大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施

维普资讯 http://www.cqvip.com 科技信息　。建筑与工程ｏ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００６年第９期　大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施　董清华齐国军　（淄博裕华房地产开发有限公司　山东　淄博２５５４００）　摘要：一直以来，大体积混凝土被广泛应用于水工结构中，随着现代经济的发展，大体积混凝土也越来越多地被应用于建筑工程领域中，虽　然大体积混凝土的研究已日趋成熟，但是对于由于水泥水化热引起的温度变化所造成的大体积混凝土的温度裂缝的研究却不够全面　本文从　大体积混凝土的概念入手．分析了大体积混凝土温度裂缝产生的原因，并提出了控制措施。　关键词：大体积混凝土；温度裂缝；控制措施　１．引言　近十多年来．随着我国改革开放政策的不断深化，国民经济的迅　速发展．综合围力的不断增强，全困各地高层建筑不断涌现，大体积混　凝土的使用也随之增多，比如高层建筑的地下室混凝土底板以及某些　大型设备的基础承台等都是有大体积混凝土浇筑而成。所谓大体积混　凝土，美国混凝士学会给它的定义是：“任何就地浇筑的大体积混凝　士．其尺寸之大．必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变　形问题。以最大限度减少开裂”；而日本建筑学会标准（ＪＡＳＳ５）的定义　是：“结构断面最小尺寸在８Ｏ厘米以上，同时水化热引起的混凝　内　最高温度与外界气温之差预计超过２５℃的混凝土称之为大体积混凝　士”。综上所述．大体积混凝土系指：构件及结构的规格尺寸，要求必须　采取相应的措施．妥善处理温差、沉降、干缩等的变化，正确合理地减　少或消除变形变化所引起的内应力，且必须把裂缝开展控制到最小程　度的现浇混凝土。由上述定义，我们可以看出，大体积混凝上结构在施　工中容易产生裂缝．如武汉某大型箱体基础，全长６８６米，设计上未留　伸缩缝。结果其主电室地下室范围共出现裂缝７６条，裂缝宽度有的达　８毫米。因此．近些年来．大体积混凝土的裂缝问题越来越受到人们的　重视．人们迫切需要探究裂缝产生的原因并积极寻求能有效防止裂缝　的措施。　２．大体积混凝土温度裂缝产生的原因　造成大体积混凝土出现裂缝的因素是多方面的，但工程吏践表　明．温度变化是最重要的因素．这些裂缝轻者会影响结构的外观及正　常使用，重者导致结构承载能力下降，并可能造成严重的工程事故。　我们都知道混凝土的强度之所以随着时间的增长而增长，是因为　水泥水化反应是一个放热反应，此放热反应早期较快，后期较慢，而混　凝土叉处于大气环境中。与大气环境有热交换　嗣此，随着龄期的增　长．大体积混凝土中的温度在不断变化，温度变化可以分为：升温阶　段，降温阶段和稳定阶段，如下图１－１所示，　浇筑温度　丹温阶段　降温阶段　稳定阶段　大体积混凝土工程，水泥用量多，结构截面大，因此，混凝土浇筑　以后．水泥放出大量水化热，混凝上温度升高。由于混凝土导热不良，　体积过大．相对散热较小。因此，混凝土内部水化热积聚不易散发，外　部则散热较快。升温阶段，混凝土表面温度总是低于内部温度。依据热　胀冷缩原理，中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快，中心部　分与表面质点间形成相互约束，中心属于约束膨胀，相向变形，不会开　裂；表面属于约束收缩，背向变形，当表面拉应力超过混凝士的极限抗　拉强度．混凝土表面就产生裂缝。在升温阶段。混凝土未充分硬化，弹　性模量大，徐变影响较大．因此．拉应力很小，只能引起混凝七的表面　裂缝。随着水泥水化反应的减慢及混凝土的不断散热，大体积混凝土　由升温阶段过渡到降温阶段。温度降低，体积收缩。由于混凝土内部热　量是通过表面向外散发，降温阶段，混凝土表面温度与中心温度仍然　存在差值。如果过大。同升温阶段一样产生表面裂缝。总的降温过程，　混凝士体积收缩．