0 引言

      大体积混凝土温度裂缝的产生与水化热集中释放、内外温差梯度过大及收缩应力集中三方面因素密切相关,水泥水化反应在浇筑后短时间内释放大量热量,混凝土内部温度快速升高而表面散热较快,形成由内向外递减的温度场分布,内外变形不协调产生自约束应力,加之底板受地基土摩擦及相邻结构边界约束,收缩变形无法自由释放而转化为拉应力,当拉应力超过混凝土早期抗拉强度时裂缝即行产生。温控防裂技术的目标在于降低混凝土内部温升幅度、减小内外温差梯度、控制降温速率及释放约束应力,从热源控制、热量导出、温差缓解及应力释放等多个层面采取综合措施,将温度应力控制在混凝土抗拉强度允许范围内以防止裂缝产生。

1 工程概况

      本建设项目位于市区辖区内,总建筑面积约3793.71m2,其中地上建筑面积3 329.38m2,地下建筑面积464.33m2,建筑层数为地上五层、地下一层。工程内容涵盖土建施工、装饰装修、机电安装、消防系统及室内给排水暖通电气工程,同时配套建设场内管道系统、景观绿化及室外综合管网等附属设施。基础底板采用筏板基础形式,底板厚度1.0m,混凝土强度等级为C35P6,单次浇筑方量约280m3,属于典型的大体积混凝土施工范畴。基础底板承担整体建筑荷载传递功能,对混凝土浇筑质量及裂缝控制提出严格要求,施工过程中需采取针对性温控防裂技术措施以确保结构安全性与耐久性。

2 大体积混凝土温度裂缝成因分析

2.1 水化热集中释放

      建筑基础底板采用C35P6混凝土浇筑,水泥用量较高导致水化反应释放的热量总量较大,而底板体量决定了内部热量向外传导的路径较长,散热条件受到几何尺寸限制,热量在浇筑后持续积聚使内部温度急剧攀升,底板中心区域因距离各散热表面最远而成为温度最高区域,形成以板心为中心向四周递减的温度分布形态。水化热引起的温升使混凝土产生热膨胀变形,但底板四周受到相邻结构约束、底部受到地基土摩擦约束,膨胀变形无法自由发展而转化为内部压应力,后期随热量逐渐散失,温度下降过程中前期积累的压应力逐步转化为拉应力,由于混凝土早期抗拉强度发展滞后于拉应力增长速度,裂缝即从应力集中部位萌生并沿薄弱截面扩展[1]

2.2 内外温差梯度过大

      基础底板浇筑完成后,表面与大气环境直接接触使热量散失速度较快,而内部混凝土因散热路径受底板厚度限制,温度下降速度明显慢于表面,内外温差随时间推移逐渐加大,沿底板厚度方向形成非均匀温度场分布,表层混凝土因温度下降较快产生收缩趋势,内部混凝土因温度较高仍维持膨胀状态,截面变形不协调引发自约束效应。表层混凝土收缩变形受内部膨胀区域约束而产生拉应力,拉应力沿厚度方向呈梯度分布且在表面附近达到峰值,混凝土早期抗拉强度较......

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