大體積混凝土澆筑畢業(yè)論文

1、題 目： 略論大體積混凝土澆筑 院 系： 楊凌職業(yè)技術(shù)學院 專 業(yè)： 水 利 工 程 姓 名： 湯 帥 指導教師： 穆 創(chuàng) 國 楊凌職業(yè)技術(shù)學院目 錄摘 要i第1章 緒 論1第2章 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因22.1 前言22.2 大體積混凝土裂縫形成的原因22.2.1溫差裂縫22.2.2收縮裂縫3第3章 大體積混凝土裂縫防治措施43.1設(shè)計措施43.2施工措施43.2.1優(yōu)選混凝土各種原材料43.2.2施工控制措施5第4章 大體積混凝土澆筑方案74.1混凝土配合比設(shè)計74.2混凝土的澆筑方案選用74.3預(yù)測溫度、設(shè)計養(yǎng)護方案8結(jié) 束 語9參 考 文 獻10摘 要本文在導師的指導下，對大體積混凝

2、土做簡要的闡述，以供討論。大體積混凝土: 混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小尺寸等于或大于1m，或預(yù)計會因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大而導致裂縫的混凝土。 南水北調(diào)工程倒虹吸截面尺寸大，墻體厚，底板厚度達1.36m，屬于大體積混凝土施工，大體積混凝土因其施工難度較大，對結(jié)構(gòu)的安全影響深遠，一直是施工中的重要控制點，而其最易出現(xiàn)的問題是成品混凝土出現(xiàn)裂縫，從而導致混凝土的抗?jié)B、抗裂性能下降，影響整體建筑物的永久性和安全性，特別對于倒虹吸這樣有壓運行的建筑物，更須做好預(yù)控措施，最大限度地防止裂縫的產(chǎn)生。 本文系統(tǒng)地分析了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因，在理論聯(lián)系實際中探討了大體積混凝土裂縫的防治措施。 關(guān)鍵詞：大

3、體積混凝土 溫差 開裂 控制第1章 緒 論從不同的國家來看，各國的規(guī)范對混凝土構(gòu)筑物的裂縫都有不同的控制范圍和要求，要保證混凝土構(gòu)筑物不出現(xiàn)裂縫可以說是不可能的。在我國，對在不同環(huán)境下混凝土構(gòu)筑物，在不同的介質(zhì)情況下，所規(guī)定的混凝土裂縫寬度也不同。所以說，對混凝土構(gòu)筑物的裂縫我國規(guī)范規(guī)定在設(shè)計上有一定的允許寬度。國際上也都根據(jù)本國的特點，對混凝土的裂縫都有明確的規(guī)定，說明混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫在一定范圍內(nèi)是允許的，要想控制混凝土構(gòu)筑物不裂縫是很難的，關(guān)鍵是怎么控制能讓在施工中盡量小產(chǎn)生裂縫和把裂縫的寬度應(yīng)該控制在什么范圍內(nèi)，能使我們在施工中不受經(jīng)濟損失。 在重大工程項目和高層建筑施工中，通?；炷烈?/p>

4、次澆筑量較大，這種大體積混凝土的澆筑極易出現(xiàn)裂縫，如果施工中不加以控制，會產(chǎn)生許多嚴重的后果。所以，在澆筑大體積混凝土的施工，一定要認真組織施工，合理安排施工工序，才能確保混凝土的質(zhì)量。本文對大體積混凝土施工中裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施，大體積混凝土施工方案及施工主要技術(shù)難點進行了簡要的闡述，以供討論。第2章 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因2.1 前言近年來，隨著國民經(jīng)濟和建筑技術(shù)的發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴大，大型現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)施或構(gòu)筑物不斷增多，而混凝土結(jié)構(gòu)以其材料廉價物美、施工方便、承載力大、可裝飾強的特點，日益受到人們的歡迎，于是大體積混凝土逐漸成為構(gòu)成大型設(shè)施或構(gòu)筑物主體的重要組成部分。所謂大體積混

5、凝土，一般理解為尺寸較大的混凝土，美國混凝土學會給出了大體積混凝土的定義：任何現(xiàn)澆混凝土，其尺寸達到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度的減少開裂影響的，即稱為大體積混凝土。這就提出了大體積混凝土開裂的問題，開裂問題是在工程建設(shè)中帶有一定普遍性的技術(shù)問題，裂縫一旦形成，特別是基礎(chǔ)貫穿或者裂縫出現(xiàn)在重要的結(jié)構(gòu)部位，危害極大，它會降低結(jié)構(gòu)的耐久性，削弱構(gòu)件的承載力，同時會可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大體積混凝土的開裂，是一個值得關(guān)注的問題。2.2 大體積混凝土裂縫形成的原因裂縫產(chǎn)生的原因可分為兩類：一是結(jié)構(gòu)型裂縫，是由外荷載引起的，包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計算中的主要應(yīng)力

