何為大體積砼

何為大體積砼1、 大體積混凝土目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)一個(gè)明確的定義，國(guó)外的定義也不盡相同。日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（JASS5）規(guī)定：“結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80cm以上，同時(shí)水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過(guò)25^的混凝土，稱為大體積混凝土”。美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)（ACI）規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問(wèn)題，以最大限度減少開(kāi)裂'。從上述兩國(guó)的定義可知：大體積混凝土不是由其絕對(duì)截面尺寸的大小決定的，而是由是否會(huì)產(chǎn)生水化熱引起的溫度收縮應(yīng)力來(lái)定性的，但水化熱的大小又與截面尺寸有關(guān)。由于對(duì)大體積混凝土沒(méi)有統(tǒng)一定義，以截面尺寸來(lái)簡(jiǎn)單判斷是否是大體積混凝土的現(xiàn)象比較常見(jiàn)，給工程帶來(lái)不同程度的損失。例如：有些工程雖然厚度達(dá)到80cm（或1m），但也不屬于大體積混凝土的范疇，業(yè)主卻要求施工單位按大體積混凝土標(biāo)準(zhǔn)施工，造成不必要的浪費(fèi)；有些工程雖然厚度未達(dá)到80cm（或1m），但水化熱卻較大，施工單位卻沒(méi)有按大體積混凝土的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工，造成結(jié)構(gòu)裂縫，結(jié)果采取種種措施加以補(bǔ)救，又造成額外費(fèi)用。另外，由于對(duì)大體積混凝土沒(méi)有明確定義，某些書(shū)刊也濫用名稱，例如出現(xiàn):“超大體積混凝土”、“超厚大體積混凝土”、“特大體積混凝土”等不嚴(yán)格的名稱2、 我國(guó)有的規(guī)范認(rèn)為，當(dāng)基礎(chǔ)邊長(zhǎng)大于20m，厚度大于1m，體積大于400m3時(shí)稱大體積混凝土。一般認(rèn)為當(dāng)基礎(chǔ)尺寸大到必須采取措施，妥善處理所發(fā)生的溫差，合理解決變形變化所引起的應(yīng)力，力圖控制裂縫開(kāi)展到最小程度，這種混凝土才稱得上大體積混凝土。3、 裂紋出現(xiàn)時(shí)間：水化熱現(xiàn)象，做好降溫工作應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)3天左右4、 裂紋大體積混凝土在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用廣泛，但由于設(shè)計(jì)、施工技術(shù)和施工管理以及外部環(huán)境等影響，澆筑完的大體積混凝土或多或少地會(huì)產(chǎn)生一些溫度裂縫。大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的原因是，由于大體積混凝土在連續(xù)澆筑和硬化過(guò)程中，水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土熱阻很大，熱量聚集在內(nèi)部不易散發(fā)，而表面散熱較快，這樣在混凝土內(nèi)部和外部形成較大溫差?；炷蟽?nèi)表溫差、升降溫變化加上環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致不均勻溫度變形和溫度應(yīng)力，一旦拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉能力就會(huì)在混凝土內(nèi)部或表面產(chǎn)生裂縫。這種溫度變形是混凝土早期開(kāi)裂的主要原因之一，往往是貫穿性的有害裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性、整體性、耐久性甚至承載能力十分不利。5、 看你指的是大體積混凝土還是非大體積混凝土了！如果是大體積混凝土必須：1） 首先從配合比考慮：即采用礦渣水泥、大粒徑石子、摻加緩凝劑等。2） 分段分層、斜面分層或全面分層。3） 澆注過(guò)程中可放入一些毛石。4） 澆注完后12小時(shí)內(nèi)澆水養(yǎng)護(hù)，做好蓄水養(yǎng)護(hù)或在混凝土上蓋塑料薄膜或草袋子。5） 保證混凝土內(nèi)外溫差不要大于25度.如果非大體積混凝土:

