大體積混凝土-修改版

1、目 錄1、工程概況 2、施工準(zhǔn)備工作 3、大體積混凝土溫度和溫度應(yīng)力4、大體積混凝土常用的防裂技術(shù)措施5、大體積混凝土施工 6、大體積混凝土溫度控制 7、基礎(chǔ)混凝土抗裂溫差計算 8、大體積混凝土主要管理措施 9、大體積混凝土養(yǎng)護(hù) 大體積混凝土施工方案一、工程概況:廣?；▓@B地塊1#13#樓、幼兒園及地下車庫工程位于合肥市南屏路以西，龍圖路以南。本工程屬于二類高層住宅建筑，總建筑面積為m2，1#11#樓為地上1315層（框剪結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)），12#13#樓為地上2層（框架結(jié)構(gòu)，承臺基礎(chǔ)），幼兒園為地上3層（框架結(jié)構(gòu)），其中地下車庫12709m2 （筏板基礎(chǔ)，剪力墻，地下停車場），建筑使用年限50

2、年。本工程建筑耐火等級為二級，地下室耐火等級為一級，抗震設(shè)防烈度為7度，屋面防水等級為級；剪力墻抗震等級二級。本工程按照建設(shè)單位要求采用泵送商品砼。本工程基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級均為C30，1#8#、10#樓基礎(chǔ)筏板厚度為900mm；9#、11#樓基礎(chǔ)筏板厚度為1000mm，地下車庫基礎(chǔ)筏板厚度為400mm，屬于大體積混凝土，對混凝土密實(shí)度和耐久性要求較高。本工程由合肥市重點(diǎn)工程建設(shè)管理局投資興建，安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院設(shè)計,浙江江南工程管理股份有限公司監(jiān)理，新蒲建設(shè)集團(tuán)有限公司施工。二、施工準(zhǔn)備工作:大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度

3、差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作，才能保證基礎(chǔ)底板大體積混凝土順利施工。1、材料選擇本工程混凝土采用商品混凝土澆筑。對主要材料要求如下：（1）水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應(yīng)用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內(nèi)部溫度過高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，便混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)表面拉應(yīng)力超過早期混凝土抗拉強(qiáng)度時就會產(chǎn)生溫度裂縫，因此通過摻入合適的外加劑可以改善混凝土的性能及采用有效的散熱控溫措施。（2）粗骨料：采用碎石，粒徑5-25mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，

4、抗壓強(qiáng)度較高，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。（3）細(xì)骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。（4）粉煤灰：由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。按照規(guī)范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土?xí)r，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，因此粉煤灰的摻量控

5、制在15%以內(nèi)，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。（5）外加劑：圖紙?jiān)O(shè)計要求底板（非加強(qiáng)帶）砼須摻WJB型砼復(fù)合液，摻入量為膠凝材料重量的3%；底板（加強(qiáng)帶）砼摻WJB型砼復(fù)合液，摻入量為膠凝材料重量的5%，以膨脹加強(qiáng)帶。外加劑可降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補(bǔ)償功能，可提高混凝土的抗裂性。外加劑的用量及使用性能，商品混凝土站在澆筑砼前應(yīng)將報告送達(dá)施工單位。2、混凝土配合比（1）混凝土采用攪拌站供應(yīng)的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據(jù)現(xiàn)場提出的技術(shù)要求，提前做好混凝土試配。（2）混凝土配合比應(yīng)提高試配確定。按照國家現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及