6、以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫，是由非受力變形變化引起的，主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。造成大體積混凝土開裂的主要原因是溫度應(yīng)力和收縮引起的裂縫。2.2.1溫差裂縫混凝土內(nèi)外部溫差過大會產(chǎn)生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般要求一次性整體澆筑。澆筑后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高，而其表面則散熱較快，形成了較大的溫度差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時，混凝齡期短，抗拉強度很低。當溫差產(chǎn)生的表面抗

7、拉應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強度，則會在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。2.2.2收縮裂縫混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。選用水泥品種的不同，干縮、收縮的量也不同。混凝土逐漸散熱和硬化過程引起的收縮，會產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力。如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。在大體積混凝土里，即使水灰比并不低，自身收縮量值也不大，但是它與溫度收縮疊加到一起，就要使應(yīng)力增大，所以施工時早就將自身收縮作為一項性能指標進行測定和考慮。第3章 大體積混凝土裂縫防治措施3.1設(shè)計措施1) 精心設(shè)計混凝土配合比。在保

8、證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能地降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰摻量）”的設(shè)計準則，生產(chǎn)出高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。2)增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3-0.5%之間 3)避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施。4)在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。5)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮施工時的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，保留時間一般不小于60天。如不能預(yù)測施工時的具體條件，也可臨時根據(jù)具體情況作

9、設(shè)計變更。3.2施工措施3.2.1優(yōu)選混凝土各種原材料a、水泥的選擇 理論研究表明大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因就是水泥水化過程中釋放了大量的熱量。因此在大體積混凝土施工中應(yīng)盡量使用低熱或者中熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥，并盡量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的溫升，提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。為保證減少水泥用量后混凝土的強度和坍落度不受損失，可適度增加活性細摻料替代水泥。b、骨料的選擇在選擇粗骨料時，可根據(jù)施工條件，盡量選用粒徑較大、質(zhì)量優(yōu)良、級配良好的石子。既可以減少用水量，也可以相應(yīng)減少水泥用量，還可以減小混凝土的收縮和泌水現(xiàn)象。在選擇細骨料時，采用平均粒徑較大的中粗砂，從而降低

10、混凝土的干縮，減少水化熱量，對混凝土的裂縫控制有重要作用。c、摻加外加料和外加劑 摻加適量粉煤灰，可減少水泥用量，從而達到降低水化熱的目的。但摻量不能大于30%。摻加適量的減水劑，它可有效地增加混凝土的流動性，且能提高水泥水化率，增強混凝土的強度，從而可降低水化熱，同時可明顯延緩水化熱釋放速度。3.2.2施工控制措施a、控制混凝土入模溫度入模溫度的高低，與出機溫度密切相關(guān)，另外還與運輸工具、運距、轉(zhuǎn)運次數(shù)、施工氣候等有關(guān)。在溫度較高的情況下進行施工，可以在施工現(xiàn)場對堆在露天的砂石用布覆蓋，以減少陽光對其的輻射，同時對澆筑前的砂石用冷水降溫。在攪拌過程中向混凝土中添加冰水。如果是在冬季進行施工，

11、因為要防止早期混凝土被凍問題，所以要求混凝土澆筑時應(yīng)該具有較高的澆筑溫度。在澆筑混凝土以前還應(yīng)該對基礎(chǔ)及新混凝土接觸的冷壁用蒸汽預(yù)熱，對原材料應(yīng)視氣溫高低進行加熱。b、嚴格控制混凝土的澆筑速度 一次澆注的混凝土不可過高、過厚，以保證混凝土溫度均勻上升。保證振搗密實，嚴格控制振搗時間，移動距離和插入深度，嚴防漏振及過振。c、砼溫度控制、監(jiān)測與養(yǎng)生1)、溫度控制、監(jiān)測為降低大體積混凝土的水化熱，在混凝土的內(nèi)部通入冷卻循環(huán)水，采用循環(huán)法保溫養(yǎng)護，以便加快混凝土內(nèi)部的熱量散發(fā)。為能夠較準確地測量出砼內(nèi)部溫度，在砼中預(yù)埋測溫管，用水銀溫度計測溫。上下層溫差控制在1520之內(nèi)。根據(jù)各測點的溫度，可及時繪制

