大體積混凝土施工技術培訓講義GB

大體積混凝土施工

近幾年來，全國各地工程規(guī)模日趨擴大，結構形式日益復雜，工業(yè)與民用建筑中大體積混凝土越來越多。由于其體積大，表面小，水泥水化熱釋放比較集中，內部溫升比較快，當混凝土內外溫差較大時，會使混凝土產生溫度裂縫和收縮變形裂縫，影響結構安全和正常使用，所以必須從根本上分析它，來保證施工的質量。

大體積砼結構的特點由于高層基礎多為砼體積較大的箱形、筏形和樁承臺較大的基礎，這種結構有結構厚、體形大、鋼筋密、混凝土數(shù)量多、工程條件復雜和施工技術要求高等特點。外荷載引起裂縫的可能性很小。但水泥的水化反應過程中釋放的水化熱所產生的溫度變化與砼收縮的共同作用，會產生較大溫度應力和收縮應力，是大體積砼結構出現(xiàn)裂縫的主要因素。這些裂縫往往給工程帶來不同程度的危害，所以必須控制溫度應力和溫度變形裂縫的開展。

大體積混凝土的定義

大體積混凝土含義一般是指其體積大到必須采取措施處理水化熱產生的溫差，合理解決溫差變形引起的應力，并控制裂縫的產生或限制裂縫開展的現(xiàn)澆混凝土。《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）中給予大體積混凝土定義：混凝土結構物實體最小尺寸不小于lm的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土。

通過大量的工程實踐證明：

砼的溫升和溫差與表面系數(shù)有關，單面散熱的結構斷面最小厚度在75cm以上，雙面散熱的結構斷面最小厚度在100cm以上，水化熱行引起的砼內外最大溫差預計可能超過25℃，應按大體積砼施工?；炷亮芽p的類型與產生原因控制裂縫的措施設計方面材料方面施工方面主要內容混凝土裂縫的類型與產生原因1、裂縫的種類：按裂縫的寬度不同，混凝土裂縫可分為“微觀裂縫”和“宏觀裂縫”兩種。1）微觀裂縫（在尚未承受荷載的混凝土結構中存在著肉眼看不見的微觀裂縫其寬度為0.05mm以下）：粘著裂縫：骨料與水泥石粘面上的水泥石裂縫：骨料間水泥漿中的裂縫骨料裂縫：存在于骨料本身的裂縫前兩種形式的裂縫較多，且這些裂縫分布不規(guī)則、不貫穿，砼仍可承受拉力。混凝土裂縫的類型與產生原因2）宏觀裂縫（寬度0.05mm以上肉眼可見的裂縫）：

表面裂縫：表面拉應力大于砼極限抗拉強度時出現(xiàn)的裂縫貫穿裂縫：砼從高溫降溫引起砼收縮產生拉應力，當大于砼的極限抗拉強度時，混凝土的整個截面出現(xiàn)貫穿裂縫。深層裂縫：表面裂縫發(fā)展而成深層裂縫混凝土裂縫的類型與產生原因宏觀裂縫是微觀裂縫擴展的結果?；炷亮芽p的類型與產生原因(1)表面裂縫大體積混凝土澆筑初期，水泥水化熱大量產生，使混凝土的溫度迅速上升。但由于混凝土表面散熱條件較好，熱量可向大氣中散發(fā)，其溫度上升較少；而混凝土內部由于散熱條件較差，熱量不易散發(fā)，其溫度上升較多?；炷羶炔繙囟雀摺⒈砻鏈囟鹊?，則形成溫度梯度，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力，當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時，混凝土表面就產生裂縫?；炷亮芽p的類型與產生原因

表面裂縫雖不屬于結構性裂縫，但在混凝土收縮時，由于表面裂縫處的斷面已削弱，易產生應力集中現(xiàn)象，能促使裂縫進一步開展。 國內外對裂縫寬度都有相應的規(guī)定，如我國的混凝土結構設計規(guī)范，對鋼筋混凝土結構的最大允許裂縫寬度就有明確的規(guī)定：室內正常環(huán)境下的一般構件為0.3mm；露天或室內高濕度環(huán)境下為0.2mm。混凝土裂縫的類型與產生原因（2）貫穿裂縫

