《大体积混凝土正文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大体积混凝土正文（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-目录1 前言11.1大体积混凝土研究现状及存在的问题11.2本文研究的容及意义22大体积混凝土裂缝成因分析与施工技术研究32.1裂缝与裂缝控制的概念及分类32.2大体积混凝土裂缝的成因3混凝土本身的影响3其他因素的影响42.3大体积混凝土施工方案和施工技术研究5大体积混凝土的设计构造要求5混凝土配合比及其材料62.4混凝土的浇筑与养护7混凝土的浇筑7混凝土的养护7混凝土浇筑块体外表保温层的计算方法8大体积混凝土浇筑的其它规定92.5本章小结93混凝土构造温度收缩裂缝控制理论113.1计算温度应力的根本假定113.2混凝土的根本物理力学性能11混凝土各龄期的收缩及收缩当量温差11混凝土的弹性模
2、量12混凝土极限拉伸值12大体积混凝土的应力松弛系数133.3混凝土温度的计算13混凝土的绝热温升计算14非绝热温升15混凝土外表温度的估算15混凝土外温差计算153.4大体积混凝土温度应力计算及裂缝控制条件16自约束拉应力的计算16外约束拉应力计算16控制温度裂缝的条件173.5本章小结174大体积混凝土施工实例一184.1工程概况184.2施工方案18原材料18混凝土的搅拌、运输及准备18混凝土浇筑18大体积混凝土的振捣184.3大体积混凝土质量控制19混凝土裂缝控制措施19混凝土试块留置及养护244.4混凝土质量保证及成品保护措施25混凝土质量保证措施25成品保护措施25平安文明施工措施
3、255大体积混凝土施工实例二275.1工程概况275.2大体积混凝土原材料和外加剂的选用275.3混凝土配合比设计275.4底板大体积混凝土质量控制措施28大体积混凝土质量标准28混凝土拌制及运输29混凝土浇筑30混凝土养护30混凝土的振捣31成品保护及试块制作和管理315.5冬期施工混凝土质量保证措施325.6大体积混凝土测温326结论与展望346.1结论346.2展望35致36参考文献37. z.-1前言1.1大体积混凝土研究现状及存在的问题随着中国经济的快速开展，我国的建筑行业也取得了辉煌的成就。其中，混凝土构造设计理论与设计己经处于世界领先的水平。同时，也开发出了一批新型建筑材料，出现
4、了一大批的高层、超高层工业或民用建筑。因此，大体积混凝土也越来越多的被应用到各种各样的实际工程之中。大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于lm以上，施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土外温度差，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土构造1。其施工特点是:整体性要求比较高，要求连续浇筑;构造的体量较大，浇筑混凝土后形成较大的外温差和温度应力。大体积混凝土工程构造较厚，体形较大、钢筋较密，混凝土数量较多，施工条件较为复杂，施工技术要求高，必须同时满足强度、刚度、整体性和耐久性要求，另外，还存在如何控制和防止温度应力，变形裂缝产生等问题。随着大体积混凝土施工技术不断地提高，高质量的施工
5、技术也成为社会开展的必然要求。随着生产技术和生产力的不断提高，建立领域的逐渐扩大，大体积混凝土逐渐应用于大型钢筋混凝土构造。但是，由于混凝土部蓄热量大，温度应力增大，使得混凝土裂缝的控制问题成为设计及施工中的一个急需解决的重大问题2。1930年以后，人们开场注意大体积混凝土的裂缝控制问题，并认识到水泥水化热引发的温度应力是大体积混凝土产生裂缝的根本原因。从此美国开场了对大体积混凝土构造进展全面的研究，开发了多种技术措施，这些技术措施包括:(l)开发低热水泥(2)降低混凝土中水泥用量(3)开发新的混凝土施工工艺(4)降低混凝土的浇筑温度(5)对大体积混凝土的外表进展保温，控制其外的温差早在二十世