6、驗(yàn)收規(guī)范、普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程及粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范中的有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計。（3）粉煤灰采用外摻法時僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應(yīng)考慮到水泥的供應(yīng)情況，以滿足施工的要求。3、現(xiàn)場準(zhǔn)備工作（1）基礎(chǔ)底板鋼筋及柱、墻插筋應(yīng)分段盡快施工完畢，并進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。（2）基礎(chǔ)底板側(cè)模，采用木模板支模。（3）將基礎(chǔ)底板上表面標(biāo)高抄測在柱、墻鋼筋上，并作明顯標(biāo)記，供澆筑混凝土?xí)r找平用。（4）澆筑混凝土?xí)r預(yù)埋的測溫管及保溫用的塑料薄膜、草袋（麻袋）等應(yīng)提前準(zhǔn)備好。（5）項(xiàng)目經(jīng)理部應(yīng)與建設(shè)單位聯(lián)系好施工用電，以保證混凝土振搗及施工照明用。（6）管理人員、施工人員、后勤人員、保衛(wèi)人員等晝夜排班，堅(jiān)守

7、崗位，各負(fù)其責(zé)，保證混凝土連續(xù)澆灌的順利進(jìn)行。三、大體積混凝土溫度和溫度應(yīng)力1、根據(jù)基礎(chǔ)底板設(shè)計厚度，基礎(chǔ)底板混凝土初齡期中部中心點(diǎn)的溫升高峰值，該溫升值一般略小于絕熱溫升值。一般在混凝土澆筑后4d左右產(chǎn)生，以后趨于穩(wěn)定不再升溫，并且開始逐步降溫。對大體積混凝土養(yǎng)護(hù)，應(yīng)根據(jù)氣候條件采取控溫措施，并按需要測定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫度，將溫差控制在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，本工程設(shè)計無具體要求，即按規(guī)范執(zhí)行。表面溫度的控制可采取調(diào)整保溫層的厚度。2、大體積混凝土工程施工前，應(yīng)對施工階段大體積混凝土澆筑塊體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮力進(jìn)行驗(yàn)算，確定施工階段大體積混凝土澆筑塊體的升溫峰值、內(nèi)外溫差(不超過25

8、，)及降溫速度(不超過15d)的控制指標(biāo)，制訂溫控施工的技術(shù)措施。3、大體積混凝土由于混凝土數(shù)量大，水泥的水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，內(nèi)部溫度峰值?？蛇_(dá)到4560，而表面散熱較快，使內(nèi)外產(chǎn)生較大溫差，對超長、超寬的大面積結(jié)構(gòu)一般從控制內(nèi)外溫差和控制極限拉應(yīng)力不大于混凝土抗拉強(qiáng)度兩方面考慮。4、對厚大結(jié)構(gòu)的混凝土的內(nèi)外溫差可按下列各式進(jìn)行估算：l 砼最終絕熱溫升：Th=WQ/CP式中：W-每立方米混凝土用量(kg)Q-每千克水泥水化熱(kjkg),計算時可按下表取值每公斤水泥發(fā)熱量(Q)品種發(fā)熱量(kjkg)325425525普通水泥礦渣水泥289247377335461C-混凝土比熱，計算

9、時可取0.97（kjkg.K）P混凝土密度,計算時可取2400(kgm3)l t齡期砼絕熱溫升： Tt=Th(1-e-mt) 式中：e-自然對數(shù)之底，e2.718m-隨水泥品種、比表面及澆筑溫度變化的系數(shù)可按下表取值計算水化熱溫升時的m值澆筑溫度（）51015202530m(1d)0.2950.3180.3400.3620.3840.406 l 混凝土內(nèi)部(中心最高)溫度： Tmax=Tj+Tt式中：不同澆筑塊厚度的溫降系數(shù)，計算時可按下表取值 不同澆筑塊厚度與混凝土絕熱溫升的關(guān)系（值）澆筑塊厚度（m）1.01.52.03.05.06.00.360.490.570.680.790.82注：1.