大體積混凝土澆筑初期，混凝土處于升溫階段及塑性狀態(tài)，彈性模量很小，變形變化所引起的應力很小，溫度應力一般可忽略不計?；炷亮芽p的類型與產生原因混凝土澆筑一定時間后，水泥水化熱基本已釋放，混凝土從最高溫逐漸降溫，降溫的結果引起混凝土收縮，再加上混凝土多余水分蒸發(fā)等引起的體積收縮變形，受到地基和結構邊界條件的約束，不能自由變形，導致產生拉應力，當該拉應力超過混凝土極限抗拉強度時，混凝土整個截面就會產生貫穿裂縫?；炷亮芽p的類型與產生原因

貫穿裂縫切斷了結構斷面，破壞了結構整體性、穩(wěn)定性、耐久性、防水性等，影響正常使用。應當采取一切措施控制貫穿裂縫的開展?；炷亮芽p的類型與產生原因（3）深層裂縫基礎約束范圍內的混凝土，處在大面積拉應力狀態(tài)，在這種區(qū)域若產生了表面裂縫，則極有可能發(fā)展為深層裂縫，甚至發(fā)展成貫穿性裂縫。深層裂縫部分切斷了結構斷面，具有很大的危害性，施工中是不允許出現(xiàn)的。如果設法避免基礎約束區(qū)的表面裂縫，且混凝土內外溫差控制適當，基本上可避免出現(xiàn)深層裂縫和貫穿裂縫。混凝土裂縫的類型與產生原因混凝土裂縫的三類原因：1、由外荷載的直接應力（即按常規(guī)計算的主要應力）引起的裂縫。2、由結構的次應力（計算未考慮到的結構內部應力）引起的裂縫。大體積混凝土的裂縫多由上述第三種原因引起。當變形受到約束產生的應力超過混凝土的抗拉強度時，就引起裂縫。3、由變形變化（溫度、收縮、不均勻沉降等）引起的裂縫?；炷粱A底板內部溫差引起的溫度應力分布：結構變形的內外約束：1、內約束：結構變形時，其內部各質點之間產生的約束；2、外約束：結構變形時，不同結構之間產生的約束。

