大體積混凝土施工技術(shù)

大體積混凝土施工技術(shù)更多資料請聯(lián)系QQ813517521更多資料請聯(lián)系QQ813517521大體積混凝土的定義美國混凝土協(xié)會（ACI）規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大的限度減少開裂?！比毡窘ㄖf(xié)會標(biāo)準(zhǔn)（JASS5）中規(guī)定：“結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在80cm以上，同時水化熱引起混凝土內(nèi)的最高溫度與外界氣溫之差，預(yù)計超過25℃的混凝土，稱之為大體積混凝土?！?/p>

目前，較新的觀點指出：所謂大體積混凝土，是指其結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)大到必須采用相應(yīng)技術(shù)措施、妥善處理內(nèi)外溫度差值、合理解決溫度應(yīng)力、并按裂縫開展控制的混凝土。大體積混凝土的定義

建筑工程大體積砼常出現(xiàn)的部位：厚大的地下室底板（特別是電梯井筒部位）、樁頂承臺梁、轉(zhuǎn)換梁或板、內(nèi)筒外框架超高層的大截柱等。橋梁工程大體積砼常出現(xiàn)的部位：橋大直徑樁基礎(chǔ)、懸索橋的錨碇和橋塔的一些部位、斜拉橋橋塔的一些部位、連續(xù)梁橋的墩臺梁等。大體積混凝土的定義建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。裂縫分為表面裂縫和貫通裂縫兩種。表面裂縫是由于混凝土表面和內(nèi)部的散熱條件不同，溫度外低內(nèi)高，形成了溫度梯度，是混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，表面的拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強度而引起的。貫通裂縫是由于大體積混凝土在強度發(fā)展到一定程度，混凝土逐漸降溫，這個降溫差引起的變形加上混凝土失水引起的體積收縮變形，受到地基和其他結(jié)構(gòu)邊界條件的約束時引起的拉應(yīng)力，超過混凝土抗拉強度時所可能產(chǎn)生的貫通整個截面的裂縫。大體積混凝土的溫度裂縫大體積混凝土的溫度裂縫

故大體積混凝土施工階段產(chǎn)生的溫度裂縫，是其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果，一方面是混凝土內(nèi)外溫差產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，另一方面是結(jié)構(gòu)的外約束和混凝土各質(zhì)點間的內(nèi)約束阻止這種應(yīng)變，一旦溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的抗拉強度，就會產(chǎn)生裂縫。引起溫度裂縫的原因可分為以下幾類：

水泥水化熱

水泥的水化熱是大體積混凝土內(nèi)部熱量的主要來源，由于大體積混凝土截面厚度大，水化熱聚集在混凝土內(nèi)部不易散失。

外界氣溫變化

大體積混凝土的溫度裂縫

約束條件結(jié)構(gòu)在變形時會受到一定的抑制而阻礙其自由變形，該抑制即稱“約束”，大體積混凝土由于溫度變化產(chǎn)生變形，這種變形受到約束才產(chǎn)生應(yīng)力。在全約束條件下，混凝土結(jié)構(gòu)的變形：——混凝土收縮時的相對變形；——混凝土的溫度變化量；

——混凝土的溫度膨脹系數(shù)?；炷潦湛s變形

大體積混凝土的溫度應(yīng)力

混凝土的溫度取決于它本身環(huán)境有溫差存在，而結(jié)構(gòu)物四周又不可能做到完全絕熱，因此，在新澆筑的混凝土與其四周環(huán)境之間，就會發(fā)生熱能的交換。模板、外界氣候(包括溫度、濕度和風(fēng)速)和養(yǎng)護條件等因素，都會不斷改變混凝土所貯備的熱能，并促使混凝土的溫度逐漸發(fā)生變動。因此，混凝土內(nèi)部的最高溫度，實際上是由澆筑溫度、水泥水化熱引起的絕對溫升和混凝土澆筑后的散熱溫度三部分組成。

大體積混凝土溫度應(yīng)力特點大體積混凝土溫度計算

最大絕熱溫升（二式取其一）Th——混凝土最大絕熱溫升(℃)mc——混凝土中水泥(包括膨脹劑)用量（kg/m3）F——混凝土活性摻合料用量（kg/m3）K——摻合料折減系數(shù)。粉煤灰取0.25~0.30Q——水泥28d水化熱(kJ/kg)c——混凝土比熱，取0.97[kJ/(kg·K)]ρ——混凝土密度(2400kg/m3)t——混凝土的齡期（d）m——系數(shù)、隨澆筑溫度改變大體積混凝土溫度計算水泥品種水泥強度等級水化熱Q(kJ/kg)3d7d28d硅酸鹽水泥42.531435437532.5250271334礦渣水泥32.5180256334表1不同品種、強度等級水泥的水化熱澆筑溫度(℃)51015202530m(1/d)0.2950.3180.3400.3620.3840.406表2系數(shù)m大體積混凝土溫度計算

混凝土中心計算溫度T1(t)——t齡期混凝土中心計算溫度（℃）Tj——混凝土澆筑溫度（℃）ξ(t)