同时，考虑到边界条件和地基的约束，属于约束收　缩，背向变形。但此时，混凝土龄期增长，强度增大，弹性模量增高。徐　变影响减小　因此．降温收缩产牛的拉应力较大．除ｒ抵消升温时产生　的压鹿力外，在混凝土中形成了较高的拉应力，一且超过混凝土的抗　拉强度．就会在混凝土中产生贯穿整个截面的裂缝．使结构的抗渗性、　整体性、耐久性等性能严熏降低。带束严重的后果。另外，大体积混凝　土还会因为内部散热慢而温度较高，表面部分散热快而温度较低，使　混凝土内部与表面之间收缩值相差过大，产生过大的表面拉应力，使　混凝土表面产生裂缝。如果混凝土浇筑时，外界环境气温高．混凝土的　浇筑温度也高。当遇到气温骤降时。混凝土温度梯度太大．则裂缝更容　易产生。　３．大体积混凝土温度裂缝的控制措施　随着材料科学的发展和施工技术的进步．现场大体积的混凝土施　工积累了不少经验．根据温度裂缝产生的原因．采取适当的措施进行　预防要比事后补救有效的多．因此．在施工前应制订相应的技术措施．　防止和控制温度裂缝．确保工程质量。　３．１合理选择原材料，优化混凝土配合比混凝土的设计强度等　级的确定主要取决于使用上的要求，一般不加以变动．通过提高混凝　土的强度等级来提高抗裂性能的做法往往是得不偿失的。因为强度等　级提高必然要增加水泥用量．使水化热温升提高．温度应力增大。因此　优化配合比设计的目的是尽量降低混凝土的“热强比”ｒ热量与强度的　比值）。“热强比”越低，对抗裂就越有利。为了降低混凝土的“热强比”。　一方面要采用中低热水泥用量并减少水泥用量．从而减少水化热：另　一方面要控制水灰比，减少混凝土内孔隙体积，同时改善骨料级配．选　用优质骨料，使混凝土更密实，从而提高混凝土强度。此外，水灰比减　小，对控制混凝土自身收缩量、提高混凝土的极限拉伸也是非常有利　的。因而应当先选择既可减小水灰比又能提高和易性的高效减水剂．　以及能补偿收缩的微膨胀剂。　３．２选择合适的结构形式和台理的分缝分块当长宽比一定时．　大体积混凝土随着厚度的增加，温度最大值、温差最大值都随之增加．　各最大值出现的时间也相应延后。而当长度厚度一定，增加其宽度时，　温度最大值反而降了一些，但温差还是增加了，但较增加厚度而言。其　温差增加值还是较低，所以，从降低大体积混凝土浇筑块的温升、控制　混凝土的裂缝、降低地基约束、控制混凝土浇筑块体的温度及便于大　体积混凝土施工的角度出发，对基础的结构棍凝土的强度等级、结构　配筋、基础底面滑动及变形缝、施ｌＴ缝的设置提出要求．因此要选择合　理的结构形式和分缝分块。例如：为了防止底板和墙板、墙板和墙板每　个施工流水段兰问约束应力的作用引起裂缝．以及防止墙板施工区段　出现边缘效应引起的上宽下窄的裂缝。可在这些薄弱部位增大含筋　率．以提高混凝土极限拉伸值，控制裂缝的展开。　３．３加强混凝土的养护　混凝土浇筑后，不宜过早拆模，利用模板　防止混凝土水分的快速散发，待混凝土具备一定强度再拆模。拆模后，　应尽快回填土，土是混凝土最好的养护材料之一。目前这是混凝土保　温保湿养护的最有效方法，对预防裂缝是非常有益的。对上表面采用　蓄水法保温，保湿养护，在混凝土施工期『口】可通入冷却循环水，以便加　快大体积混凝十内部热量的散发，也可以采用塑料薄膜、草帘、麻袋进　行覆盖养护。对混凝士采用内散外蓄综合养护措施．可有效降低混凝　士的温升值，且可大火缩短养护周期，对于超厚大体积混凝土施工尤　其适用。　３．４加强混凝土的温度监测工作　温度控制是大体积混凝土施工　中的一个重要环节．也是防止温度裂缝的关键。而在引起裂缝产生的　诸多因素中．混凝土水化热和外界气温造成的构件内部温度应力是一　个很主要的因素，为了控制裂缝的产生，这ｌ不仅要在混凝上成型之后，　对混凝土的内部温度进行监测，而且应在一开始，就对原材料、混凝士　拌和。入模和浇筑温度进行系统的变测。测温的办法可以采用先进的　测温方法。比如温度传感器联电子计算机的全自动测（下转第１Ｏ３页）　７５　维普资讯 http://www.cqvip.com 科技信．