外約束分為：自由體、全約束、彈性約束（部分約束）建筑工程中的大體積混凝土，外約束應力占主要地位大體積混凝土裂縫產生的原因：大體積混凝土產生裂縫的原因設計方面施工方面采用過高強度等級的混凝土（設計強度過高，水泥用量過大）忽視配置控制溫度和收縮變形的構造鋼筋（溫度應力和收縮應力變形不能受到約束）材料選用不當施工技術準備不周密澆筑過程施工措施不當澆筑后的養(yǎng)護和監(jiān)控不完善大體積混槍凝土產生攔裂縫的主阻要原因1、設怖計方面大體積混暗凝土采用蒸的強度等召級日趨增狼高，出現(xiàn)C40～C55甚至更麗高強度炭等級的誓高強混非凝土，芬設計強撐度過高共，水泥鈴用量過識大，必引然造成廊混凝土斥水化熱犬過高，陪混凝土下塊體內責外溫差饞過大，幟溫度應傳力容易紋超過混天凝土的澤抗拉強藍度，產乖生開裂辛。對于大軍型基礎墊底板，建設計人剩員往往蓮只重視賽滿足強咐度和抗?jié)硾_切要夏求的結每構配筋屠和構造糟配筋，妙而忽視彩配置控蠟制溫度辦和收縮聾的構造徑鋼筋，狼混凝土辛產生的必溫度應賺力和收瞎縮應力屯變形不蝕能受到敲足夠的嫁約束，馬從而產絲式生裂縫合現(xiàn)象。大體積混獻凝土施工謝階段產生什裂縫的主析要原因2、施工方冊面大體積胞混凝土記裂縫主蠟要產生逢于兩個膜階段：裹一是混錦凝土澆繪搗后的蠟溫升階志段,因混凝土熊內部與表文面溫差過抽大,致使表宮面產生意較大拉弦應力,使混凝土稠表面開裂斤；二是在床混凝土降毅溫階段，晉因混凝土佛內部降溫乏速率過快孟，使混凝留土內部產冒生較大拉匙應力，從巖而在混凝尺土內部產祖生貫穿性銹裂縫。施工段畝的劃分絮及澆筑蠢順序不抄合理，伴組織安件排不周映密，模檔板使用幫不當，賴鋼筋銹侄蝕嚴重須或運輸利過程嚴在重變形霧，以及建混凝土心澆筑過滿程中配階合比、惕水灰比溜過大、愁養(yǎng)護不失當?shù)鹊炔?，都可蘆能引起慰大體積后混凝土呀結構的命變形裂疫縫。混凝土結構裂縫的控制一類環(huán)境不（室內正憶常環(huán)境）固：0.3mm；二類環(huán)境替：0.2mm。對于基礎薪、地下或子半地下結菌構，裂縫判主要影響堡其防滲性寬能。當裂隆縫寬度只梢有0.1折～0.2mm時，雖代然早期稠有輕微垮滲水，紛經過一查段時間持后一般遍裂縫可學以自愈。當裂縫苗寬度超鐵過0.秋2～0燥.3mm時，其滲牙水量與裂栽縫寬度呈僚三次方增鋸加，必須穿進行化學直注漿處理。目的：防止鋼泥筋銹蝕欠、混凝甜土碳化休和酥松探脫落，齡從而影密響結構枕的耐久秤性、防比水性。《混凝歪土結構魔設計規(guī)爬范》（GB50鋪010－2002）的要擴求：控制大潑體積混凝土盾裂縫的措施設計方奔面材料選用施工工藝（技術許方案）施工質量（模板、奸澆筑）保溫保原濕養(yǎng)護1、對于大廉體積混凝尺土底板，杠應在滿足揭抗彎及抗萬沖切計算趙要求的前企提下，避招免設計上肯“強度越偶高越好”澇的錯誤概蘋念，可以事利用混凝汁土60d或90d的后期策強度，執(zhí)盡量采苗用C25耕-C4按0的混凝刑土，這塵樣可以漂減少混痕凝土中吐的水泥圖用量，挨以降低件混凝土總澆筑實策體的溫設度升高服。（《規(guī)范》P7賠)2、大體建積混凝急土除滿領足承載竊力要求萌外，還閃應增配晝承受因委水泥水孫化熱引藥起的溫葬度應力陶及控制削裂縫開抵裂的構持造鋼筋憲。溫度林收縮鋼舉筋可利朵用原有證鋼筋貫巡壽通布置偵，也可宮另行設枕置構造所鋼筋網(wǎng)掛，與原蕉有鋼筋勝按受拉桑鋼筋的昌要求搭兄接或在昌周邊構悼件中錨兵固。（《規(guī)范》P7旋)設計方出面2.1當板的沿厚度大順于2m時，除應懇沿板的上伯、下表面忘布置縱、喇橫方向的件鋼筋外，遭尚應沿板悉的厚度方嫌向間距不篇超過lm設置與板弄面平行的今構造鋼筋越網(wǎng)片，其平直徑宜為φl2信—φl活6，間距德宜為100噴—15允0mm。為防陽止大承悔臺水平唐裂縫，昏四周宜泉加設暗嶼梁。4?16管~4跳?222.2為了避主免結構雜突變或徒斷面突灣變產生還應力集側中，轉易角和孔貓洞處應綿增設構弓造加強葉筋。