《大体积混凝土》PPT课件(I)

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1、大体积混凝土近年来，随着国民经济和建筑技术的发展，建筑规模不断扩大，大型现代化技术设施或构筑物不断增多，而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点，日益受到人们的欢迎，于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。大体积混凝土的定义美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小尺寸在80cm以上，同时，水化热引起的内外温差预计会超过25℃，这样的混凝土应称之为

2、大体积混凝土。”大体积混凝土的定义但是，混凝土的温升和内外温差与表面系数有关，单面散热的结构其最小断面尺寸在75cm以上，双面散热的结构其最小断面尺寸在100cm以上，水化热引起的内外温差超过25℃，就应该称之为大体积混凝土。大体积混凝土裂缝形成的原因大体积混凝土开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题，裂缝产生的原因可分为两类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝，是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。大体积混凝土裂缝形成的原因这类混凝土由于体积

3、大，外荷载引起裂缝的可能性很小；而由于其散热面积很小，水化热积聚作用十分强烈，内部混凝土温升可以很高，甚至达到80-90℃以上。内外温差所产生的温度应力可以超过混凝土能承担的抗拉强度，并产生超过混凝土极限拉伸变形值，从而引起混凝土的开裂。大体积混凝土裂缝形成的原因混凝土浇注初期，产生大量的水化热，混凝土的温度急剧上升。而混凝土表面散热条件较好，温度上升比较少；混凝土内部散热条件比较差，温度上升较多，从而形成从表到里的温差梯度，使混凝土内部产生压应力，而外部产生拉应力。当拉应力超过混凝土的极限抗压强度时，就会导致混凝土表面产生裂缝。大体积混凝土裂缝形成的原

4、因表面裂缝进一步扩展混凝土浇筑一定时间后，水化热释放的高峰已过，混凝土从最高温度开始逐渐降温，降温的结果引起混凝土收缩，再加上水分蒸发引起的收缩，而地基和结构边界条件的约束使之不能自由变形，从而使混凝土处于大面积拉应力状态。如果这种区域存在表面裂缝，则极有可能发展成深层裂缝，甚至存在整个截面上的拉应力。大体积混凝土裂缝形成的原因当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土产生整个截面上的贯穿裂缝。贯穿裂缝切断了结构断面，破坏结构的整体性和稳定性，其危害是最严重的，在施工中是绝不允许出现的。防止大体积混凝土裂缝的措施材料型裂缝主要是由温差和收缩引起，所以为了

5、防止裂缝的产生，就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩，最常用的方法有优选原材料、采用合理的施工方法两种。防止大体积混凝土裂缝的措施优化原材料包括水泥的选择、掺加粉煤灰、骨料的选择、加入外加剂。混凝土施工包括混凝土的拌制、混凝土浇注、拆模、做好表面隔热保护、混凝土的养护、通水冷却。水泥由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差就要尽量降低水化热，为了降低水化热，要尽量采取早期水化热低的水泥，由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，要降低水泥的水化热，主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数。硅酸盐水泥的矿物组成主要有：C3S、C2S、C3A和C

6、4AF，试验表明：水泥中铝酸三钙（C3A）和硅酸三钙（C3S）含量高的，水化热较高，所以，为了减少水泥的水化热，必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外，在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小，因为水泥的细度会影响水化热的放热速率，试验表明比表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17J/g～21J/g，7d和20d均增加4J/g～12J/g。粉煤灰替代部分水泥掺入粉煤灰主要有以下作用：①可以减少水泥用量，降低水化热并提高和易性；②由于粉煤灰颗粒较细，在混凝土中分散更加均匀；③粉煤灰的火山

7、灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总孔隙率降低，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。骨料粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径，因为粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，水化热就随之降低，对防止裂缝的产生有利。骨料细骨料宜采用级配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热就低，裂缝就减少，另一方面，要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重，因此细骨料尽量用干净的中粗沙。掺入外加剂减水剂对混凝土开裂的影响减水

8、剂的主要作用改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度