｜　０高校讲台０　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００６年第９期　有动力学习效果分析　岳光辉　（哈尔滨商业大学德强商务学院黑龙江哈尔滨　１５００００）　就教师的职业而言，教学工作的机械重　创新教育是近年来教育的主导思想，创新教育的核心是教育要开　立身之本呢？是独立思考精神，复．对学生的冷漠都应视为对职业的亵渎。有了热爱的品质，才能保持　发创新性恩维，培养创新型人才。有专家作过调查和分析认为发达国　才能不断的进德　家和不发达国家的差距实际上是创造力开发的差距。由此看来。教育　职业的激情．才能有充实的内心。才能始终充满活力，修业，才能终生学习，才能不断有新的发现和创造。反正。一个没有独　要从开发人的创造潜力人手。李政道博士在访问中国时也曾指出：“培　绝难坚持进德修业，自然也不可能开展创新教育，　养人才最重要的是培养创造力。”那么英语教学作为人文学科如何开　立思考精神的教师，久而久之，自己便失去了业务上的综合能力，当然也不可能培养学生　发学生的创造思维呢？就此我们有如下的思考。　１　耍培养掌生的创新思罐。教师ｔ先应该晨一个思想者　的创新能力和综合能力了。　英语课不仅仅是教学生记单词、背课文、应对各类地位显赫的考　试的课。英语课应该担负起传播异国文化和人类文明的任务。中国文　化是悠久的，而且是世界人类文明五千年来唯一不曾中断过的文化体　系，在这个文化体系成长起来的教师与学生都深受其文化的影响，习　惯了其直觉、景象的人文文化的思维方式。而不习惯西方的理性逻辑　的科学文化的思维方式。因此长期以来英语课的教学是以接受性教育　为主．表现在教学要求上就是背课文、抄单词、听写、会考试；往往通过　简言之。一个教师的工作只需知其学生的态度就可以评价出来：　看学生喜欢不喜欢她的课；看学生喜不喜欢他；喜不喜欢她教的学科；　看学生是否有终生学习的意识。　英语和中文课一样，是最具有灵性的学科，教师不仅仅讲解语言　知识，还可以与学生交流情感，共同沁润在课文中。体会其英语语言的　优美，欣赏情节跌宕。例如：…这是一篇以…为主体的课文，……教师　只有不断的进德修业，把自己的工作和学生的成长结合起来，让自己　成为学生的裹率。才能使学生成为真正的人，这是常识。　了专业八级考试的学生也无法和外国友人交流，甚至无法表达自己的　想法。以致在学习多年以后因无法适应而弃之。我们的周围就有这样　如果只讲课语法知识和词汇用法，实际上是把生动的语言课弱化　为简单的记忆训练了。教师要思考如何设疑布阵，引导学生与无疑处　的例子，不一而足。　述其原因，往大处说是教育体制的问题，各种“率”，诸如升学率、　觅有疑，又以训练学生发现问题的能力，教师设计的问题把课文的情　使学生沿着教师提出的问题一步步深入，阅读课文找出　及格率、四级通过率、考试成功率等等都作用并影响着教学；往小处　景串联起来，说，教师本人为了某种原因也在追名逐“率”，从未想到过自己要成为　答案并用英语表达出来，从而完成了发现、探索、结论的过程，这无疑　个思想者，才能培养学生的创新能力这一深刻的问题。面对创新教　拓展了学生的思维空间，提高了学生的创造思维能力。　３．培养掌生创新能力的动力与关■之所在　育这个课题。教师不仅仅是一个工作者，他／她应该是创新的引导者，　课堂上教师的作用按美国纽约大学应用语言学教授Ｍａｒｙ　教师应该用创造性教学思维教学策略提倡教学的环境，从而激发学生　Ｆｉｎｏｃｅｈｉａｒｏ博士的定义．只是一个辅助者（ｆａｃｉｌｉｔａｔｏｒ）或者调解人　（也就是创造者）的创造动机。如果没有这样的背景何谈“创新”？现今　（ｍｅｄｉａｔｏｒ）。教师不仅仅是向你的学生传播英语知识，而且——尤其　的教学给没给学生提供这样的环境呢？　在旧的观念下，当教师比当学生容易，教师只需要提前把课备好，　是——耍让学生知道他们作为和老师一样平等的人受到老师的关注，　搞不懂的（因为文化的关系。常常有搞不懂的，这很正常）查查字典，看　他们的身上有老师的希望，还有老式的热情，教师的作用是辅助和指　看教参和同志们讨论一下，就可以进课堂了，只要在课堂上不出错，课　导，而学生才是学习的主体。这个观念转变不仅仅是地位，而是创设了　堂就是安全的，学生们会很安静地听着，认真地记着。