構造鋼筋合理配筋在構造設氏計方面進湯行合理配欄筋，對混飼凝土結構各的抗裂有起很大作用矮。工程實智踐證明，饅當混凝土長墻板的厚寒度為400~獨600m撒m時，采恨取增加河配置構干造鋼筋撫的方法冶，可使皇構造筋閘起到溫亞度筋的不作用，紛能有效冷提高混派凝土的恥抗裂性勇能。配置的構罰造筋應盡蔽可能采用小直徑、小間距。例如配湯置直徑6~1見4mm、間距煎控制在100懷~15絲式0mm。按全截聾面對稱配贏筋比較合巾理，這樣為可大大提助高抵抗貫紹穿性開裂絲式的能力。摧進行全截福面配筋，衣含筋率應丘控制在0.3％~0.朵5％之間為賢好。對于大體倘積混凝土愁，構造筋舉對控制貫腥穿性裂縫奮作用不太炎明顯，但蘇沿混凝土勞表面配置僵鋼筋，可后提高面層穩(wěn)抗表面降繳溫的影響嫌和干縮。4、合理夏設置施鏟工縫，董合理設分定溫控降指標等軌。設計方盤面3、在底板負的地梁夠、坑內境水溝等頌鍵槽部喇位，可瞞用厚度糧為30朵~50mm的聚苯延乙烯泡榴沫或瀝售青木絲帆板作垂盜直隔撤離，以氧緩和地泥基對基晝礎收縮被時的側擔向壓力交。(見便右圖)3.設置滑克動層由于邊叛界存在鋤約束才蛇會產生冠溫度應決力，如筋在與外階約束的蓄接觸面四上全部雜設置滑司動層，絨則可大慎大減弱倚外約束雅。如在撒外約束墻的兩端聾的1／4~1／5的范圍擇內設置祖滑動層轉，則結倡構的計巡壽算長度負可折減自約一半宮，為此渡，遇有喪約束強另的巖石澡類地基容、較厚仍的混凝池土墊層毛等時，檔可在接炕觸面上刺設置滑繪動層，供對減少餐溫度應騙力將起雙到顯著臘作用?；瑒訉拥钠Ｗ龇ㄓ校和克⒁鎯傻罒釣r授青加鋪一脈層瀝青油嫁氈；或鋪鉆設10~2滅0mm厚的瀝汁青砂；侵或鋪設50m喊m厚的砂拉或石屑故層等。4.設置應力粗緩和溝設置應力緩蛋和溝，即在徒結構的降表面，孤每隔一磨定距離(一般約絞為結構支厚度的1/5植)設一條溝奸，設置應貧力緩和溝讀后，可將搜結構表面澇的拉應力怠減少20％~50％，可瓦有效地另防止表糟面裂縫肉。這種晉方法是拐日本清紙水建筑萬工程公振司研究鐘出的一定種防止遣大體積鄰混凝土團開裂的什方法。減我國已繪用于直識徑60m鎖m、底板厚3.5投~5.但0m、容量1.6萬m3的地下輝罐工程平，并取隊得良好止效果。復應力緩交和溝的等形式，斬如圖3-11所示。5.緩沖層在高、低眼底板交接滋處和底板猾地梁等處糕，用30～50mm厚的聚苯糖乙烯泡沫瘡塑料做的垂直隔侮離層，裂如圖3所示，以采緩沖基礎青收縮時的側向壓力右。(a)高、低底憶板交接處(b)底板地梁竄處緩沖層立示意圖1、合理選踢擇水泥品種2、合理選用骨拐料選用C3S及C3A含量低免的中、擇低熱水臟泥。（《規(guī)范》P9）材料選用致方面3、合理選用外加劑盡量選駐用粒徑悔較大、萬級配良敘好的石價子，以隆減少用川水量和沸水泥用蹲量、混符凝土的閃收縮和呼泌水性踢。摻加塊迷石。在席無筋或運少筋的越大塊混粱凝土中顧，可摻祝入不超肅過混凝教土體積績的25額%的大柏塊石，晚以減少紛水泥用織量，降惕低水化勒熱。細骨料以社中、粗砂戴為宜。嚴格控制探砂、石的悟含泥量。帥石子控制皂在小于1泥%，黃砂染控制在小拘于2%。合理選用外加劑3.1在混凝達土中加紅入適量悶的外加品劑，可義以改善胳混凝土縫的特性塔，減少剛水泥用日量，減仔少混凝卷土的溫內升。同粘時可降選低水化季熱釋放萌的速度戰(zhàn)，延緩抱溫度峰拒值出現(xiàn)雕的時間閥。3.2混凝土繡中摻入倡一定量鼓的粉煤像灰不僅卻能改善炎混凝土帥特性，包而且能爆代替部溫分水泥形，減少遞水化熱盛。但應亭注意摻腎加粉煤碰灰后混配凝土早臥期強度牌有所降慌低。3.3采用UEA補償收掉縮混凝沃土：在勞混凝土掀內摻水井泥用量搖10%谷~12搬%的U型混凝土描膨脹劑，諷以實現(xiàn)超閃長結構的香無縫施工乒。1、控制竹混凝土搞出機溫俗度和澆士筑溫度2、預埋杰水管，普降低最時高溫升施工方繼面3、改進混原凝土攪拌抗和振搗工盯藝可采取加甩冰拌和，以砂石料遮春陽覆蓋，儀泵送管道濕用草袋包剛裹灑水降傲溫等技術博措施。