10、 TmTh Tm混凝土由水化熱引起的實(shí)際溫升（）2.本表僅在估算絕熱溫升時使用，當(dāng)估算各齡期時的水化熱溫升 時應(yīng)按下表取值：不同齡期水化熱溫升與澆筑塊厚度的關(guān)系澆筑塊厚度（m）不同齡期(d)時的（）值369121518212427301.001.251.502.503.004.000.360.420.490.650.680.740.290.310.460.620.670.730.170.190.380.590.630.720.090.110.290.480.570.650.050.070.210.380.450.550.030.040.150.290.360.460.010.030.120.2

11、30.300.370.080.190.250.300.050.160.210.250.040.150.190.24l 表面溫度: Tb(t)=Tq+(4/H2)*h(H-h)T(t)式中：Tq齡期t時的大氣平均溫度（）H混凝土的計算厚度（H=h+2h）(m)h-混凝土的實(shí)際厚度(m)h-混凝土虛鋪厚度（m）h=K*/K-計算折減系數(shù)，一般取K=0.666-混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，計算時取2.33W/m.k-保溫層的傳熱系數(shù)（W/m2.k），1/（I/I1/q）I-為各種保溫層的分層厚度(m) I-為各種保溫層的導(dǎo)熱系數(shù),計算時參考下表各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)（）（W/m.k）材料名稱材料名稱木模鋼模草袋

12、木屑爐渣干砂濕砂粘土紅粘土磚灰砂磚0.23580.140.170.470.331.311.381.470.430.690.79甘蔗板瀝青玻璃棉氈瀝青礦棉油氈紙泡沫塑料制品普通混凝土加氣混凝土泡沫混凝土水空氣0.050.050.090.120.050.030.051.512.330.160.100. 580.03q為空氣層的傳熱系數(shù)，計算時取23 W/m2.kT(t)混凝土內(nèi)最高溫度與外界溫度之差l 內(nèi)外溫差： T(t)TmaxTb(t) l 混凝土內(nèi)部各點(diǎn)的溫度基本是以混凝土塊厚度中心為頂點(diǎn)的拋物線分布，可通過下式估算：Tx(t)=Tq+(4/H2)*x(H-x)T(t)式中：x=h+x x為

13、計算點(diǎn)距混凝土表面的距離（m）5.對超長、超寬結(jié)構(gòu)不僅應(yīng)考慮內(nèi)外溫差的影響，還應(yīng)考慮極限拉應(yīng)力影響，實(shí)際施工中可通過估算實(shí)際結(jié)構(gòu)的平均伸縮縫間距，并與實(shí)際結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行比較，平均伸縮縫間距可按下列步驟進(jìn)行估算：計算極限拉伸值P=0.5RL（110p/d）10-4式中：RL混凝土設(shè)計抗拉強(qiáng)度(MPa)p-配筋率d鋼筋直徑（mm）計算混凝土的收縮變形值：yy0（1-e-0.01）M1M2Mn式中：y0混凝土在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的最終收縮值，取3.2410-4/從混凝土澆筑到計算時的天數(shù)M1、M2Mn各種修正系數(shù)，詳見下表混凝土收縮變形不同條件修正系數(shù)水泥品種M1水泥細(xì)度M2骨料M3水灰比M4水泥漿%M5礦

14、渣水泥快硬水泥低熱水泥石灰礦渣水泥普通水泥火山灰水泥抗硫酸鹽水泥礬土水泥1.251.121.101.01.01.000.780.52150020003000400050006000700080000.90.931.01.131.351.682.052.42砂巖礫砂無粗骨料玄武巖花崗巖石灰?guī)r白云巖1.91.01.01.01.01.00.950.800.20.30.40.50. 60.70.80.650.851.01.211.421.621.8015202530354045500.91.01.21.451.752.12.553.03（d）M6W(%)M7RM8操作方法M9EaFa/EbFbM101

15、2345710141801.11/11.11/11.09/0.981.07/0.961.04/0.941/0.90.96/0.890.93/0.8425304050607080901.251.181.11.00.880.770.70.5400.10.20.30.40.50.60.70.54/0.210.76/0.781/11.03/1.031.2/1.051.31/-1.4/-1.43/-機(jī)械振搗手工振搗整齊養(yǎng)護(hù)高壓釜處理1.01.10.850.540.000.050.100.150.200.251.00.850.760.680.610.55注：分子為自然狀態(tài)下硬化，分母為加熱狀態(tài)下硬化； 混