1） 保證澆注完12小時(shí)內(nèi)澆水養(yǎng)護(hù)或用塑料薄膜養(yǎng)護(hù)一般就不會(huì)出現(xiàn)裂縫.2） 但也要注意不要過(guò)分抹壓，以防出現(xiàn)龜裂.6、 施工要點(diǎn)：分節(jié)段施工、調(diào)整水灰比、降低水泥標(biāo)號(hào)、通冷卻水、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)7、 在大體積混凝土水化熱計(jì)算中，高摻量礦粉的水化熱如何計(jì)算？水泥的水化作用是顯而易見(jiàn)的，但是礦粉是否也會(huì)產(chǎn)生水化熱？在絕熱狀態(tài)下，單位質(zhì)量的礦粉釋放的熱量是多少？若單考慮礦粉的水化熱，其最高的絕熱溫度應(yīng)該發(fā)生在什么時(shí)候？礦粉會(huì)產(chǎn)生水化熱，磨的越細(xì)水化熱越大。一般來(lái)說(shuō)，礦粉取代水泥率在50%以內(nèi)，對(duì)水化熱降低基本沒(méi)有作用，甚至有可能增加水化熱；取代率超過(guò)50%,則取代率越高，降低水化熱作用越大。最高絕熱溫度發(fā)生的時(shí)間與兩個(gè)因素有關(guān)，即膠凝材料總用量和礦粉取代水泥率，可參考下表，其中包括不同膠凝材料用量與不同摻量的粉煤灰、礦粉和硅灰對(duì)絕熱溫升影響，以及達(dá)到最高絕熱溫度的時(shí)間。見(jiàn)下圖不同輔助膠凝材料對(duì)混凝土絕然溫升的影響OPJ萱通水泥_F坷Ash;粉煤空_瞞脂；街知高世礦渣SilMaFug；硅依汨號(hào)膠朦材料ikg/m'i水/■膠比輔助膠凝材料種類%輔助膠凝材料取代水泥率（取量｝溫度升高Co也到最鬲溫度經(jīng)歷時(shí)同（In35。0.514NoneNA33J37OPC-b42G(1429NoneN.A.52.733OPC^c450NoneN.A.58.52KOPC-14506gNoneN.A,52,431OPC-3450().467N<i|kkNA.57.028350f!514FlvAsh2037$46Fiji4200.429FlyAsh2B50.242Fl-c4X00375FlyAsh2051,932Fid5500.327FlyAsh2057.2263500.514FlvAsh303SJ66F2-h4200.429FlyAsh院3&954F如4X0上375FlvAsh304S.647F2-d5500327FlyE3051,6■■4Crb；l35。(1514GGRS4045,】4SGl-b42(r0.429GGRS405L73KGkc4R00.375GC1BS405<628Cl-d550(J.327GGBS4056.6263500.514GGRS3)30.75042(}0.429GGBS6036,445G2*c48。0.375GGRS&)43,643G2-d5500.327GGBS6U4N.53S!Sl-a350〔).514SiliciFu】nc540.237Sl-h42(}0.429Silicnl：u】nc545.733She4洲(L375SilienFuinc552,430Sid55。0.327SilicaFiiinc560.226S2^a3500.514SiJicaIiinic7.53&632S2-h也IL429SilienFliii￥?7.544,S2SS2-c4800.375§1心Hin)e7,5罰用24S2-d55。(J.327SilicaHiilk'7.555思228、大體積混凝土施工溫度裂縫控制技術(shù)措施摘要大體積混凝土施工時(shí)，由于水泥水化過(guò)程中釋放大量的水化熱，使混凝土結(jié)構(gòu)的溫度梯度過(guò)大，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫。因此，計(jì)算并控制混凝土硬化過(guò)程中的溫度，進(jìn)而采取相應(yīng)的技術(shù)措施，是保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要措施。關(guān)鍵詞混凝土溫度裂縫控制措施1概述大體積混凝土是指最小斷面尺寸大于1m以上的混凝土結(jié)構(gòu)。與普通鋼筋混凝土相比，具有結(jié)構(gòu)厚，體形大、混凝土數(shù)量多、工程條件復(fù)雜和施工技術(shù)要求高的特點(diǎn)。大體積混凝土在硬化期間，一方面由于水泥水化過(guò)程中將釋放出大量的水化熱，使結(jié)構(gòu)件具有“熱漲”的特性；另一方面混凝土硬化時(shí)又具有“收縮”的特性，兩者相互作用的結(jié)果將直接破壞混凝土結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。因而在混凝土硬化過(guò)程中，必須采用相應(yīng)的技術(shù)措施，以控制混凝土硬化時(shí)的溫度，保持混凝土內(nèi)部與外部的合理溫差，使溫度應(yīng)力可控，避免混凝土出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。