浅谈大体积混凝土的养护

2007年3月河　北　工　程　技　术　高　等　专　科　学　校　学　报Mar.2007

第1期JOURNALOFHEBEIENGINEERINGANDTECHNICALCOLLEGENo.1

文章编号:1008-3782(2007)01-0026-03

浅谈大体积混凝土的养护

马淑杰

(沧县城建第二建筑安装工程有限公司,河北沧州　061000)

摘要:大体积混凝土的施工技术要求比较高,特别是在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差所产生的温度应力和温度变形裂缝。大体积混凝土的养护主要是控制混凝土中心和表面的温差,保持一定的湿度,防止产生裂缝。如何控制温度进行混凝土养护是大体积结构施工中的重要课题。关键词:大体积混凝土;温度控制;养护中图分类号:TU528　　　文献标识码:A

1　大体积混凝土产生裂缝的原因

混凝土随着温度的变化而发生热胀冷缩,称为温度变形。在大体积混凝土施工阶段,由于温度变形而引起的裂缝,称为“初始裂缝”或“早期裂缝”。这种早期裂缝分为两种情况,一种是由于大体积混凝土内部升温较快使内外温差过大而产生的表面裂缝;另一种是混凝土降温时产生收缩变形而结构物内外的约束要阻止这种变形所产生的收缩裂缝[l]。

1.1　变形作用

各种变形作用(温度、收缩、不均匀沉降)是引起大体积混凝土产生裂缝的主要原因,它们引起的应力超过了混凝土的抗拉强度,或者说它们引起的拉应力超过了混凝土极限拉伸时,混凝土就会开裂,温度是其中的首要作用。

1.2　约束变形

如果只有变形而没有约束,混凝土也不会开裂。大体积混凝土受到的约束有内约束和外约束。内约束是指混凝土内部各质点之间的相互影响、相互制约,如混凝土内外产生温差时,内部温度高混凝土要膨胀,外部温度低混凝土要收缩,内外相互制约,使外表面混凝土产生拉应力,此拉应力如果过大,就会使混凝土开裂。外约束是指另一结构物或物体引起的约束,如果混凝土在降温或收缩变形过程中,受到一定的外界条件的影响,也会产生拉应力,当这种拉应力超过混凝土自身的抗拉强度时,就可能导致开裂[2～3]。

因此,如何控制温度、进行混凝土养护,以防止裂缝的产生,是大体积混凝土结构施工中的重要课题,也是大体积混凝土施工的主要技术难点。

2　大体积混凝土的养护

浇筑大体积混凝土,养护措施极为重要。为防止混凝土内外温差超过限值产生温度裂缝,在混凝土内布置测温点,全部测温点均应编号,并绘制布置图。掌握内部实际温度变化情况,监视温差波动,以指导养护工作。

2.1　测温点的布置

收稿日期:2006-12-14

作者简介:马淑杰(1977-),女,河北沧县人,沧县城建第二建筑安装工程有限公司助理工程师。　第1期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　马淑杰:浅谈大体积混凝土的养护

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　　测温点平面布置按浇筑前后顺序及结构特点在不同的区域内布置。对于工期较长的大体积混凝土,可以早期浇筑的混凝土温度规律来指导后序混凝土施工和养护工作。测温点的位置应选择在温度变化大、容易散失热量或易遭受冻结的部位,对西北部或不着阳光的地方应多设置,测温点的口不能迎风,且临时封闭。

2.2　测温仪器的放置

在混凝土浇筑前,将下端封闭的测温套管固定在测温点平面位置上,事先封死,并在套管的不同高度放置测量元件,测量元件与预埋套管之间用保温材料塞严,防止水分浸泡,并做好测温点的编号,通过热电转换、数据采集及处理,在微机上监控大体积混凝土的内部温度变化情况,确保大体积混凝土施工养护工作的安全性和有效性。

2.3　温度测量

混凝土浇筑完毕及时测一次温度做为第一次测温,以后每2h测一次,连测三天,三天后改为至少每隔6h测量一次(8:00、14:00、20:00、2:00),直至混凝土达到受冻临界强度,或混凝土温度降到0℃或设计温度。