6、纪50年代，工业建筑温度伸缩缝问题在建筑领域里是属于一个具有规性的问题1。人们在前人研究的根底上开场研究温度应力、温度控制的方法。在国，一般采用经历公式计算大体积混凝土其中心最高温度、施工温度应力以及外表温度，这种做法能够简化计算且具有较强的实用价值。但由于未能考虑大体积混凝土部温度的连续性及连续变化的外界温度的影响，同时采用经历值确定浇筑厚度的温降修正系数，所得结果与实际施工过程中的温度场变化的规律相差很大。由于假设温度场与实际温度场不符，加上没有考虑徐变的影响，施工期温度应力的计算结果与实际混凝土的应力场也不相符合。依据经历公式计算很难了解实际工程温度应力。目前，许多学者应用现代化的计算机
7、技术，综合考虑混凝土的入模温度、混凝土的弹性模量在浇注过程的变化规律以及水泥水化热散热规律和外界气温变化规律，采用有限差分法或有限单元法求解一、二及三维大体积混凝土温度场，有些学者全面的总结了大体积混凝土构造温度与裂缝控制最新研究结果及各种工业构造的裂缝控制方法，提出了较为实用的大体积混凝土工程裂缝的控制方法以及温度场和温度应力场的计算方法，并已在大量工程中得到了广泛应用。与此同时，随着计算机技术的开展，混凝土温度场及应力场的仿真计算也受到人们的重视。考虑诸多随机性，就温度场获得而言，首先是近似处理构造边界条件;其次是考虑气温、水泥和日照等影响因素的随机性;再次是估算原材料温度、混凝土出机温度
8、、浇筑温度;四是考虑混凝土的配合比的随机性引起的绝热温升随机性;五是采用半经历半理论公式换算混凝土热学参数的随机性，如:导热系数、导温系数等。就温度应力场的获得而言，一方面考虑是随机温度场的随机性，另一方面，考虑混凝土材料力学特性如弹性模量、徐变度等，利用随机性分析大体积混凝土的温度场分布规律是当今此类构造的一个开展趋势3。目前，对大体积混凝土施工的研究表达在以下两个方面:(l)为了防止大体积混凝土构件过长，致使构件底部或者是构件的局部断面在收缩过程中约束应力过大，及当应力超过混凝土的在此龄期时的抗拉强度时，混凝土将产生裂缝，故用伸缩缝将一个构件分成假设干施工段。于是，伸缩缝间距研究也就成为大
9、体积混凝土构造的主要研究对象4。(2)为了解决前面相关研究理论不能解决的问题，在后期研究过程中，主要表现在混凝土组成材料的性能和大体积混凝土的配合比以及养护降温等方法的研究。1.2本文研究的容及意义本文在前人研究的根底上，大量查阅国外与大体积混凝土相关文献，主要研究和介绍了以下容:(l)介绍了大体积混凝土应力的理论计算和分析方法，并将计算分析结果与现场测试的结果进展比较分析，验证当前理论的正确性；(2)研究了大体积混凝土裂缝的成因，提出控制大体积混凝土施工裂缝的有效措施；(3)提出实用的计算混凝土裂缝的方法；(4)根据本工程的实践经历，提出大体积混凝土构造设计合理方法、施工工艺的选择方法、制定
10、合理施工方案的步骤等；(5)根据实际工程经历总结出大体积混凝土施工应注意的主要问题，并提出相关解决方案；利用前面的方法对背景工程中的大体积混凝土根底进展了温度场分析和温度监控。从材料选用、浇筑方式、养护等方面入手，采取综合措施控制温度裂缝，到达预期目的。2大体积混凝土裂缝成因分析与施工技术研究2.1裂缝与裂缝控制的概念及分类裂缝是指固体材料中的*种不连续现象，在学术上属于构造材料强度理论畴5，是一种人们可以承受的材料特征。建筑构造的裂缝是不可防止的，如对建筑物抗裂要求过高，必将付出巨大的代价，科学的研究是将其有害程度控制在允许围之。因此，建筑物的裂缝控制是指将裂缝的预测、预防和处理工作。大体积
