大体积混凝土结构施工

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1、大体积混凝土结构施工第七讲大体积混凝土结构施工大体积混凝土结构施工整体性要求高，不允许留设施工缝，要求一次连续浇筑完毕。同时，由于结构体积大，混凝土浇筑后水泥的水化热量大，且聚集在大体积混凝土内部不易散发，其内部温度显著升高，更促进水泥水化速度加快，水化热更集中释放，而在混凝土表面散热快，这样就形成了大体积混凝土内外较大的温差，且产生较大的温度应力，当达到一定数值时，混凝土便产生裂缝。因此，如何控制混凝土内外温差和温度变形，防止裂缝产生，提高混凝土结构的抗渗、抗裂和抗侵蚀性能是大体积混凝土施工中的关键问题。7.1大体积砼结构的特点由于高层基础多为砼体积较大的箱

2、形、筏形和桩承台较大的基础，这种结构有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。外荷载引起裂缝的可能性很小。但水泥的水化反应过程中释放的水化热所产生的温度变化与砼收缩的共同作用，会产生较大温度应力和收缩应力，是大体积砼结构出现裂缝的主要因素。这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害，所以必须控制温度应力和温度变形裂缝的开展。1、大体积混凝土的定义通过大量的工程实践证明：砼的温升和温差与表面系数有关，单面散热的结构断面最小厚度在75cm以上，双面散热的结构断面最小厚度在100cm以上，水化热行引起的砼内外最大温差预计可能超过25℃，应

3、按大体积砼施工。7.2结构物裂缝的基本概念3.2.1裂缝的种类及产生的原因:1、裂缝的种类：1）微观裂缝（宽度0.05mm以下）：粘着裂缝：骨料与水泥石粘面上的水泥石裂缝：骨料间水泥浆中的裂缝骨料裂缝：存在于骨料本身的裂缝见下图2）宏观裂缝（宽度0.05mm以上可见的）：表面裂缝：表面拉应力大于砼极限抗拉强度时出现的裂缝贯穿裂缝：砼从高温降温引起砼收缩产生拉应力，当大于砼的极限抗拉强度时，混凝土的整个截面出现贯穿裂缝。深层裂缝：表面裂缝发展而成深层裂缝（图）2、裂缝产生的原因1）水泥水化热的影响：水泥在水化过程中产生大量的热量，试验证明500J/g。水化热聚集

4、在结构内部不易散发，会引起混凝土内部急剧升温。混凝土浇筑初期的弹性模量和强度都很低，对水化热引起的变形约束不大，温度应力自然也比较小，随着混凝土龄期的增长其弹性模量和强度相应提高，对混凝土的收缩变形越来越强，即产生很大的温度应力，当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便产生温度裂缝。2）内外约束条件的影响：结构产生变形变化时，不同结构之间产生的约束称为外约束。结构内部各质点之间产生的约束称为内约束。大体积混凝土受到下部地基的限制，因而产生外部约束应力，混凝土浇筑初期产生压应力，混凝土与基层连接不太牢固，因而压应力较小。当降温时，产生较大的拉应力，若超过混凝

5、土的抗拉强度，混凝土将产生垂直裂缝；3）外界高温变化的影响：外界气温的变化对大体积混凝土开裂有重大影响。浇筑温度受气温的限制，会增加混凝土的温度梯度，造成过大温差和温度应力，使大体积混凝土出现裂缝。（夏季浇水养生，冬季保温、用温水搅拌混凝土）4）砼收缩变形影响：①砼塑性收缩变形：水平减缩比垂直更难②砼的体积变形：（混凝土中的拌合水20％是水泥水化热需要的，80%水蒸发）5）其他碳化收缩空气中的CO2与混凝土中的Ca(OH)2反应生成碳酸钙和水2、控制裂缝开展的基本方法：表面裂缝危害较小，贯穿裂缝危害较大，重点控制贯穿裂缝的开展，常采用的有三种方法：1、“放”的

6、方法：减少约束体与被约束体之间的相互制约，以设置永久性的伸缩缝的方法。一般30～40m，个别10～20m。2、“抗”的方法：减小约束体与被约束体之间的相对温差，改善钢的配置，减少砼的收缩，提高砼的抗拉强度。3、“放”“抗”结合的方法：可分为“后浇带”“跳仓打”和“水平分层间歇”。①“后浇带”：是现浇整体砼结构中，在施工期，保留临时性温度收缩的变形缝方法。②“跳仓打”法：将整个结构按垂直施工缝分段，间隔一段浇筑一段，经过不少于5d的间歇后再浇筑成整体。③“水平分层间歇”法：把整体砼结构分成几个薄层进行浇筑，增加散热的机会，减少砼温度的上升，一般厚度控在0.6～2

7、.0m范围内，时间间隔一般5～7d.7.3温度应力的计算3.3.1结构中的温度场：大体积砼内部最高温度，由混凝土浇筑温度，水泥水化热引起的温升和砼的散热温度三部分组成。1、混凝土的绝热最高温升计算砼的周围没有任何散热条件，没有任何热损耗，水泥水化后产生的水化热量，全部转化成为温升的最后温度，称为绝热温升。式中：Tmax—绝热最高温升（℃）W—每千克水泥的水化热（J/kg）Q—每立方米砼中水泥用量（kg/m3C—砼的比热,一般取0.96X103(J/kg·℃)r—砼的容重（kg/m3）取2400（kg/m3）2、砼最高温升值计算由于大体砼结构都处一定的散热条件下

8、，故实际的最高温升一般都小于绝热温升。