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1、 .大体积混凝土施工工艺标准1 适用围本工艺标准适用于工业与民用建筑型设备基础、高层建筑箱基底板等超厚大体积混凝土结构施工。说明：本工艺相关计算摘自江正荣第二版，计算时进行相关参数查阅）2 施工准备2.1 原材料的要求 2.1.1 水泥：优先采用水化热低的矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥，水泥应有出厂合格证及进场试验报告。2.1.2 砂：优先选用中砂或粗砂，为增加混凝土的抗裂性，含泥量严格控制在2% 以。2.1.3 石子：选用自然连续级配的卵石或碎石，粒径540mm，为增加混凝土的抗裂性含泥量严格控制在 1% 以,为减少水泥用量，在满足施工的条件下尽可能选用大粒径石子，施工条件（设计允许）具备
2、时可采用毛石混凝土。2.1.4 水：宜采用饮用水。如采用其它水，其水质必须符合混凝土拌合用水标准（JGJ63一89）的规定。2.1.5 外加剂：其掺量应根据施工需要通过试验确定，质量及应用技术应符合现行标准混凝土外加剂GB8076、混凝土外加及应用技术GB50119等和有关环境保护的规定。2.2 主要工机具2.2.1 混凝土上料搅拌设备：混凝土自动计量设备、混凝土搅拌机、装载机、水箱、水泵。2.2.2 混凝土运输设备：混凝土搅拌罐车、混凝土泵车、布料机、串筒、溜槽等。2.2.3 混凝土振捣设备：插入式振捣器、平板振动器。2.2.4 混凝土测温设备：电阻型测温仪、热电偶测温仪、玻璃温度计、湿度仪
3、。2.3 作业条件2.3.1 图纸会审、大体积混凝土浇筑专项施工方案已完成，对裂缝控制已进行详细的相关计算，并针对不同的计算结果采取了相对应的裂缝控制措施；对流水分段划分、浇筑程序、原材料运输、混凝土配料、输送、浇筑顺序、浇筑方式、捣固方法以及设备移动、施工平面布置、测温平面图等已确定。2.3.2 准备好混凝土搅拌、运输和浇筑机具设备，并进行一次全面检修，按施工平面布置图进行安装就位和试运转，施工需要工具已按数量做好准备，放在规定地点备用，具体连续作业的条件。2.3.3 模析、钢筋、支架、预埋件、测温设备、预埋管道等按设计要求安装完毕，并经隐蔽验收检查。2.3.4 混凝土供应充分，能满足混凝土
4、连续浇筑的需要；试验室混凝土配合已确定，满足水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的要求。2.3.5 劳动力安排要满足连续施工作业。2.3.6 施工人员应经过专业安全和技术培训，并接受了专项施工技术交底。 3 工艺流程 配合比设计裂缝控制计算（配合比调整）混凝土制作运输混凝土搅拌混凝土浇筑混凝土振捣混凝土养护、测温4、 操作要点4.1 混凝土的配合比控制原则4.2.1 选用中低热水泥，掺加粉煤灰，掺加高效缓凝型减水剂，均可以延迟水化热释放速度，降低热峰值。4.2.2 掺入适量的U型混凝土膨胀剂，防止或减少混凝土收缩开裂，并使混凝土致密化，使混凝土抗渗型提高。在满足混凝土泵
5、送的条件下，尽量选用粒径较大、级配良好的石子；尽量降低砂率，一般宜控制在42-45%之间。4.2.3 控制混凝土的出机温度和浇筑温度，冬季在不冻结的前提下，采用冷骨料、冷水搅拌混凝土。夏季如当时气温较高，还应对砂石进行保温，砂石料场设简易遮阳装置，必要时向骨料喷冷水。4.2.4 掺入减水剂，尽量减少水泥用量，降低混凝土泌水量。4.2大体积砼裂缝控制施工计算4.2.1自约束裂缝控制施工计算浇筑大体积砼时，由于水化热的作用，中心温度过高，与外界接触的表面温度低，当混凝土受外界气温影响急剧冷缩时，外部混凝土质点与混凝土部各质点之间相互约束，使表面产生拉应力，部降温慢受到自约束产生压应力，由温差产生的
