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一、混凝土溫度變化過程
水泥在凝結硬化過程中,會放出大量的水化熱。水泥在開始凝結時放熱較快,以後逐漸變慢,普通水泥最初3d放出的總熱量占總水化熱的50%以上。水泥水化熱與齡期的關係曲線如圖10-11。圖中Qo為水泥的最終發熱量(J/kg),其中m為係數,它與水泥品種及混凝土入倉溫度有關。

圖10-11
hunningtudewendusuishuihuaredezhujianshifangershenggao,dangsanretiaojianjiaohaoshi,shuihuarezaochengdezuigaowendushenggaozhibingbuda,yebuzhishihunningtuchanshengjiaodaliefeng。erdanghunningtudejiaozhukuaichicunjiaodashi,qisanretiaojianjiaocha,youyuhunningtudaorexingnengbuliang,shuihuarejibenshangdoujixuzaijiaozhukuainei,congeryinqihunningtuwendumingxianshenggao,youshihunningtukuaitizhongbuwendukeda60~80℃。youyuhunningtuwendugaoyuwaijieqiwen,suizheshijiandeyanxu,reliangmanmanxiangwaijiesanfa,kuaitineiwenduzhujianxiajiang。zhezhongziransanreguochengshenweimanchang,dayueyaojinglijinianyizhijishiniandeshijianshuihuarecainengjibenxiaoshi。cihou,kuaitiwendujiqujinyuwendingzhuangtai。zaiwendingqinei,batineibuwendujibenwending,erbiaocenghunningtuwenduzesuiwaijiewendudebianhuaerchengzhouqixingbodong。youcikejian,datijihunningtuwendubianhuayibanjinglishengwenqi、冷卻期和穩定期三個時期(如圖11-12)。

圖10-12
由圖可知
△T=Tm-Tf=Tp+Tr-Tf
由於穩定溫度Tf值變化不大,所以要減少溫差,就必須采取措施降低混凝土土入倉溫度Tp和混凝土的最大溫升Tr。
二、溫度應力與溫度裂縫
混(hun)凝(ning)土(tu)溫(wen)度(du)的(de)變(bian)化(hua)會(hui)引(yin)起(qi)混(hun)凝(ning)土(tu)體(ti)積(ji)變(bian)化(hua),即(ji)溫(wen)度(du)變(bian)形(xing)。而(er)溫(wen)度(du)變(bian)形(xing)一(yi)旦(dan)受(shou)到(dao)約(yue)束(shu)不(bu)能(neng)自(zi)由(you)伸(shen)縮(suo)時(shi),就(jiu)必(bi)然(ran)引(yin)起(qi)溫(wen)度(du)應(ying)力(li)。若(ruo)為(wei)壓(ya)應(ying)力(li),通(tong)常(chang)無(wu)大(da)的(de)危(wei)害(hai);若為拉應力,當超過混凝土抗拉強度極限時,就會產生溫度裂縫,如圖10-13。

