大体积混凝土施工技术研究.doc

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1、大体积混凝土施工技术研究【摘要】：近年来，随着国内基础设施建设以及高层和超高层房屋建筑的大力发展，大体积混凝土在各类建设中的运用越来越多，广泛使用在大中型桥梁的基础及桩基承台、高层和超高层建筑的基础底板及结构转换层、大型设备基础、水坝等结构上。其表现出来的特点为混凝土体积大、设计强度高，单方水泥用量较多，水化热大，结构断面内配筋较多，对设计和施工的整体要求较高，本文作者参考了相关规范和规程，结合自身实际经验对大体积混凝土的施工技术加以分析和研究，提出了一些有益的见解。【关键词】：大体积混凝土 施工 裂缝控制Mass Concrete Construction Technology Resear

2、ch 【Abstract】：In recent years, With the domestic infrastructure construction, high-rise and super high-rise building development, mass concrete in various construction in the use of more and more, Widely used in large and medium-sized bridge foundation and pile cap, high-rise and super high-rise bui

3、lding foundation and structure conversion layer, large equipment foundation, dams and other structures, the Characteristic is Large volume, high design strength, large quantity of Cement content, large quantity of Hydration heat, high requirements On the design and construction, The author of this t

4、ext has done some analyzed and studied On the construction technology of mass concrete, put some forward useful views.【Key words】:mass concrete ; construction; crack control目录序言5一、大体积混凝土简述51、大体积混凝土的定义52、大体积混凝土的特点53、大体积混凝土和普通混凝土的区别6二、大体积混凝土的裂缝研究61、大体积混凝土的裂缝62、产生裂缝的主要原因73、控制大体积混凝土裂缝的技术措施8三、大体积混凝土的施工技术

5、91、大体积混凝土的配制92、大体积混凝土的拌合和运输93、大体积混凝土的浇筑和振捣104、大体积混凝土施工时防止裂缝产生的有关技术措施125、大体积混凝土的养护126、大体积混凝土的温度控制137、大体积混凝土的裂缝检查与处理15四、结束语16参考文献：17致 谢18序言近年来，随着国内基础设施建设以及高层和超高层房屋建筑的大力发展，大体积混凝土在各类建设中的运用越来越多，广泛使用在大中型桥梁的基础及桩基承台、高层和超高层建筑的基础底板及结构转换层、大型设备基础、水坝等结构上。其特点为混凝土体积大、设计强度高，单方水泥用量较多，水化热引起的混凝土内部温度较一般混凝土要大得多，结构断面内配筋较

6、多，整体性要求较高。特别是其中的基础结构大多埋在地下，对抗渗和抗裂性能的要求较高。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。一、大体积混凝土简述1、大体积混凝土的定义大体积砼指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构，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砼结构。根据目前我国全国科学技术名词审定委员会审定公布的科技名词定义为：“大体积混凝土一般为一次浇筑量大于1000 m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2 m，且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土”。一般的，由于混凝土的温升和

7、温降与表面系数有关，根据大量的施工实际案例分析，可以简单界定为：“单面散热的结构断面最小厚度在75cm以上，双面散热在100cm以上，水化热引起的混凝土内外最高温差预计超过25的混凝土结构，可按大体积混凝土施工”。 2、大体积混凝土的特点大体积混凝土结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形。大体混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。3、大

8、体积混凝土和普通混凝土的区别不能以截面尺寸来简单判断是否大体积砼，实际施工中，有些砼厚度达到1m，但也不属于大体积砼的范畴，有些砼虽然厚度未达到1m，但水化热却较大，不按大体积砼的技术标准施工，也会造成结构裂缝。大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同，但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量，大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂。因此判断是否属于大体积混凝土既要考虑厚度这一因素，又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等因素，比较准确的方法是通过计算水泥水化热所引起的混凝土的温升值与环境温度的差值大小来判别，一

9、般来说，当其差值小于25时，其所产生的温度应力将会小于混凝土本身的抗拉强度，不会造成混凝土的开裂，当差值大于25时，其所产生的温度应力有可能大于混凝土本身的抗拉强度，造成混凝土的开裂，此时就可判定该混凝土属大体积混凝土。二、大体积混凝土的裂缝研究1、大体积混凝土的裂缝大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝一般危害性较小。 但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全，它都有一个最大允

10、许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度0.2mm。 对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在0.10.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。如超过0.20.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝，将大大影响结构的使用，必须进行化学灌浆加固处理。 大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止

11、混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。 2、产生裂缝的主要原因产生裂缝的主要原因有以下几方面：（1）水泥水化热水泥在水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出的热量达502.42J/g，因而使混凝土内部的温度升高。大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中

12、水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3-5天。当砼的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成比，温差越大，温度应力也越大。当砼的抗拉强度及混凝土内部所配的钢筋的约束不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝。这就是大体积砼容易产生裂缝的主要原因。（2）约束条件 大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起，当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。由于砼的弹性模量小，徐变和应力松弛度大，使砼与地基连接不牢固，因而压应力较小。但当温度下降时，产生较大的拉应力，若超过混凝土的抗

13、拉强度，砼就会出现垂直裂缝。混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高，热膨胀大，因而在中心产生压应力，在表产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束作用时，同样会产生裂缝。 （3）外界气温变化大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60-65，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。大体积砼在施工期间，外界气温的变化

14、对大体积砼的开裂有重大影响。砼内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和砼的散热温度三者的叠加。外界温度越高，砼的浇筑温度也越高。外界温度下降，尤其是骤降，大大增加外层砼与砼内部的温度梯度，产生温差应力，造成大体积砼出现裂缝。因此控制砼表面温度与外界气温温差，也是防止裂缝的重要一环。 （4）混凝土的收缩混凝土中约20的水分是水泥硬化所必须的，而约80的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。这种收缩变形若存

15、在约束，就会产生收缩应力而出现裂缝。影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺等。3、控制大体积混凝土裂缝的技术措施（1）在设计许可的情况下，采用混凝土60d强度作为设计强度； （2）采用低热或中热水泥，掺加粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料； （3）掺入减水剂、缓凝剂、膨胀剂等外加剂； （4）在炎热季节施工时，采取降低原材料温度、减少混凝土运输时吸收外界热量等降温措施； （5）混凝土内部预埋管道，进行水冷散热； （6）采取保温保湿养护。混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25，混凝土表面温度与大气温度的差值不应大于25。养护时间不应少于14d。 （7）大体积混凝土的浇筑应合理分段分层进行，使混凝土沿高度均匀上升；浇筑应在室外气温较低时进行，混凝土浇筑温度不宜超过28。 （混凝土浇筑温度系指混凝土振捣后，在混凝土50100深处的温度）。 （8）对大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围以内；当设计无具体要求时，温度不宜超过25。三、大体积混凝土的施工技术1、大体积混凝土的配制大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：（1）粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。（2）外加剂宜采用缓凝剂、减水剂；掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。（3）大体积混凝土在保证混