混凝土温度应力的基本特点及碾压优化方案

（1）碾压混凝土高重力坝断面尺寸和体积十分巨大，属典型的大体积混凝土结构。大体积混凝土结构中的温度变化过程如图1所示。

图1　大体积混凝土结构中的温度变化过程图

浇筑温度Tp是混凝土刚浇筑完毕时的温度，如果完全不能散热，混凝土处于绝热状态，则温度将沿图中绝热温升曲线上升；实际上混凝土浇筑层顶面和侧面可以散失一部分热量，混凝土温度将沿着图中实线而变化，上升到最高温度Tp＋Tr后温度即开始下降，其中Tr为水化热温升。上层覆盖新混凝土后，受到新混凝土中水化热影响，老混凝土温度还会略有回升；过了第二个高峰以后，温度继续下降，最后降到最终稳定温度。碾压混凝土最高温度一般发生在混凝土浇筑后7～10d，为了降低混凝土最高温度，混凝土浇筑后即通过预埋水管通制冷水冷却，以削减水化热温升。

（2）碾压混凝土重力坝采用不设纵缝的大仓面通仓薄层连续上升施工工艺，碾压仓面大，上升速度快，虽然混凝土掺入大量粉煤灰，绝热温升较低，但因其水化热发散较慢，即使不是连续碾压，层面散热效率也不高，因而其水化热温升并没有显著降低（与常态混凝土比较），同时由于仓面大，块体尺寸长，在同样温差（基础温差、内外温差、上下层温差）作用下，温度应力较大。不同粉煤灰掺量混凝土水化热与龄期关系曲线如图2所示。

图2　水化热与龄期关系曲线图

（3）碾压混凝土是一种干硬性混凝土，采用大仓面通仓薄层连续施工，层间覆盖时间较常态混凝土长，更易受到高气温、强烈日晒、蒸发、相对湿度、刮风等因素的影响，浇筑过程中碾压混凝土温度回升也比常态混凝土大。(https://www.xing528.com)

（4）碾压混凝土的受拉徐变随粉煤灰掺量增加而减小，所以温度拉应力的松弛较常态混凝土小。

（5）在不采取散热措施的情况下，碾压混凝土坝内温度要经过几十年甚至更长时间才能降至稳定温度，在漫长的降温过程中，由于内外温差，表面会出现较大的拉应力引起表面裂缝。碾压混凝土层面多，层面上的各种强度指标较其本身低，较易开裂。由于少数表面裂缝后期可能发展为贯穿或深层裂缝，因此应充分重视防止表面裂缝。

（6）施工缝的结合强度较低，也容易产生水平裂缝。

根据上述分析，不能认为碾压混凝土水泥用量少，绝热温升低，浇筑分层薄易于散热，从而放松对温度控制。工程实践表明，碾压混凝土施工过程和温度变化对碾压混凝土坝的应力状态有重要的影响，如果不注意温度控制，碾压混凝土坝也会产生相当多的裂缝。大体积混凝土内一旦出现较大的裂缝，要通过修补以恢复结构的整体性实际上是很困难的，故应以预防为主。