16、凝土澆灌后初期養(yǎng)護(hù)時間（d）；W-環(huán)境相對濕度（%）；r水力半徑的倒數(shù)（mm-1）,為構(gòu)件截面周長與截面面積之比；EaFa/EbFb混凝土配筋率Ea鋼筋彈性模量（MPa）Fa鋼筋截面積(mm2)Eb混凝土彈性模量（MPa）Fb-混凝土截面積(mm2)計算混凝土收縮當(dāng)量溫差：T1 =y/式中：混凝土的線膨脹系數(shù)，取1010-6/計算混凝土的平均溫度差：T2 =Tj（2T（）/3）-Tq式中：Tj混凝土的澆筑溫度T（）混凝土在齡期時的水化熱絕熱溫升 Tq當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟扔嬎慊炷辆C合溫差： TT1T2計算平均裂縫間距：Lcp=1.5（hE/Cx）1/2arcosh(|T|/(|T |-|P|)式中：

17、h-混凝土塊厚度(mm)E-混凝土的彈性模量CX-地基水平剛度，計算時偏于安全的可按如下取值：軟粘土 0.010.03N/mm3一般砂質(zhì)粘土 0.030.06 N/mm3特別堅(jiān)硬粘土 0.060.10 N/mm3風(fēng)化巖、低標(biāo)號素混凝土 0.61.0 N/mm3 四、常用的防裂技術(shù)措施有：選用中低熱礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥、粉煤灰質(zhì)水泥或抗硫酸鹽水泥配置混凝土，減少混凝土凝結(jié)時的發(fā)熱量；摻入減水劑，減少水用量，降低水化熱量，減緩水化速度；或摻加緩凝型減水劑，除保持摻加減水劑的效果外，還可減緩澆筑速度和強(qiáng)度，利于散熱；摻加粉煤灰，可減少單方水泥用量5070kg，顯著推遲和減少發(fā)熱量，可降低聞聲值20

18、25%；合理配料和優(yōu)選混凝土配合比，提高混凝土的密實(shí)度，減少收縮；（5）礦渣微粉等材料，配制高性能混凝土，控制砂石含泥量，以減少混凝土的收縮，提高極限拉伸強(qiáng)度；（6）制定合理的溫控指標(biāo)，控制混凝土的表面與內(nèi)部溫差不大于25，內(nèi)部溫差不大于20，溫度陡降不大于10；（7）做好混凝土的養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長混凝土的拆模時間，提高混凝土強(qiáng)度，減少混凝土表面的溫度梯度，必要時采取保溫養(yǎng)護(hù)，使緩慢降溫，削減混凝土溫度收縮應(yīng)力；（8）摻入混凝土膨脹劑，配置補(bǔ)償混凝土收縮，以部分或全部抵消干縮和冷縮在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的約束應(yīng)力，防止或減少溫度與收縮裂縫的產(chǎn)生。五、大體積混凝土施工1、混凝土澆筑根據(jù)混凝土泵送時自然形成的坡

19、度，混凝土澆筑采取從一端向另一端斜面分層法連續(xù)澆筑完成，不留施工縫，分層厚度6070cm。分段分層采用踏步式分層推進(jìn)，推進(jìn)長度一般為1.52.5m。斜面分層澆灌每層厚度3035cm,坡度取1：61：7。澆筑應(yīng)從低處開始，沿長邊方向自一端向另一端推進(jìn)，保持混凝土沿全高均勻上升。澆筑時，要在下一層混凝土初凝前澆筑上一層混凝土，不使混凝土產(chǎn)生實(shí)際的施工縫，并將表面泌水及時排除。要求振搗密實(shí)，既不能漏振，也不能過振而導(dǎo)致粗骨料過度向下沉積。振動器插點(diǎn)要均勻排列，可采用“行列式”或“交錯式”的次序移動， 不應(yīng)混用，以免造成混亂而發(fā)生漏振，插點(diǎn)間距40cm55cm，每一插點(diǎn)要掌握好振搗時間。每點(diǎn)振搗時間應(yīng)