测温时,测温仪表应采取与外界气温相隔离,并留置在测温孔内不少于3min。

2.4　温度控制

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,所以水泥水化产生的热量聚集在结构内部不宜散失,以至于越积越高,使内外温差增大。内部的最高温度多数发生在浇筑后的最初3～5天。在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60～65℃,并且有较长的延续时间,特别是当气温骤降时,大大增加了内外层混凝土温差,这对大体积混凝土极为不利。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度变形。

在混凝土养护阶段的温度控制:

1)混凝土的中心温度与表面温度之间、表面温度与室外最低气温之间的差值应保持小于20℃,当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,也不能大于25～35℃;

2)高温季节拌合混凝土时加适量的水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。在大体积混凝土中埋设水管,通入冷水降温;

3)高温季节浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层散热;

4)冬季浇筑混凝土时采取保温措施,在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料;5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

2.5　混凝土的养护

混凝土养护是指混凝土浇筑后的初期,在凝结硬化过程中进行温度和湿度的控制,以利于混凝土能获得设计所要求的物理力学性能[4]。从理论上分析,新浇筑混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求,但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或妨碍水泥的水化,表面混凝土最容易且最直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。

对于大体积混凝土的养护主要控制混凝土中心和表面温度的温差,并保持一定的表面湿度,防止产生裂缝。其措施如下:

1)混凝土的浇筑计划安排应考虑天气状况,避免雨天施工影响混凝土施工质量,同时备足抽水设备和防雨物资。

2)在混凝土表面振捣抹平后及时覆盖湿草帘、湿麻袋,对混凝土进行保湿养护,在接缝处应搭接严密,避免混凝土水分蒸发,保持混凝土表面处于湿润状态下养护,混凝土终凝后持续浇水养护14天。

3)浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。

4)采用塑料薄膜覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应覆盖严密,并应保持塑料薄膜内有凝结水。28

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5)冬季施工时,可通过加热骨料和水的方式,使混凝土拌合物获得预定的初始温度,不可直接加热的可放入暖棚内存放,其中加热水的温度可控制在60～80℃;骨料加热温度控制在20～40℃;混凝土出罐温度控制不低于15℃。

6)对于大体积混凝土基础可采取蓄水方法进行养护,定人、定时、定点的进行温度控制。

7)混凝土的养护一般在浇筑厚度大于3m时,要求考虑在大体积混凝土内部设置冷却水循环降温措施,设冷却水管,并通过温度检测控制混凝土中心与表面的温度或混凝土内部与冷却水的温度控制在25℃以内。

3　结束语

以上是在分析大体积混凝土产生裂缝原因的基础上,针对性地提出养护措施,以达到混凝土强度的要求。通过人工的温度控制,防止了因温度变形引起的混凝土开裂。因此我们在大体积混凝土施工时要牢牢掌握住混凝土养护的基本知识,并结合实际采取有效措施定会使施工质量得到很好的保证。

参　考　文　献

[1]　朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京:中国电力出版社,1999.[2]　杨嗣文.高层建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.[3]　王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.[4]　孙震.建筑工程手册[M].北京:地震出版社.1993.[5]　GB50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

DiscussiononBulkyConcreteCuring

MAShu-jie

(No.2ArchitectureandInstallationEngineeringLimitedCompany,CangxianBureauofUrbanConstruction,Cangzhou061000,China)

Abstract:Theconstructionofbulkyconcretedemandshigh-leveltechnology.Intheconstruction,thetemperaturestresscrackingandtemperaturedeformationcrackingofconcrete,whicharecausedbythetemperaturedifferencearousedbycementthermalization,mustbeprevented.Themainpointofbulkyconcretecuringistocontrolthetemperaturedifferenceofthecenterandappearanceofconcrete,maintainacertainhumidityandpreventcracking.Howtocontrolthetemperaturetocureconcreteisanimportanttaskintheconstructionofbulkyconcrete.

Keywords:bulkyconcrete;temperaturecontrol;curing

(责任编辑:高桂芝)