12、出混凝土內(nèi)部溫度變化曲線，對照混凝土理論計算值，分析存在的問題，有的放矢地采取相應(yīng)的技術(shù)措施。2)、砼養(yǎng)護砼養(yǎng)護是大體積砼施工中一項十分關(guān)鍵的工作。主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土的內(nèi)外溫差，促進砼強度的正常發(fā)展及防止裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。從砼澆筑完成到終凝這段時間的養(yǎng)護對砼而言十分重要?；炷翝仓戤吅螅谄漤斆婕皶r加以覆蓋，要求覆蓋嚴密，并經(jīng)常檢查覆蓋保濕效果。其主要作用有二：一是蓄水保溫，防止表面水分蒸發(fā)和抵抗受太陽輻射與刮風時溫度驟變，二是保持內(nèi)外溫差的穩(wěn)定。此外，倒虹吸側(cè)墻拆模后盡快回填，用土體保溫，避免氣溫驟變時產(chǎn)生有害影響，同時可延緩降溫速率，避免產(chǎn)生裂縫。d、健全施工組織

13、管理：在制訂技術(shù)措施和質(zhì)量控制措施的同時，還需落實組織指揮系統(tǒng)，逐級進行技術(shù)交底，做到層層落實，確保順利實施。第4章 大體積混凝土澆筑方案4.1混凝土的澆筑方案選用澆筑方案，除應(yīng)滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響，常采用的方法有以下幾種： 1、全面分層： 即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，此時應(yīng)使第一層混凝土還未初凝，如此逐層連續(xù)澆筑，直至完工為止。采用這種方案，適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸一般不宜太大，施工時從短邊開始，沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段，從中間向

14、兩端或從兩端向中間同時進行澆筑。 2、分段分層： 混凝土澆筑時，先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數(shù)較多，所以澆筑到頂后，第一層末端的混凝土還未初凝，又可以從第二段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少，不象第一種方案那樣集中。這種方案適用于結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長度較大的工程。 3、斜面分層： 要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長度大大超過厚度3倍的情況。混凝土從澆筑層下端開始，逐漸上移。 4.2預(yù)測溫度、設(shè)計養(yǎng)護方案 在約束條件和補償收縮措施確定的前提下，大體積混凝土的降溫收縮應(yīng)力取決于降溫值和降溫速率。降溫值=澆筑溫

15、度+水化熱溫升值環(huán)境溫度。在約束條件和補償收縮措施確定的前提下，大體積混凝土的降溫收縮應(yīng)力取決于降溫值和降溫速率。降溫值=澆筑溫度+水化熱溫升值環(huán)境溫度。為了防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生，通過計算預(yù)測了混凝土的澆筑溫度、混凝土溫升值的可能產(chǎn)生應(yīng)力，并據(jù)此制定了降低澆筑溫度腔制溫升值措施，預(yù)先制定減緩降溫速率的方案和一旦出現(xiàn)意外情況的應(yīng)急措施。經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)溫度裂縫，可見完善的養(yǎng)護及選料等措施等起到了良好效果。結(jié) 束 語1）基礎(chǔ)大體積混凝土施工，一次澆筑量大，厚度大，強度等級高，在夏季炎熱天氣施工，技術(shù)難度大。混凝土澆筑后，經(jīng)過3個星期保溫保濕養(yǎng)護，效果理想。要施工好超厚、高強度等級的大體積混凝土，

16、關(guān)鍵要有一個先進的混凝土配合比，有一套嚴謹?shù)氖┕そM織設(shè)計，有一套科學的養(yǎng)護工藝，有一種嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。2）配制大體積混凝土，關(guān)鍵在于水化熱要低，大摻量i級粉煤灰和低用量的礦渣32 .5 mpa水泥相結(jié)合是該工程成功的關(guān)鍵之一。它有效地降低了水化熱，提高了可泵性，從而提高了表層混凝土的強度。在大體積混凝土的濕熱養(yǎng)護條件下，混凝土早期強度發(fā)展得很好，有效地防止了混凝土裂縫的出現(xiàn)。微膨脹劑確實起到了補償收縮作用。根據(jù)計算，自降溫開始，混凝土表層就應(yīng)該出現(xiàn)拉應(yīng)力?？墒窃趯崪y中，始終未測到拉應(yīng)力。除混凝土松弛，養(yǎng)護階段沒發(fā)生干縮外，微膨脹劑功不可沒。3）大體積混凝土施工，養(yǎng)護和澆筑同樣重要。保濕是前提，控制降溫速度是關(guān)鍵，監(jiān)測是根據(jù)。總之，大體積混凝土是目前施工中應(yīng)用較多的一項新技術(shù)，只要嚴格施工規(guī)范，仔細落實每一個施工環(huán)節(jié)，認真妥善地作好澆筑完的保溫工作，該項技術(shù)是完全可以取得滿意的效果。參 考 文 獻參考文獻：1 龔召熊：水工混凝土的溫控與防裂. 北京：中國水利水電出版社，19992 戴鎮(zhèn)潮：大體積混凝土的防裂. 混凝土，2001，（9）：103 覃維祖：混凝土的收縮、開裂及其評價與防治.混凝土，2001，（7）：34 遲陪云：大體積混凝土開裂的起因及防裂措施.混凝土，2001，（12）：315 康方中：淺談現(xiàn)澆商品混