6、最大拉应力和压应力由下式计算：t= 2/3E(T)T1/1-vc= 1 /3E(T)T1/1-v式中t、c分别为砼的抗拉强度和压应力（N/MM2）E(T) 弹性模量（N/MM2）土的热膨胀系数（1/C）T1混凝土截面中心与表面之间的温差(C)V土的泊松比，取0.15-0.20由上式计算的t如果小于该龄期混凝土的抗拉强度，则不会出现表面裂缝，否则则有可能出现裂缝。同时由上式可知采取措施控制温差T1 就可有效地控制表面裂缝的出现。4.2.2外约束裂缝控制施工计算4.2.2.1混凝土浇筑前的裂缝计算在大体积砼浇筑前，根据施工拟采取的施工方法，裂缝控制技术措施和已知施工条件，先计算混凝土的最大水泥水化
7、热温升值、收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量，然后通过计算，估量混凝土浇筑后可能产生的最大温度收缩应力，如小于混凝土的抗拉强度，则表示所采取的裂缝控制措施能有效地控制裂缝的出现；如超过混凝土的允许抗拉强度，则应改善施工操作工艺和性能，提高混凝土极限拉伸强度或改善约束措施，重新进行计算，以达到预防温度收缩裂缝出现的目的。计算步骤如下：（1）计算混凝土的绝热温升值混凝土的水化热绝热温升值，一般按下式计算：T(t)=mcQ/C（1-e-mt）T(t)浇筑完一段时间t，混凝土的绝热温升（C）mc每立方米混凝土水泥用量(kg/m3)Q每千克水泥水化热量（J/kg）C混凝土的比热容在0.84-1.05Kj
8、/(kgk)之间，一般取0.96Kj/(kgk)；混凝土的质量密度，取2400kg/m3e常数，为2.718t龄期（d）m与水泥品种比表面、浇捣时温度有关的经验系数，一般取0.2-0.4Tmax混凝土最大水化热温升值，即最终温升值。（2）计算各龄期混凝土收缩变形值各龄期混凝土的收缩变形值(t)= 0(1-e-bt)M1M2M3Mn(t)非标准状态下混凝土任意龄期（d）的收缩变形值0标准状态下的最终收缩值（即极限收缩值），取3.24*10-4e常数，2.718b经验系数，取0.01t混凝土浇筑后至计算时的天数M考虑各种非标准条件，与水泥品质、骨料、水灰比养护条件等有关的修正系数（3）计算混凝土的
9、收缩当量温差混凝土收缩变形会在混凝土引起相当大的应力，在温度应力计算时应把收缩变形这个因素考虑进去，为计算方便，把混凝土收缩变形合并在温度应力之中，换成“当量温差”按下式计算Ty(t)=-(t) /Ty(t)任意龄期（d）混凝土收缩当量温差（C）,负号表示降温(t)各龄期（d）混凝土的收缩相对变形混凝土的线膨胀系数，取1.0*10-5（4）混凝土的弹性模量变形变化引起的应力状态随弹性模量的上升而显著增加，计算温度应力应考虑弹性模量的变化，各龄期混凝土弹性模量可按下式进行计算E(t)=Ec(1-e-0.09t)E(t)混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量，计算温度应力时一般取平均值Ec混凝土的最终弹
10、性模量，可近似取28天的弹性模量（5）计算混凝土的温度收缩应力大体积混凝土基础或结构（厚度大于1m）贯穿性或深进的裂缝，主要是由平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的，混凝土因外约束引起的温度应力，一般用约束系数法来计算约束应力，按以下简化公示计算。=-(E(T)T/1-VC)S(T)RT=T0+2/3T(t)+Ty(t)-Th混凝土温度应力E(t)混凝土从浇筑至计算时的弹性模量混凝土的线膨胀系数，取1.0*10-5T混凝土的最大温差绝对值，如为降温取负值，当大体积砼基础长期裸露在室外，且未回填土时，T值按混凝土水化热最高温升值与当月平均最低温差进行计算，计算结果未负值，则表示降温。