因为他们把你的　个自由、安全、和谐的教学环境，这就会激发了学生的兴趣，增进其　话奉若金科玉律，对教师灌输给他们的任何东西都“坚信不疑　。教师　创造性思维，而学生的参与意识正是创新教育的动力。　无须思考就让学生把一个单词抄写十遍二十遍，以达到熟能生巧的目　我国著名教育学家叶圣陶先生曾说过“教为不教”．这昭示了教育　的。然而这样的教学与一个思想者的教学截然不同，一个思想型的教　的最高境界。如何才能达到“不教”？获得了正确的学习方法．学生有了　师绝不会让学生简单抄写。因为他知道ｅｖｅｒｙ　ｍｏｎｅｙ　ｃａｎ　ｃｏｐｙ，不会让　自学能力．养成了良好的学习习惯．具备了学习的积极性。这是创新教　学生抄１０遍ｗｅｄｇｅ（楔形），而是把ｗｅｄｇｅ引申到ｗｅｄｇｉｅｓ坡跟鞋，　育的关键性因素。换句话说．叫学生知识固然重要。但更重要的是教学　ｗｅｄｇｅ　ｈｅｅｌ坡跟鞋（楔形根）。以致楔形球棒，甚至ｗｅｄｇｅ　ａｄｊ．成楔形的　生获取知识的方法和本领，这就是授之以鱼，不如授之以鱼的注解。　或爱打听的（遇到一个感兴趣的话题就像楔子一样的插进去打听个没　耍想让自己的学生出色，教师必须出色；想让学生多读书，教师应　完）。于是一个词ｗｅｄｇｅ就变成了四个词。在物理学上能用到，在鞋店　该首先多读书，自觉多读书；同样，想培养学生创新能力和自学能力乃　能用到，在体育用品商店里能用到，在日常生活中也能用到。这远远不　至综合能力，教师也必须首先做到。只有这样，教师才能谈成面对学生　是简单你的抄写可以达到的效果。这样可以激发学生的创新思维，让　敢想、敢说、敢问的一系列问题。学贵乎疑．不仅适用于自然科学．人文　他们懂得这样一个ｗｅｄｇｅ楔形。用在不同的语境里可以表达不同的语　科学也同样适用，这是一种创新精神，对打好语言功底，甚至对抗伪科　　义．从而实现了从人文文化向科学性文化的跨人。这既不增加学生的　学都大有作用。负担（不会因为有一个单词变成四个单词而烦恼。因为实际上还是一　终上所述．具有英语综合能力．在英语的五大技能方面全面发展　个单词）．又能开发学生的独立思考精神（他们会试着去用学过的词表　是专业学生的必需。让学生获得创新意识和动机（想不想创新），创新　达）。可见志在立言以立人的教师必须具有独立思考精神。　精神（敢不敢刨新）。创造能力（能不能创新）是终生学习和全社会的需　一一２．教师不断的进德修业是培养创新能力之本　要。作为专业教师谈论这些仿佛隔席论道之娣。其实不然．因为只有创　联合国教科文组织提出终身学习的观点，那么什么是终身学习的　新的教育才能培养出具有综合能力的人才，这已被实践所证实。ｌ　（上接第７５页）温方法；如有经验也可采用传统的简易测温方法。这些　经验与监测工作会给施工组织者及时提供信息反映大体积混凝土浇　筑块体内温度变化的实际情况及所采取的施工技术措施效果，为施工　组织者在施工过程中及时准确采取温控对策提供科学依据，实现情报　化施工。　．　’　参考文献　［１］高勇明．大体积混凝土温度裂缝控制技术的探讨，西部探矿工程．　２００６年第６期，　［２］张玉祥艘谈大体积混凝土的温度裂缝．太原城市职业技术学院学　报．２００５年第６期．　［３］陈辉。韩芳垣．大体积混凝土温度裂缝的成因分析及控制措施．混凝　４．结语　２００６年第２期．　通过上述总结．我们可以看出．大体积混凝土温度裂缝产生的原　土．４］粱彩风．浅析大体积混凝土裂缝的形成与控制．山西建筑．２００６年第　因较为复杂多样．这就要求我们不但应着重从控制温升，延缓降温速　ｆ率．减少混凝土收缩，提高混凝土极限拉伸和设计构造等方面采取措　６期．　施．还要求我们在平时的施工过程中要认真部署，精心组织施工，编制　［５］周昕，许士群，张秀兰．混凝土框架梁带扩展性有限约束收缩裂缝　西部探矿工程．２００６年第５期．　好切实可行的施工组织方案和合理周密的技术措施，充分重视工艺流　的处理．ｆ６］路俊杰．承台大体积混凝土裂缝产生原因与防治．西南公路．２００６年　程．采取全过程温度监测，加强施工质量意识和管理。密切抓好施工过　第ｌ期．　程中的每一个环节，防止混凝土温度裂缝的产生。确保工程质量。ｌ　１Ｏ３