预制混凝土沉箱早期温度裂缝控制VIP专享VIP免费

文章编号:0451-0712(2007)10-0071-04中图分类号:U443.13文献标识码:B预制混凝土沉箱早期温度裂缝控制张建初,王艳华(中国路桥工程有限责任公司北京市100011)摘要:介绍混凝土温度裂缝产生的机理,并探讨了大体积混凝土结构早期温度裂缝的影响因素。通过工程实例,对不同混凝土试样在温升量测试验(TRET)中温度和变形方面的试验结果进行比较和分析,提出了预制大体积混凝土沉箱早期温度裂缝的控制措施。关键词:大体积混凝土;预制;沉箱;水化热;温升量测试验;温度梯度;温度控制裂缝会影响混凝土结构的外观、整体性、防水性和耐久性,因此,有效地控制温度裂缝宽度至关重要。实际上,早期温度裂缝可以通过适当的施工方法和措施加以控制。在大体积混凝土中,控制裂缝的措施包括:采用低水化热的混凝土如掺粉煤灰(PFA)或高炉矿渣(GGBS)的混凝土,以及使用模板保温等。借助于温升量测试验(TRET),可以找到一套有效的适合于工程施工的早期温度裂缝控制措施,从而选择合适的混凝土配合比、保温养护方法、脱模时间和混凝土浇筑温度等。通过分析比较不同混凝土配合比和保温养护方法的混凝土试样温升量测试验结果,提出了预制大体积混凝土沉箱早期温度裂缝的控制措施。该工程中的预制混凝土沉箱长20m,宽20.3m,高9.5m,预制混凝土泵房长36.5m,宽39.5m,高9.5m,底板厚1.1m,单次混凝土浇筑体积高达2200m3。混凝土裂缝宽度要求不超过0.2mm。1温度裂缝的分析1.1胶体材料水化热释放量1.1.1水泥对于早期温度裂缝控制,不仅要考虑水泥所释放的水化热总量,而且要考虑水化热的释放速度。水泥早期水化热释放速度取决于C3S和C3A的含量、水泥颗粒细度和水灰比。对于425号硅酸盐水泥,水化热释放量约为470J/g,1～3d内释放出一半的水化热,7d内释放出3/4的水化热。1.1.2粉煤灰粉煤灰具有颗粒小、呈圆形的特点,其中的SiO2极易和Ca(OH)2产生化学反应,形成胶体材料,减少水化热的产生。粉煤灰水化热释放量约为209J/g,但缺点是早期强度低。收稿日期:2007-06-05施工防水层。在防水工程完工后,若天气较炎热,完工的防水层应在48h内用干净的清水养护,以防止涂层脱水。养护期间,不得在防水层上堆放任何物品或进行其他施工。防水工程完工48h后,才可进行回填或进行下一道工序施工。施工现场通风不良时,应采取通风措施,加速空气流通,保证防水层正常干固。施工环境温度宜在5℃以上,且不得在雨天或未来6h有雨的天气进行室外施工。5经验与体会目前,本工程施工已经完成并投入正常使用,施工过程及运营使用中,均未出现影响结构安全的有害变形与裂缝,而且防水完全达到“不滴水、不漏水、不渗水”的效果,实践证明采用的设计思路及结构分析方法是合理、可行的,类似工程可以借鉴。参考文献:[1]JTGD70—2004,公路隧道设计规范[S].[2]云南省公路规划勘察设计院.国道214线中甸至松园桥二级公路区畦迪至松园桥段K70+000～K84+150冲江河明槽施工图设计[Z].2005.公路2007年10月第10期HIGHWAYOct.2007No.101.1.3高炉矿渣高炉矿渣组成类似于硅酸盐水泥,但早期水化热释放速度很慢,有利于降低最高温度峰值。其水化热释放量约为461J/g。1.1.4硅粉硅粉性质类似于粉煤灰,但因其颗粒更小,早期水化热释放速度快,早期强度高。其水化热释放量约为470J/g。1.2升温预测值计算通过计算每一种胶体材料水化热释放量,汇总可得到引起升温的水化热总量,其计算公式为:升温预测值T=水化热总量混凝土密度×比热容量式中:比热容量=1.3kJ/(kg·℃)。1.3温度应变温度应变Eth由两部分组成:一部分是因水化热引起的早期温度应变;另一部分是季节降温所引起的长期温度应变。早期温度应变可用下式表示:E=0.8A$T式中:A为混凝土线膨胀系数;$T为降温差。当混凝土的边界受到外界的约束时,由温度应变所引起的裂缝几乎不可避免。早期混凝土的容许拉应变介于100×10-6和250×10-6之间。1.4温度裂缝的影响因素减少混凝土早期温度裂缝,可以从两个方面着手:一是降低温度上升幅度和温度梯度;二是减小混凝土线膨胀系数。混凝土线膨胀系数同骨料有关,不太容易改变。因此,减少温度裂缝最为有效的方法是降低温度上升幅度和温度梯度。影响温度上升幅度和温度梯度的因素主要有:(1)胶体材料的类型;(2)混凝土拌和及浇...