2大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因大體積混凝土墩臺(tái)身或基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素如下:收縮裂縫?；炷恋氖湛s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。選用的水泥品種不同，其干縮、收縮的量也不同。溫差裂縫。混凝土內(nèi)外部溫差過(guò)大會(huì)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(guò)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(shí)，混凝齡期短，抗拉強(qiáng)度很低。當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度，則會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。材料裂縫。材料裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量過(guò)多而引起的。3大體積混凝土裂縫控制的理論計(jì)算工程實(shí)例：武漢市中環(huán)線南段XX標(biāo)段XX號(hào)橋墩直徑為1.2m,混凝土及其原材料各種原始數(shù)據(jù)及參數(shù)為：一是C30混凝土采用P.S32.5礦渣硅酸鹽水泥，其配合比為：水：水泥：砂：石子:粉煤灰(單位kg)=158:298：707：1204：68(每立方米混凝土質(zhì)量比)，砂、石含水率分別為3%、0%,混凝土容重為2440kg/m3。二是各種材料的溫度及環(huán)境氣溫：水18°c,砂、石子23r,水泥25r,粉煤灰25r,環(huán)境氣溫20°C。3.1混凝土溫度計(jì)算混凝土拌和溫度計(jì)算：公式T0=￡TimiCi/￡miCi可轉(zhuǎn)換為:T0=[0.9(mcTc+msTs+mgTg+mfTf)+4.2Tw(mw-Psms-Pgmg)+C1(PsmsTs+PgmgTg)-C2(Psms+Pgmg)]H4.2mw+0.9(mc+ms+mg+mf)]式中：T0為混凝土拌和溫度;mw、mc、ms、mg、mf—水、水泥、砂、石子、粉煤灰單位用量(kg);Tw、Tc、Ts、Tg、Tf—水、水泥、砂、石子、煤灰的溫度(C);Ps、Pg—砂、石含水率(%);C1、C2一水的比熱容(KJ/Kg?K)及溶解熱(KJ/Kg)。當(dāng)骨料溫度＞0C時(shí)，C1=4.2,C2=0;反之C1=2.1,C2=335。本實(shí)例中的混凝土拌和溫度為:T0=[0.9(298x25+707x23+1204x23+68x25)+4.2x18(158-707x3%)+4.2x3%x707x23]-[4.2x158+0.9(298+707+1204+68)]=21.02C?；炷脸鰴C(jī)溫度計(jì)算：按公式T1=T0-0.16(T0-Ti)式中：T1—混凝土出機(jī)溫度(C);T0—混凝土拌和溫度(C);Ti—混凝土攪拌棚內(nèi)溫度(C)。本例中，T1=21.02-0.16x(21.02-25)=21.7C。混凝土澆筑溫度計(jì)算：按公式TJ=T1-(a?Tn+0.032n)?(T1-TQ)式中：TJ—混凝土澆筑溫度(C);T1—混凝土出機(jī)溫度(C);TQ—混凝土運(yùn)送、澆筑時(shí)環(huán)境氣溫(C)；Tn—混凝土自開(kāi)始運(yùn)輸至澆筑完成時(shí)間(h);n一混凝土運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)。a—溫度損失系數(shù)(/h)本例中，若Tn取1/3,n取1,a取0.25,則：TJ=21.7-(0.25x1/3+0.032x1)x(21.7-25)=22.1C(低于30C)3.2混凝土的絕熱溫升計(jì)算Th=W0?Q0/(C?p)式中:W0—每立方米混凝土中的水泥用量(kg/m3);Q0—每公斤水泥的累積最終熱量(KJ/kg);C一混凝土的比熱容取0.97(KJ/kg?k);p—混凝土的質(zhì)量密度(kg/m3)Th=(298x334)/(0.97x2440)=42.1C3.3混凝土內(nèi)部實(shí)際溫度計(jì)算Tm=TJ+&?Th式中：Tj—混凝土澆筑溫度;Th—混凝土最終絕熱溫升;&—溫降系數(shù)查建筑施工手冊(cè)，若混凝土澆筑厚度3.4m。^業(yè)&3取0.704，&7取0.685，&14取0.527，&21取0.328。本例中：Tm(3)=22.1+0.704x42.1=51.7°C;Tm(7)=22.1+0.685x42.1=50.9^;Tm(14)=22.1+0.527x42.1=44.3^;Tm(21)=22.1+0.328x42.1=35.9C。3.4混凝土表面溫度計(jì)算Tb(T)=Tq+4h’(H-h’)AT(t)/H2式中:Tb(T)—齡期t時(shí)混凝土表面溫度(C);Tq一齡期t時(shí)的大氣溫度(C);H一混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算厚度(m)。