、前言 二、對大體積混凝土水化熱溫升 特點的認識 三、水化熱溫升與混凝土結(jié)構裂 縫相關性的認識 四、磨細磷渣粉對混凝土溫升的 抑制作用 五、結(jié)束語,一、前言,大體積混凝土水化熱溫升一直受到工程界的關注，一般認為采用大流動性泵送混凝土施工的大體積混凝土，由于受到水泥品種、強度等級以及用量較大的影響，混凝土的水化熱溫升具有溫升高、升溫快、降溫散熱也較快的特點，很快達到峰值?；炷烈騼?nèi)外溫差和降溫引起的熱脹冷縮，以及混凝土中水分散失產(chǎn)生的失水收縮，易產(chǎn)生溫度收縮裂縫。因此，在施工中，特別是大體積的底板混凝土施工中都把水化熱溫升的控制和保濕蓄熱養(yǎng)護放到了極為重要的地位。,二、對大體積混凝土水化熱溫升特點的認識,1、水化熱溫升的規(guī)律： 我們熟知的混凝土水化熱溫升的規(guī)律是:混凝土的溫度隨齡期增長變化，具有升溫較快，約在4872h左右達到溫度峰值后，需要通過蓄熱養(yǎng)護控制內(nèi)外溫差及降溫速率。,2002年施工的武漢某地下室2.5m厚底板C40P8大體積混凝土測溫曲線,入模溫度平均11.5； 最高溫度接近70； 平均最高溫度63左右； 溫峰出現(xiàn)在混凝土入模后3648h ； 溫峰較為平緩。,某大型工程厚大底板水化熱溫升的測溫曲線 1,底板厚度：1.0m 入模溫度：13 最高溫度：42.5 最高溫升：29.5 ,某大型工程厚大底板水化熱溫升的測溫曲線 2,底板厚度：3.5m 入模溫度：13 最高溫度：60.7 最高溫升：46.3 ,某大型工程厚大底板水化熱溫升的測溫曲線 3,底板厚度：4.5m 入模溫度：13 最高溫度：63.9 最高溫升：50.9 ,某大型工程厚大底板水化熱溫升的測溫曲線 4,底板厚度：7.35m 入模溫度：13 最高溫度：66.4 最高溫升：53.4 ,1、隨著混凝土厚度增加，水化熱溫升曲線的降溫曲線趨于平緩，呈平臺狀，沒有明顯的“溫峰”； 2、在入模溫度接近的情況下，1.0m厚底板的溫度峰值明顯低于3.5m及以上厚度板的“峰值” ，但7.35m厚板與4.5m、3.5m板相比，“峰值”并無太大的升高； 3、底板的表面溫度（測溫點A）明顯要低于板底及板中的溫度，與1.0m厚板不僅溫度變化規(guī)律一致，而且溫度峰值與1.0m板的溫度峰值也接近。,2、大體積混凝土溫度變化與結(jié)構尺寸的相關性,1、在一般養(yǎng)護條件下，混凝土溫升會隨著結(jié)構尺寸的增大而升高，但當結(jié)構尺寸達到一定的厚度后，最高溫度上升的趨勢會減緩，其極限就是混凝土的絕熱溫升； 2、大體積混凝土表面溫度的變化受到表面覆蓋的影響，與內(nèi)部混凝土溫度變化規(guī)律有很大差異，應重視大體積混凝土的覆蓋保溫養(yǎng)護； 3、結(jié)構尺寸變大后，溫度 時間曲線具有升溫緩慢、溫峰明顯推遲且降溫緩慢，需要持續(xù)很長時間才會接近環(huán)境溫度.,3、混凝土水化熱與配合比的關系,由于在配合比中減少了水泥、膨脹劑等產(chǎn)生水化熱大的材料用量，加大了優(yōu)質(zhì)粉煤灰及磨細礦粉的用量，有效的降低了水化熱溫升，對控制大體積混凝土的最高溫度及裂縫有著明顯的效果。,三、水化熱溫升與混凝土結(jié)構裂縫相關性的認識,1、水化熱溫升對大體積混凝土底板裂縫的影響,自上世紀八十年代以來，我們組織施工了大量的大體積混凝土底板，除少數(shù)工程有局部淺表的塑性沉縮裂縫和龜裂外，至今尚未發(fā)現(xiàn)有貫穿或深層的溫度收縮裂縫產(chǎn)生。