4、合理襪選擇混逗凝土澆軋筑方案冷卻水管絨大多采用失直徑為2希5mm的薄壁鋼樹管，按照駛中心距1怒.5~3芒.0m交錯排咐列,水個管上下鞠間距一毅般也為兵1.5疏~3.海0m，并通過拘立管相臉連接。采用二次適投料和二多次振搗的距新工藝，哄提高混凝魄土的強度儉?？刹捎梅謱舆B續(xù)需澆筑或分段分暢層踏步膏式推進的療澆筑方槐法。一般情況挨下，應盡音量采用分最層連續(xù)澆百筑。對于俘工程量較幅大，澆筑烈面積也大暴，一次連恩續(xù)澆筑層叼厚度不大碑，且澆筑招能力不足藝時的混凝蹦土工程，蜻宜采用分版段分層踏銳步式推進跡的澆筑方旱法。合理選醬擇混凝設土澆筑維方案整體分層連續(xù)澆筑（全面舟分層）斜面分養(yǎng)層階梯狀估分層推移式連學續(xù)澆筑混凝土澆逢筑方案混凝土澆見筑可根據(jù)汁面積大小揉和混凝土每供應能力羅采取全面歸分層、分防段分層或通斜面分層淡連續(xù)澆筑幣，分層厚浙度300~阻500m厚m且不大于腫震動棒長1.2棉5倍。分段暗分層多采券取踏步式押分層推進費，一般踏虧步寬為1.5~燈2.5m。斜面?zhèn)z分層澆降灌每層盜厚30~鄙35c易m，坡度挎一般取1：6~1：7?；炷柳澱駬v（拿振搗棒餓）混凝土虹振實后栗表面刮粗平注意表誕面標高4、做好混雀凝土的泌水息處理5、混凝總土的表面處理施工方面6、加強混妄凝土的養(yǎng)護應采取啊在側模趟留設孔伍洞等措或施將澆炒筑混凝骨土過程北中形成輸?shù)拿谒懦隹訉W外。7、溫度擇監(jiān)測先用長爹刮尺刮隆平，在粘初凝前敘用鐵滾根筒碾壓員數(shù)遍，陡再用木材抹子打震磨壓實弄，以閉毯合收水米裂縫。應對混凝熟土的內表褲溫度、頂詢面及底面全溫度，室紫外溫度進閘行監(jiān)測，鋤根據(jù)監(jiān)測白結果對養(yǎng)土護措施作狗出相應的孩調整，確度保溫控指調標的要求肌。可采用在刺每個測溫霸點上埋設裁測溫片，浸常用的有更銅熱電阻雙或銅-康棋銅熱電偶鐮測溫?；蚓S采用埋設陜鋼管的簡慢易測溫方嶺法。可采用薄孤膜加草袋哨或蓄水的解養(yǎng)護方法艇。及早回填句是最好的嗚養(yǎng)護方法召。泵管施工縫澆筑抹平覆蓋塑料順膜保濕覆蓋草袋柄保溫大體積混驚凝土施工柄，由于采慰用大流動匙性混凝土品分層澆筑洗，上下層路施工的間從隔時間較禍長(一般為1.5碼~3h各)，經過振碰搗后上涌竄的泌水和鐵浮漿易順?；炷疗码A面流到坑兆底。當采傾用泵送混吸凝土施工謙時，泌水俱現(xiàn)象尤為動嚴重，解架決的辦法靜是在混凝油土墊層施炒工時，預茶先在橫向員上做出2cm的坡度飯；在結連構四周駝側模的款底部開護設排水略孔，使漠泌水從貌孔中自跟然流出嫂；少量補來不及嶼排除的崖泌水，舌隨著混筍凝土澆蒜筑向前暗推進被慶趕至基鑄坑頂端健，由頂烏端模板詠下部的督預留孔袋排至坑疑外。4、混凝土陵的泌水處娘理當混凝水土大坡艇面的坡唉腳接近蘿頂端模森板時，鵲應改變還混凝土苗的澆筑剩方向，沙即從頂墨端往回弊澆筑，近與原斜蘆坡相交諷成一個菜集水坑守，另外牽有意識冤地加強盤兩側模姑板外的華混凝土抖澆筑強野度，這沉樣集水棒坑逐步牧在中間臘縮小成渠小水潭沾，然后份用軟軸龜泵及時舟將泌水貫排除。范采用這腥種方法蘇適用于或排除最貧后階段暑的所有預泌水，執(zhí)如圖3-1柏7所示。1）處理程都序初凝前一況次抹壓→巷臨時覆蓋挎塑料膜→勺混凝土終再凝前1~2堆h掀膜二次狼抹壓→覆錦膜2）混凝管土表面燈泌水應勤及時引辨導，集貓中排除買。3）混凝土薯表面浮漿因較厚時，撫應在混凝綿土初凝前克加粒徑為2~4慮cm的石子漿綠，均勻撤等布在混凝秤土表面用塑抹子輕輕靠拍平。4）四級炎以上風朵天或烈增日下施蔥工應有養(yǎng)遮陽擋開風措施桶。5）當施浸工面積君較大時篩可分段妨進行表軟面處理揮。6）混凝土頸硬化后的就表面塑性叫收縮裂縫罪可灌注水靜泥素漿刮聯(lián)平。5、混凝土穩(wěn)的表面處卸理混凝土初乳凝前一次寺抹壓混凝