按公式H=h+2h’計(jì)算，h—混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際厚度(m);h一混凝土結(jié)構(gòu)的虛厚度(m):h’=K?入/彌一計(jì)算折減系統(tǒng)取0.666，入一混凝土導(dǎo)熱系數(shù)取2.33W/m?K。8—模板及保溫層傳熱系數(shù)(W/m2?K):P值按公式8=1/(Z6i/Ai+1/pg)計(jì)算Qi-模板及各種保溫材料厚度(m)川一模板及各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(W/m?K);89—空氣層傳熱系數(shù)可取23W/m2?K?！鞫?。)一齡期T時(shí)，混凝土中心溫度與外界氣溫之差(C)：△T(T)=Tm(T)-Tq,若保護(hù)層厚度取0.04m,混凝土灌注高度為7m,則：8=1/(0.003/58+0.04/0.06+1/23)=1.41h’=K?入/8=0.666x2.33/1.41=1.1H=h+2h'=7.0+2x1.1=9.2(m若Tq取20C,則：△T(3)=51.7-20=31.7C△T⑺=50.9-20=30.9C△T(14)=44.3-20=24.3C△T(21)=35.9-20=15.9C則：Tb(3)=20+4x1.1(9.2-1.1)x31.7/9.22=33.3CTb⑺=20+4x1.1(9.2-1.1)x30.9/9.22=33.0CTb(14)=20+4x1.1(9.2-1.1)x24.3/9.22=30.2CTb(21)=20+4x1.1(9.2-1.1)x15.9/9.22=26.7C3.5混凝土內(nèi)部與混凝土表面溫差計(jì)算△T（T）s=Tm（T）-Tb（T）本工程實(shí)例中：△T(3)s=51.7-33.3=18.4(°C)△T⑺s=50.9-33.0=17.9(C)△T(14)s=44.3-30.2=14.1(C)△T(21)s=35.9-26.7=9.3(C)若不摻加粉煤灰，其它條件不變，為保證混凝土強(qiáng)度相同，則該配合比設(shè)計(jì)為:水：水泥：砂：石子(單位kg)=158:351:707:1204,按上述步驟計(jì)算，各齡期混凝土內(nèi)表溫差為:AT(3),s=22.1C,AT⑺，s=21.5C,AT(14),s=16.0C,AT(21),s=11.2C。4大體積混凝土施工技術(shù)措施由于溫差的作用，裂縫的產(chǎn)生是不可避免的。根據(jù)計(jì)算可以看出，可以采用摻加粉煤灰等有效方法，以降低混凝土硬化過(guò)程中混凝土內(nèi)表的溫差。因而，在施工中采取適宜的措施，能夠避免有害裂縫的出現(xiàn)。降低水泥水化熱。包括：混凝土的熱量主要來(lái)自水泥水化熱，因而選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土較好;精心設(shè)計(jì)混凝土配合比，采用摻加粉煤灰和減水劑的“雙摻”技術(shù)，減少每立方米混凝土中的水泥用量，以達(dá)到降低水化熱的目的；選用適宜的骨料，施工中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件盡量選用粒徑較大，級(jí)配良好的粗骨料;選用中粗砂，改善混凝土的和易性，并充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，減少用水量；嚴(yán)格控制混凝土的塌落度。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人進(jìn)行塌落度的測(cè)量，將混凝土的塌落度始終控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，一般以7?9cm為最佳;夏季施工時(shí)，在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，通循環(huán)冷卻水，強(qiáng)制降低混凝土水化熱溫度。冬季施工時(shí)，采用保溫措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù);如技術(shù)條件允許，可在混凝土結(jié)構(gòu)中摻加10%~15%的大石塊，減少混凝土的用量，以達(dá)到節(jié)省水泥和降低水化熱的目的。降低混凝土入模溫度。包括：澆筑大體積混凝土?xí)r應(yīng)選擇較適宜的氣溫，盡量避開(kāi)炎熱天氣澆筑。夏季可采用溫度較低的地下水?dāng)嚢杌炷?，或在混凝土拌和水中加入冰塊，同時(shí)對(duì)骨料進(jìn)行遮陽(yáng)、灑水降溫，在運(yùn)輸及澆筑過(guò)程中也采用遮陽(yáng)保護(hù)、灑水降溫等措施，以降低混凝土拌和物的入模溫度；摻加相應(yīng)的緩凝型減水劑；在混凝土入模時(shí)，還可以采取強(qiáng)制通風(fēng)措施，加