我們認為是以下三方面的原因使大體積混凝土底板裂縫在一定程度上得到了緩解和控制。,3、施工時在配合比上進行適當調(diào)整，盡量減少混凝土的水泥用量，提高摻合料用量，降低砂率。重視施工組織和協(xié)調(diào)及保濕蓄熱養(yǎng)護，減小了混凝土溫度收縮和失水收縮的影響。,1、底板配筋率一般設計較大使結(jié)構本身具有較好的抗裂能力，同時地基或樁基對底板的約束相對不大。,2、大體積混凝土底板所處的養(yǎng)護環(huán)境較好，有利于減小混凝土的溫度收縮和干縮。,2、水化熱溫升對墻體結(jié)構裂縫的影響,地下室墻體結(jié)構屬于廣義的“大體積混凝土”，由于長度較大，一般設有附墻柱或暗柱，或有縱橫墻相交，結(jié)構自身的剛度變化大，受到自約束和混凝土底板或樓板結(jié)構的強勁約束，一直是裂縫的高發(fā)部位。 墻體結(jié)構的混凝土因水化熱溫升、降溫、失水收縮產(chǎn)生體積變化，這種變化又受到自身的約束及底板、樓板的強勁約束，產(chǎn)生的約束應力導致混凝土出現(xiàn)裂縫。,墻體混凝土澆筑時，一般混凝土底板的降溫階段尚未完成，還保持了高的溫度，新澆墻體的溫度通常要高于環(huán)境溫度。,底板降溫緩慢、溫度居高不下，對混凝土墻體的裂縫控制會帶來不良的影響。因此，對于大體積底板仍應高度重視優(yōu)化混凝土配合比設計，減少水泥用量降低水化熱。同時對于底板上的混凝土墻體尤其要作好保濕養(yǎng)護，以盡量減少環(huán)境溫度的影響。,墻體結(jié)構表面積大、與空氣接觸面大，水分蒸發(fā)相對較大。自身和底板高于環(huán)境的溫度更會進一步加劇新澆墻體混凝土中的水分蒸發(fā)，在沒有有效的防護措施時，會加大了混凝土墻體出現(xiàn)收縮裂縫的危險。,墻體混凝土因水化熱的影響仍然保持較高溫度時，存在著混凝土的內(nèi)外溫差、混凝土表面與環(huán)境的溫差、與養(yǎng)護用水的溫差，養(yǎng)護時切忌直接向混凝土面澆溫差較大的水，不恰當?shù)臐菜畷鸹炷帘砻婕眲〗禍?，使混凝土墻體內(nèi)外突然出現(xiàn)大的溫差，導致混凝土表面的裂縫迅速出現(xiàn)和發(fā)展。,對混凝土墻面的早期養(yǎng)護不可大水猛澆，應采取小水慢淋的方式，或其他養(yǎng)護方式，使混凝土墻體處在潮濕的、又不致引起混凝土溫度急劇下降的環(huán)境之中。,四、磨細磷渣粉對混凝土溫升的抑制作用,摻用優(yōu)質(zhì)的磨細礦物粉料取代部分水泥、采用高效緩凝型減水劑，優(yōu)化大體積混凝土的配合比是降低混凝土的水化熱、減少混凝土的失水收縮，控制混凝土的溫度收縮裂縫的重要措施之一，磨細磷渣用作摻和料也有明顯的效果。在上文提到的地下室C40P8大體積底板，板厚3.5m、6.0m和7.35m均有采用磨細磷渣粉作摻合料。,同強度等級的混凝土，在其他材料用量不變的前提下，用水化熱低的磷渣粉代替磨細礦渣粉，能大幅的降低混凝土水化熱溫升，對控制混凝土的溫度收縮裂縫有重要的意義。,磷渣粉對混凝土溫升的影響：,強度等級：C40P8 礦物摻料：礦渣粉 底板厚度：7.35m 入模溫度：13 最高溫度：66.4 最高溫升：53.4 ,強度等級：C40P8 礦物摻料：磷渣粉 底板厚度：6.0m 入模溫度：22 最高溫度：63.0 最高溫升：41.0 ,五、結(jié)束語,1、本文通過對大體積混凝土施工中溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，提出了厚大底板大體積混凝土的水化熱溫度變化