20、視混凝土表面呈水平不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿為準(zhǔn)，一般為1530s?；炷翝仓r在每臺泵車的出灰口處配置12臺振搗器，因?yàn)榛炷恋奶涠缺容^大，在1.3米厚的底板內(nèi)可斜向流淌1米遠(yuǎn)左右，2臺振搗器主要負(fù)責(zé)下部斜坡流淌處振搗密實(shí)，另外24臺振搗器主要負(fù)責(zé)頂部混凝土振搗。當(dāng)混凝土大坡面的坡腳接近頂端模板時，改變混凝土澆筑方向，即從頂端往回澆筑，與原斜坡相交成一個積水坑，另外有意識地加強(qiáng)側(cè)板處的混凝土澆筑強(qiáng)度，這樣積水坑逐步在中間縮小成水潭，用軟軸泵及時排除泌水。泌水排除與頂端混凝土澆筑方向由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產(chǎn)生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為了防止

21、出現(xiàn)這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。因泵送混凝土的表面水泥漿較厚，在澆筑后要進(jìn)行處理。先按設(shè)計標(biāo)高用長刮杠刮平，然后在初凝前用木抹子壓實(shí)3遍，最后一遍要掌握好時間，一般以初凝時間為準(zhǔn)，可用手指按壓法控制抹壓時間，用以閉合收水裂縫。并在砼覆蓋保溫材料之前，再檢查表面有否龜裂，若有再用木抹子收縫抹壓后再覆蓋養(yǎng)護(hù)?，F(xiàn)場按每澆筑100立方米（或一個臺班）制作3組試塊，1組壓7d強(qiáng)度，1組壓28d強(qiáng)度歸技術(shù)檔案資料用;l組壓14d強(qiáng)度備用。六、溫度控制 基礎(chǔ)底板混凝土澆筑后設(shè)專人對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土塊體內(nèi)外溫差采用草袋（麻袋）、膠皮布緩解措施。草席和膠皮布用于調(diào)節(jié)混凝土塊

22、體的溫差，根據(jù)混凝土塊體內(nèi)溫度隨增隨減。七、基礎(chǔ)混凝土抗裂溫差計算每100m3C30混凝土配合比為水泥：mce353kg；水：m=184kg；砂：msa=754kg；石子：mg1128kg。1、混凝土的絕熱溫升計算：； 在齡期混凝土絕熱溫升（）；Th 混凝土的最終絕熱溫升（）；m 隨水泥品種,應(yīng)表面及澆筑溫度而異,查表得0.318；混凝土的齡期（d），取3天；e常數(shù),為2.718。ThQ每公斤水泥水化熱量KJ/kg，查表得377KJ/kg；W每m3混凝土中水泥用量，為353kg;C混凝土的比熱，計算時取0.97 KJ/kg.k；混凝土的密度，取2400kg/m3。Th（353377）（0.97

23、2400）57.1757.17（12.7180.3183） 35.968.6.2、混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度計算TmaxTj+TTj混凝土澆筑溫度，取12；T在齡期時混凝土的絕熱溫升；不同澆筑塊厚度的降溫系數(shù)，查表得0.36。Tmax1235.960.36 24.958.6.3、混凝土表面的溫度計算齡期時，大氣的平均溫度，取12；H混凝土的計算厚度（m），Hh+2h；h混凝土的實(shí)際厚度為1.3m；h混凝土的虛鋪厚度（m），h= K；混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33W/m.K；K計算折減系數(shù)，取0.666；U模板及保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)（Wm2K）； U各種保溫材料的厚度（m）；各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.K）;RW外表面散熱阻，取0.043m2K/W； 齡期時混凝土內(nèi)最高溫度與外界溫度之差（）Tmax。U1.3/(00.043)27.9 W/m2.Kh= K=0.666=0.0556（m） 27.9H=1+20.0556=1.111(m)Tm