11、混凝土裂缝主要包括以下几种:(1)微观裂缝一般认为，混凝土的微观裂缝主要包括:粘着裂缝；水泥石裂缝；集料裂缝。在这三种裂缝中，前两种较多，集料裂缝出现较少。混凝土出现的微裂缝主要指前两种。微观裂缝的存在，对混凝土的根本性质产生重要影响。由于混凝土微裂缝的分布规律是不规则的而且是非贯穿的，所以具有微裂缝的混凝土是可以承受一定拉力的。但是，在构造受拉力较大的部位，微裂缝很容易扩展并贯穿整个构造，较早地导致构造断裂。实际上混凝土构造物主要是剪拉破坏。混凝土的构造理论可以解释混凝土微裂缝的成因，即视混凝土为各种材料组成的非均质材料。在混凝土水化和硬化的同时，构造产生不均匀的体积变形;各种材料之间的不均
12、匀变形产生了相互约束应力。按照构相关计算模型，不均匀变形引起应力就导致粘着微裂缝出现。总的来说，混凝土构造有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的，裂缝控制的目的也就是将混凝土控制在无大于0.05裂缝的状态。(2)宏观裂缝宽度不小于0.05的裂缝称为宏观裂缝，宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的。引起混凝土产生构造宏观裂缝的主要原因包括:外荷载;构造次应力;变形应力，当上述应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝6。混凝土的宏观裂缝按其成因有荷载裂缝、变形裂缝、施工裂缝、碱骨料反响裂缝。根据它们在构造中的分布区域，可分为贯穿裂缝、深层裂缝及外表裂缝。混凝土干缩变形和自身温度场变化的部约束或由于气温骤降引起混凝土外表
13、裂缝。混凝土外温差产生的温度应力，当它们大于混凝土同龄期的抗拉强度时就会产生裂缝。一般情况下不会形成贯穿裂缝或深层裂缝。部裂缝是由于在出现外表裂缝浇筑块顶面上浇筑新混凝土形成的。深层裂缝是出现在脱离根底约束围以外的外表裂缝，由于混凝土降温的过程较长，在混凝土块部温度场复杂，裂缝向纵深开展，形成了深层裂缝，但是其部仍是连续的。根底贯穿裂缝是切断混凝土构造的大裂缝。混凝土水化热温升导致浇筑温度过高，形成最高温度，当降到最低温度时，即产生根底温差，当温度应力大于同龄期混凝土的抗拉强度时就产生根底贯穿裂缝。2.2大体积混凝土裂缝的成因根据有关资料，混凝土早期裂缝80%左右由施工因素造成的，15%左右因
14、混凝土材料方面的原因造成，5%左右因设计不当造成。混凝土裂缝的产生主要与材料、施工、设计、使用环境等有关。因此，混凝土产生裂缝原因主要有以下几点。混凝土本身的影响(1)混凝土的体积稳定性混凝土的体积稳定性是指混凝土在抵抗物理、化学作用下产生变形的能力。体积稳定性不好致使混凝土的抗渗性性能降低，溶液性的物质渗透到混凝土中，造成混凝土的耐久性能下降。混凝土的体积变化可以分为三个阶段。混凝土硬化前的体积变化混凝土硬化过程中的体积变化混凝土硬化后的体积变化(2)混凝土的收缩7收缩是混凝土本身所固有的一种重要特性。在没有负载的情况下，混凝土的开裂往往由于收缩变形而导致。混凝土的收缩变形主要包括以下几个方
15、面等。枯燥收缩自收缩塑性收缩化学减缩温度收缩碳化收缩沉降收缩(3)混凝土的徐变在任意荷载作用下，混凝土构造除了发生弹性变形外，还产生一种随时间缓慢增加的非弹性变形，称为徐变变形。徐变变形比瞬时弹性变形大13倍。徐变变形是混凝土部质点的粘性滑动现象。当混凝土构造变形不变，混凝土部约束应力减小，称为应力松弛8。徐变能降低大体积混凝土构造的温度应力，减少收缩裂缝，也能削减构造应力集中区和因根底不均匀沉降引起局部应力的构造的应力峰值。有时在工程施工中可在保持大体积混凝土强度不变的条件下，设法提高混凝土的徐变以减缓构造裂缝的目的。但构造的徐变也有不利的一面，比方徐变会不断加大构造的变形;在预应力混凝土构造中，徐变会还会引起预应力的损失等，所以应综合考虑徐变的影响。(4)混凝土所用材料的影响水泥和水混凝土构造开裂主要是由于本身收缩受到约束而产生的拉应力超过其抗拉强度。混凝土产生的收缩值及强度值因水泥种类、水泥用量拌制不同而不同。水泥的细度问题是需要我们特别关注的，水泥的细度越细，混凝土越容易开裂。砂、石骨料混凝土骨料的含泥量越高越容易开裂。这是
