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1、有效地控制内 部硅的 温度，减少内 外温差， 缺点是现场条件下 运用和控制比 较复杂和麻 烦，代价也高。 第 二 个 采 用 的 方 法 是 冷 却 法， 可 以 与 上 述强 制冷 却 法并 用， 也 可以 只 冷 却 硅 中 一 种 或 数种组分来降 低浇 筑温度， 减少最高 温度与最终温度的 温差在许多 情况下。 把冷却法作为 根本性的 控制措施，而 在结构的关键 部位辐以强制冷却，它的 优点 是简便、 具体使用和控 制效果较 好， 代价也 低些。 缺点是: 在控 制最高 温升的 全过程中， 所拥有的温控时间很有 限。 另一种可以 影响 温度变化 的人工措施是 绝热法。 此法多 年用保温
2、材料覆盖保持新鲜硷 免受冻害， 现已 广泛地把绝热作为 防止开裂的 温控方 法， 主要是 用于保护硅表面免受急剧 的温降影响。 硅的 热力学性质也影 响散 热速度、 散热量和温度变化，但它的热力学性质是不受控制 的。 它基本上 取决于骨料的热力学性质，而 硷采用的 骨料，又 是由 可用材料的来源和经济 因素决定的。 3 . 温度裂缝的 原因 引 起温度裂 缝的 根本原因是约束。 大体 积硷通常存在两种明 显的约束状态。 一是当硷 块中出 现温差时，即当 大体积硅块外露部分受 外界 温度的 影响急 剧冷却，而内 部硅温度却 较高，内部 硅限 制外部硅使之不能自由 地收 缩，当 超过硷的拉 伸强
3、度的拉应力时就发生裂 缝。 一种明显的约束状态是当 硅浇筑在己 冷却的弹模较大的 “ 老 ” 硅上或基岩上时出现的。 当 硅温度升高时，由 于受基岩或基础硷的约束使 之不能自 由 膨胀， 因而产生压应力。 但通 过对大体 积硷结构性能的观测说明， 由于硅 弹性模 量低和徐变 量较大，初期温升引起的压 应力是 很小的。因 此温度稍降后就释放了 不大的压应力， 进一 步的 温降抵消了 基础的约束 影响，继而产生拉应力。因而推论:由于碎内外部位很少能在短时间内发生大的温差。裂 缝首先出 现在硷块表面上， 随后因受基 础的 约束，可能 会使 裂缝发展贯穿整体。 反之，可 能出 现一种值得重视的情况，即
4、温降持 续期 较长 ( 可能 是若干 年)， 克服了 基础的约束作 用，而不引起裂缝。 有资料 表明，在 有基础 约束的条 件下， 在硅块的 中间、 相当于1 5 %厚度的部位，从最 高 温度向 稳定温度下降时，约有3 0 % 的 硷可能出 现相当的 拉应力为 减少裂缝要求:水泥 水化温升要少， 浇筑温度要低。 任何时 候尽可能 减少结构中的内 外温差。其 冲第一点， 在冬季施工时不难达到，在热天和夏季 就存在一定的问 题。 第二点 的实现程度， 主要依赖 于施工程序、气候条件以及为改变气候的不利影响而采取的人工措施，是难以做得好的。 经验说明 ，较之基础约束来说裂缝的发生 大多 是因为 未能
5、有效地处理这个问题。 4 . 小浪底工程采用的方法 借助以往的经验，在小浪底工程招标阶段，对温控措施的审查是相当严谨的。对温控 措施给予极大的关注有助于避免或减少 裂缝的发生。 首先 是最大可能 地减少水泥用量， 这样将非常有利于控制温度。在工程上有这样的经 验:水泥用量低对硷温升的影响相似于 采用低热水泥。 一般条件下 大体积硅的水化热和散 热速度几乎精确地水泥用量成正比，因而 减少一定比 例的水泥用量几乎减少相同 比例的温 升。 掺用粉煤灰、 引气剂、使用适宜的 均匀级配细骨料其综合效 益是显著的， 使硷减少水 泥用量1 5 - 2 5 %成为可能。以 B 级C 4 0 硅为例使用5 2
6、5 中 热和5 2 5 R 普硅水泥硅具有一般的热 力学性质，水泥用量从3 5 0 k g / m 减少到3 1 0 k g / m , 2 8 天绝热温升约减少6 . 5 0C ，甚至更 多。 一6 4一 ，J渭 _ ， 二二 - 1m 4 mr 下一 1一 - . 曰 户户口 -一 泡沫塑料减 lI 尸 / ，碑 尸 ， 1 一 Z /无 隔 热 物 厂 r/ l : L f 。温度 ) 图1 . 隔热物对冬季硅块表面附近温度的作用 b水泥用 量:尽 其可能降 低水泥用量。 c . 浇筑温度:最大允许 浇筑温度为1 0 - - 1 3 C ， 特别 是高 标号的 硷应更 低一些。 d隔热材
7、料:在冬季用 隔热材料 ( 泡沫塑料板) 对硷表面进行保护。 e施工方法:控制浇筑层厚为1 . 5 -3 . O m ，尽盆减少连续 浇筑层的间隔时间，不规定 最少暴露时间:控制相邻硷块高差 ( 合同规定为6 -8 m )。有时由于施工需要可大一些。 f . 有关因素:1 ) 适宜而均匀级配连续的 骨料，尤其是细骨料: 2 ) 掺用引气剂;3 ) 现场浇筑使用大功率插入式振捣器。 用 于预测温度和应力分析的方法较有限，因它涉及多 种可变因 素，人 们在解决 沮控方 面的 研究进展，在 很大程度上是以 观测和现场经验分析为基础的直接成果。 5 . 结语 5 . 1随 着人 们对大体积 硅的 温度
8、观测逐步地了 解温控问 题实 质和复 杂性， 它起因 于退度变 化和约束而产生 拉应力， 发展到超过硅的拉压强度; 水泥硬化过程的 发热量和特征对温度 裂缝起重要作用，同时气候条件、施工程序也是重要因素。 5 . 2温度裂缝的 解决取 决于有效 地控制温度变化幅度和温差的 减少， 小浪底程实践采用措 施并进行不同 组合加以 运用，基上是以下几个方面: a . 使用低水化热的 水泥或胶凝材料。 b在满足硷强度、 抗渗和耐久性要求的前提下尽量减少水泥用量。 c . 改善施工程序，有助于避免和减少裂缝并对控制温度变化有益。 d . 采用人工措施如予冷、后冷和用隔 热材料保护硷表面， 实践证明，这些措
9、施综合运用，使小浪底工程的 裂缝大大减少，有部位几乎完全避 免，这样做是经济而有效的。 5 . 3对 于大体积硷最高 温度的设计 值，必 须进行 各种 热力学性能的校核性试 验 ( 特别是绝 热温升试验)，以 研究技术指标与实施水平是否相适应。 参考文献 1 ) 小浪底工 捏导流洞 硷衬 砌裂缝成因 及处理徐运汉人民 黄河1 9 9 9 . 3 2 ) 混凝土的性能A - M 3 )美国混凝土学会标准 内维尔著李国津等译 A C I 3 0 5 R -9 1 ( H o t 中国建筑工业出版社 W e a t h e r C o n c r e t i n g ) 4 ) ( C G I C 佐温度控制调查报告I I / M I / D I I / S O 5 6 / 9 7赵 宏 一“一
