大体积混凝土温控与防裂技术分析__集群智慧云科

发布时间：2022-10-05 21:44 热度：

　　大体积混凝土温控与防裂技术分析
　　李冰刘洋
　　（中国水利水电第一工程局吉林长春130022）
　　摘要：由于温度效应(主要有温度应力和温度变形)引起的裂缝并造成危害等现象在混凝土结构物中广泛存在，本文在分析温控的目的及内容和混凝土出现裂缝的判断依据基础上，重点分析了控制温度应力、防止裂缝的技术措施，提出了永久保温可有效降低外界温度变化对坝体温度的影响，有效控制表面裂缝出现。
　　关键词：大体积混凝土，表面裂缝，温控，防裂
　　温度变化是引起大体积混凝土开裂的一个重要因素，人们对温度裂缝问题的认识是随着科技水平的发展而发展的。混凝土坝裂缝问题之所以长期得不到解决，主要是人们在认识上还存在误区。过去人们比较重视基础温差的控制，而对表面保温的认识不够深入，往往只注重早期混凝土的保护，而忽略了后期混凝土的保护，导致混凝土坝出现了不少裂缝[1]。本文主要就大体积混凝土温控与防裂技术进行相关分析。
　　1温控的目的及内容
　　水工大体积混凝土温度控制的目的：(1)防止由于混凝土温度的不利分布而产生各种裂缝，包括防止最高温度过高引起温降总量过大，内外温差过大及寒潮袭击(气温骤降)产生的不同情况的各种裂缝。(2)为了进行接缝(纵、横缝等)灌浆，使坝体满足结构受力要求，采用人工冷却措施，降低坝体温度至预定温度(如稳定温度或年平均气温等)。(3)为了简化施工程序，提高机械化施工程度和工效、要求尽可能地大块浇筑，这就对温度控制提出了更严格的要求。
　　为了达到上述目的，大体积混凝土闸、坝温度控制的内容应该包括下述3方面：(1)降低混凝土内产生的最高温升，即减少混凝土最高温度与将来预定温度(如稳定温度等)间的差值。(2)使各点温度尽量均匀，不致形成混凝土承受不了的温度梯度。(3)使坝体按照规定要求达到它的预定温度值(如稳定温度、准稳定温度、年平均温度等)，以便进行灌浆处理，也解除了以后再产生较大温度应力的威胁。
　　2混凝土出现裂缝的判断依据
　　由于混凝土结构物在温度应力和温度变形的作用下，混凝土结构中会产生温度应力和温度应变。因此，当混凝土结构物内温度应力达到一定数值并超过混凝土的抗拉强度或结构物的温度应变达到一定数值并超过混凝土的最大拉应变时，混凝土结构物中就会产生裂缝。
　　如果混凝土块体因温度变化受到约束产生的应力大于混凝土允许抗拉强度将导致发生裂缝，反之当产生的应力明显小于混凝土允许抗拉强度，则会发生裂缝。
　　同理，也可以从应变角度来判别，即如果混凝土块体因温度变化受到约束产生的应变大于混凝土极限拉伸值将导致发生裂缝，反之当产生的应变明显小于混凝土极限拉伸值则不发生裂缝。
　　3控制温度应力、防止裂缝的技术措施
　　在大体积混凝土结构内一旦出现大的裂缝，要通过修补以恢复结构的整体性实际上是很困难的。因此，对于大体积混凝土结构的裂缝，应以预防为主。由于裂缝问题牵涉的因素较多，施工周期较长，经验表明，要完全防止大体积混凝土结构的裂缝，既有可能，又很不容易，需要精心设计、精心施工。防止大体积混凝土结构的裂缝，应从以下几方面着手[2]。
　　3.1选择合理的结构形式和分缝分块
　　在设计阶段应充分重视结构形式对温度应力和裂缝问题的影响，特别是在寒冷地区，应尽量少用对温度变化很敏感的薄壁结构。在实体重力坝与宽缝重力坝的对比中，应重视宽缝重力坝暴露面积大，比实体重力坝易于出现裂缝这一特点，尽量少用宽缝重力坝，尤其是在寒冷地区。
　　浇筑块尺寸对温度应力有重要影响，浇筑块越大，温度应力也越大，越容易产生裂缝，因此，合理的分缝分块对防止裂缝有重要意义。当浇筑块尺寸控制在15mX15m左右时，温度应力已经比较小，基础约束高度也只有3~4m左右。在气候温和地区