11、T0混凝土的入模温度Th混凝土浇筑完后达到温度时的温度S(T)考虑徐变影响的松弛系数R混凝土的外约束系数党委岩石地基时R=1，当为可滑动垫层时R=0,一般土地基取0.25-0.5VC混凝土的泊松比4.2.2.2混凝土浇筑后裂缝控制施工计算大体积混凝土浇筑后，根据实测温度值和绘制的温度升降曲线，分别计算各降温阶段产生的混凝土收缩拉应力，其累计总拉应力值，如不超过同龄期的混凝土抗拉强度，则表示所采取的防裂措施能有效地 预防裂缝的出现，不至于引起结构的贯穿性裂缝，如超过该阶段是的混凝土抗拉强度，则应采取加强养护和保温措施，使缓慢降温和收缩，提高该龄期混凝土的抗拉强度、弹性模量、会发生余变特性等，以控
12、制裂缝的出现，计算步骤和方法如下：（1） 混凝土绝热温升值绝热状态下混凝土的水化热绝热温升值按下式计算T(t)=mcQ/C（1-e-mt）符号意义同上（2） 求混凝土最高温升值根据各龄期的实际温升后的降温值和升降温曲线，按下式求各龄期实际水化热最高温升值Td=Tn-T0Td 各龄期混凝土实际水化热最高温升值Tn 各龄期实测温度值T0 混凝土入模温度（3） 计算混凝土水化热平均温度按下式进行计算T(t)=T1+2/3T4T1保温养护下混凝土表面温度T2实测基础中心最高温度（4） 计算混凝土基础或结构截面上任意深度温差按下式进行计算Ty=T1+(1-4y2/d2)T4Ty基础或结构截面上任意深度处
13、的温度d 基础或结构厚度y基础截面上任一点离开中心轴的距离其它符号同上（5） 计算各龄期混凝土收缩变形值、收缩当量温差及弹性模量混凝土收缩变形值、收缩当量温差及弹性模量的计算同混凝土浇筑前裂缝控制的施工计算（6） 计算各龄期的综合温差及总温差各龄期混凝土的综合温差按下式计算T(t)=Tx(t)+ Ty(t)T(t)各龄期混凝土的综合温差Tx(t)各龄期水化热平均温差Ty(t)各龄期混凝土收缩当量温差总温差为混凝土各龄期综合温差之和即：T=T1+T2+T3+T(n)（7） 计算各龄期混凝土松弛系数混凝土松弛程度同加荷时混凝土的龄期有关，龄期越早，徐变引起的松弛亦越大，其次同应力作用时间的长短有关
14、，时间越长，则松弛亦越大，混凝土考虑龄期及荷载持续时间影响下的应力松弛系数S(t)见下表混凝土考虑龄期及荷载持续时间的应力松弛系数时间t(d)369121518212730S(t)0.0.2080.2140.2150.2330.2520.3010.5701.00（8） 计算最大温度应力弹性地基上大体积混凝土基础或结构各降温阶段的综合最大收缩拉应力，按下式进行计降温时，混凝土的抗裂安全度应满足下式要求：K=ft/(t)1.15式中：（t）各龄期混凝土基础所承受的温度应力V混凝土泊松比，当为双向受力时，取0.15Ei(t)各龄期混凝土的弹性模量T i(t)各龄期综合温差，均以负值代入Si(t)各龄期混凝土松弛系数Cosh双曲余弦函数，可由附表查的约束状态影响系数，按下式进行计算=CX/HE(t)H大体积混凝土基础式结构的厚度Cx地基水平阻力系数L基础或结构底板长度K抗裂安全度，取1.15ft凝土抗拉强度设计值结论：通过以上计算，混凝土抗裂度满足要求后，按照计算时的配合比配置混凝土，如不满足要求，可重新调整配合比后重新计算或采用循环水、保温保湿养护（覆盖厚度通过计算确定）来控制混凝土裂缝的发生。4.3. 混凝土制备与运输操：4.3.1 混凝