圖10-13
1、表麵裂縫
大體積混凝土結構塊體各部分由於散熱條件不同,溫度也不同,塊體內部散熱條件差,溫度較高,持續時間也較長;而(er)塊(kuai)體(ti)外(wai)表(biao)由(you)於(yu)和(he)大(da)氣(qi)接(jie)觸(chu),散(san)熱(re)方(fang)便(bian),冷(leng)卻(que)迅(xun)速(su)。當(dang)表(biao)麵(mian)混(hun)凝(ning)土(tu)冷(leng)卻(que)收(shou)縮(suo)時(shi),就(jiu)會(hui)受(shou)到(dao)內(nei)部(bu)尚(shang)未(wei)收(shou)縮(suo)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)約(yue)束(shu)產(chan)生(sheng)表(biao)麵(mian)溫(wen)度(du)拉(la)應(ying)力(li),當(dang)它(ta)超(chao)過(guo)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)抗(kang)拉(la)極(ji)限(xian)強(qiang)度(du)時(shi),就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)裂(lie)縫(feng)。一(yi)般(ban)表(biao)麵(mian)裂(lie)縫(feng)方(fang)向(xiang)不(bu)規(gui)則(ze),數(shu)量(liang)較(jiao)多(duo),但(dan)短(duan)而(er)淺(qian),深(shen)度(du)小(xiao)於(yu)lm,縫寬小於0.5mm。有(you)的(de)後(hou)來(lai)還(hai)會(hui)隨(sui)著(zhe)壩(ba)體(ti)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)降(jiang)低(di)而(er)自(zi)行(xing)閉(bi)合(he)。因(yin)而(er)對(dui)一(yi)般(ban)結(jie)構(gou)威(wei)脅(xie)較(jiao)小(xiao)。但(dan)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)壩(ba)體(ti)上(shang)遊(you)麵(mian)或(huo)其(qi)他(ta)有(you)防(fang)滲(shen)要(yao)求(qiu)的(de)部(bu)位(wei),表(biao)麵(mian)裂(lie)縫(feng)形(xing)成(cheng)了(le)滲(shen)透(tou)途(tu)徑(jing),在(zai)滲(shen)水(shui)壓(ya)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia),裂(lie)縫(feng)易(yi)於(yu)發(fa)展(zhan);zaijichubuwei,biaomianliefenghaikenengyuqitaliefengxianglian,fazhanchengweiguanchuanliefeng。zhexieduijianzhuwudeanquanyunxingdoushibulide,yincibixucaiquyixiecuoshi,fangzhibiaomianliefengdechanshenghefazhan。
防止表麵裂縫的產生,最根本的是把內外溫差控製在一定範圍內。防止表麵裂縫還應注意防止混凝土表麵溫度驟降(冷擊)。冷leng擊ji主zhu要yao是shi冷leng風feng寒han潮chao襲xi擊ji和he低di溫wen下xia拆chai模mo引yin起qi的de,這zhe時shi會hui形xing成cheng較jiao大da的de內nei外wai溫wen差cha,最zui容rong易yi發fa生sheng表biao麵mian裂lie縫feng。因yin此ci在zai冬dong季ji不bu要yao急ji於yu拆chai模mo,對dui新xin澆jiao混hun凝ning土tu的de表biao麵mian,當dang溫wen度du驟zhou降jiang前qian應ying進jin行xing表biao麵mian保bao護hu。表biao麵mian保bao護hu措cuo施shi可ke采cai用yong保bao溫wen模mo板ban、掛保溫泡沫板、噴水泥珍珠岩、掛雙層草墊等。
2、深層裂縫和貫穿裂縫
hunningtuningjieyinghuachuqi,shuihuareshihunningtuwendushenggao,tijipengzhang,jichubuweihunningtuyouyushoujiyandeyueshu,bunengziyoubianxingerchanshengyayingli,dancishihunningtusuxingjiaoda,suoyiyayinglihendi。suizhehunningtuwendudezhujianxiajiang,tijiyesuizhishousuo,zheshihunningtuyiyinghua,bingyujichuyanshizhanjielaogu,shoujichuyanshideyueshubunengziyoushousuo,ershihunningtuneibuchudixiaoleyuanyoudeyayingliwai,haichanshenglelayingli,danglayinglichaoguohunningtudekanglajixianqiangdushi,jiuchanshengliefeng。liefengfangxiangdazhichuizhiyuyanmian,zixiaershangkaizhan,fengkuanjiaoda(可達1~3mm),延伸長,切割深(縫深可達3~5m以上),稱之為深層裂縫。當平行壩軸線出現時,常常貫穿整個壩段,則稱為貫穿裂縫。
基ji礎chu貫guan穿chuan裂lie縫feng對dui建jian築zhu物wu安an全quan運yun行xing是shi很hen危wei險xian的de,因yin為wei這zhe種zhong裂lie縫feng發fa生sheng後hou,就jiu會hui把ba建jian築zhu物wu分fen割ge成cheng獨du立li的de塊kuai體ti,使shi建jian築zhu物wu的de整zheng體ti性xing遭zao到dao破po壞huai,壩ba內nei應ying力li發fa生sheng不bu利li變bian化hua,特te別bie對dui於yu大da壩ba上shang遊you壩ba踵zhong處chu將jiang出chu現xian較jiao大da的de拉la應ying力li,甚shen至zhi危wei及ji大da壩ba安an全quan。
防止產生基礎貫穿裂縫,關鍵是控製混凝土的溫差,通常基礎容許溫差的控製範圍如表10-1。

混hun凝ning土tu澆jiao築zhu塊kuai經jing過guo長chang期qi停ting歇xie後hou,在zai長chang齡ling期qi老lao混hun凝ning土tu上shang澆jiao築zhu新xin混hun凝ning土tu時shi,老lao混hun凝ning土tu也ye會hui對dui新xin混hun凝ning土tu起qi約yue束shu作zuo用yong,產chan生sheng溫wen度du應ying力li,可ke能neng導dao致zhi新xin混hun凝ning土tu產chan生sheng裂lie縫feng,所suo以yi新xin老lao混hun凝ning土tu間jian的de內nei部bu溫wen差cha(即上下層溫差),也必須進行控製,一般允許溫差為15~20℃。
三、大體積混凝土溫度控製的措施
(一)減少混凝土發熱量
1、采用低熱水泥
采用水化熱較低的普通大壩水泥、礦渣大壩水泥及低熱膨脹水泥。
2、降低水泥用量
(1)摻混合材料;
(2)調整骨料級配,提高骨料最大粒徑;
(3)采用低流態混凝土;
(4)摻外加劑(減水劑、加氣劑);
(5)其他措施:如采用埋石混凝土;壩體分區使用不同強度等級的混凝土;利用混凝土的後期強度。
(二)降低混凝土的入倉溫度
1、料場措施
(1)加大骨料堆積高度;
(2)地弄取料;
(3)搭蓋涼棚;
(4)噴水霧降溫(石子)。
2、冷水或加冰拌和
3、預冷骨料
(1)水冷。如噴水冷卻、浸水冷卻。
(2)氣冷。在供料廊道中通冷氣。
(三)散發澆築塊熱量
1、表麵自然散熱
采用薄層澆築,澆築層厚度采用3~5cm,在基礎地麵或老混凝土麵上可以澆1~2m的薄層,上、下層間歇時間宜為5~10d。澆築塊的澆築順序應間隔進行,盡量延長兩相鄰塊的間隔時間,以利側麵散熱。
2、人工強迫散熱——埋冷卻水管
利用預埋的冷卻水管通低溫水以散熱降溫。冷卻水管的作用有:
(1)一期冷卻
混凝土澆後立即通水,以降低混凝土的最高溫升。
(2)二期冷卻
在接縫灌漿時將壩體溫度降至灌漿溫度,擴張縫隙以利灌漿。




