大体积混凝土施工温差控制技术

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发布时间：2021-09-09

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大体积混凝土施工温差控制技术
罗凌云
(广东水电二局股份有限公司，广东增城511340)
摘要：结合工程实例，从大体积混凝土施工的特点出发，分析温度应力产生裂缝的原因，施工期需要对混凝土的温差
进行严格的控制，并采取一些技术措施进行防治。
关键词：大体积混凝土；裂缝成因；温差控制
中图分类号：TV544 ．91 文献标识码：B 文章编号：1008一ol12(2012)11—0060—02
1 简述
乐昌峡拦河坝为碾压混凝土重力坝，河床中央布
置5孔溢流坝段，每孔净宽为12m，堰顶高程为
134．8m，闸孔孔口尺寸为12m ×10．7m。坝顶高程为
164．2m，最大坝高为84．2m，坝顶长为256．0m，其中
溢流坝段长为78．0m，左岸非溢流坝段长为96．0m，
右岸非溢流坝段长为82．0m。大坝碾压混凝土包括左
岸挡水坝段碾压混凝土约为127 424m ，变态混凝土
约为7 100m ，右岸挡水坝段碾压砼约为97 041m ，
变态混凝土约为6 069m ，溢流坝段碾压砼混凝土约
为57 730m ，变态混凝土约为5 765m ，溢流坝溢流
坝段溢洪道混凝土约为99 646m 。
国内一般认为大体积混凝土指的是最小断面尺寸
大于1m以上的混凝土结构，其尺寸已经大到必须采
用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度
应力并控制裂缝开展的混凝土结构物。日本建筑学会
的定义是：“结构最小断面尺寸在80em以上，水化热
引起混凝土内的最高温度与外界气温之差，预计超过
25℃ 的混凝土，称为大体积混凝土。”
乐昌峡水利枢纽工程位于粤北山区，流域处于五
岭以南，属中亚热带山地气候，气候湿润，雨量充沛。
多年平均气温为19．6℃，最高气温为39．4℃ ，最低气
温为一4．6℃ ；多年平均湿度为80％；地区全年以北
风为主，多年平均风速为1．30m／s，最大风速为17m／s。
对施工过程中的调查发现检测单位检测的砼内部温度
最高为46．4℃ ，多年平均气温为19．6℃ ，两者温度差
明显高于设计值要求的16％，需要对大体积混凝土施
工温差进行严格的控制。
大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土
表面裂缝的产生。造成大体积混凝土开裂的主要原因
是干燥收缩和降温收缩。处于完全自由状态下的混凝
土，出现再大的均匀收缩，也不会在内部产生拉应力。
当混凝土处在地基等约束条件下时，内部就会产生拉
应力，当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时，混凝
土就会开裂。混凝土降温值=温度+水化热温升值一
环境温度。其中温升值的影响因素主要有水泥品种和
用量、用水量、大体积混凝土的散热条件(主要包括
浇筑方法、混凝土厚度、混凝土各表面的能力和其它
降温措施)等。
2 温度应力产生裂缝的原因
建筑过程中的大体积混凝土中由于结构截面大，
水泥用量大，水泥水化所释放的水化热会产生较大的
温度变化和收缩作用，由此形成的温度应力和收缩应
力是导致大体积混凝土产生裂缝的主要原因。水泥水
化是个放热过程，其水化热为40～60cal／g，对于大体
积混凝土来说，就存在蓄热与放热过程，混凝土绝热
温升可达到30℃ ～50℃ ，与环境温度出现温差效应，
持续放热时间达30～60d。研究表明，当混凝土内外
温差为10qc时，产生冷缩值约0．0l％，当温差达
20℃ ～40℃时，其冷缩值则为0．02％～0．04％。混凝
土内外温差大于25℃ ，降温速度大于1．5℃／d时，混
凝土就会产生温度应力从而引起裂缝，这种裂缝分为
表面裂缝和贯穿裂缝2种。这两种裂缝不同程度上，
都属于有害裂缝，从控制裂缝的观点来说，表面裂缝
的危害较小，而贯穿裂缝则会影响结构物的整体性、
耐久性和防水性，影响到结构的正常使用。
表面裂缝主要是在混凝土浇筑初期，水泥水化所
释放大量的水化热，使混凝土的温度很快上升。但由