——t齡期降溫系數(shù)大體積混凝土溫度計算澆筑層厚度(m)齡期t(d)369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.570.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24齡期降溫系數(shù)ξ(t)

大體積混凝土溫度計算

混凝土表層（表面下50~100mm處）溫度δ

——保溫材料厚度（m）T2

——混凝土表面溫度（℃）保溫材料厚度Tq

——施工期大氣平均溫度（℃）λ——混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33W/(m·K)Tmax——計算得混凝土最高溫度（℃）材料名稱密度(kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)λ[W/(m·K)材料名稱密度(kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)λ[W/(m·K)建筑鋼材780058礦棉，巖棉110～2000.031～0.065鋼筋混凝土24002.33瀝青礦棉氈100～1600.033～0.052水0.58泡沫塑料20～500.035～0.047木模板500～7000.23膨脹珍珠巖40～3000.019～0.065木屑0.17油氈0.05草袋1500.14膨脹聚苯板15～250.042瀝青蛭石板350～4000.081～0.105空氣0.03膨脹蛭石80～2000.047～0.07泡沫混凝土0.10大體積混凝土溫度計算λx——所選保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]大體積混凝土溫度計算Kb——傳熱系數(shù)修正值，取1.3~2.0。保溫層種類K1K21僅由容易透風(fēng)的材料組成(如草袋、稻草板、鋸末、砂子)2.63.02由易透風(fēng)材料組成，但在混凝土面層上再鋪一層不透風(fēng)材料2.02.33在易透風(fēng)保溫材料上鋪一層不透風(fēng)材料1.61.94在易透風(fēng)保溫材料上下各鋪一層不易透風(fēng)材料1.31.55僅由不易透風(fēng)材料組成(如油布、帆布、棉麻氈、膠合板)1.31.5K1值為一般刮風(fēng)情況（風(fēng)速<4m/s，結(jié)構(gòu)位置>25m）；K2值為刮大風(fēng)情況；大體積混凝土溫度計算Kb——傳熱系數(shù)修正值，取1.3~2.0。保溫層種類K1K21僅由容易透風(fēng)的材料組成(如草袋、稻草板、鋸末、砂子)2.63.02由易透風(fēng)材料組成，但在混凝土面層上再鋪一層不透風(fēng)材料2.02.33在易透風(fēng)保溫材料上鋪一層不透風(fēng)材料1.61.94在易透風(fēng)保溫材料上下各鋪一層不易透風(fēng)材料1.31.55僅由不易透風(fēng)材料組成(如油布、帆布、棉麻氈、膠合板)1.31.5K1值為一般刮風(fēng)情況（風(fēng)速<4m/s，結(jié)構(gòu)位置>25m）；K2值為刮大風(fēng)情況；大體積混凝土溫度計算如采用蓄水養(yǎng)護，蓄水養(yǎng)護深度hw

——養(yǎng)護水深度（m）x——混凝土維持到指定溫度的延續(xù)時間，即蓄水養(yǎng)護時間（h）M——混凝土結(jié)構(gòu)表面系數(shù)（1/m）,M=F/VF——與大氣接觸的表面（m2）V——混凝土體積（m3）700——折算系數(shù)[kJ/(m3·K)]λw——水的導(dǎo)熱系數(shù)，取0.58大體積句混凝土矮溫度計塵算混凝土表員面模板及靜保溫層的詢傳熱系數(shù)β——混凝土表漁面模板及跌保溫層等摘的傳熱系坑數(shù)[W/眨(m3·K)]δi——各保溫材債料厚度（m）λi——各保溫詳材料導(dǎo)案熱系數(shù)[W/遠(m3·K)劈燕]βq——空氣層的劇傳熱系數(shù)慚，取23[行W/(糧m3·什K)]大體積混撫凝土溫度扒計算混凝土虛誤厚度h’——混凝土虛獻厚度（m）k——折減系假數(shù)，取2/3λ——混凝土導(dǎo)墓熱系數(shù)，疊取2.3厚3[W濟/(m3·K)]大體積混增凝土溫度摘計算混凝土副計算厚俱度H——混凝土計燈算厚度（m）h——混凝土實銷際厚度（m）大體積芬混凝土婚溫度計陪算混凝土表社層溫度T2(t新)——混凝土表促面溫度（尊℃）Tq——施工期大揚氣平均溫骨度（℃）h’戀—替—混凝土虛弱厚度（m）H季——混凝土掛計算厚碰度（m）T1(t)——混凝土中鍛心溫度（渡℃）大體積療混凝土銹溫度計碌算混凝土平習(xí)均溫度大體積混扔凝土應(yīng)力如計算地基約矮束系數(shù)單純地扭基阻力并系數(shù)Cx1（N/mm3）土質(zhì)名稱承載力(kN/m2)Cx1推薦值軟黏土80～1500.01～0.03砂質(zhì)黏土250～4000.03～0.06堅硬黏土500～8000.06～0.10風(fēng)化巖石和低強度素混凝土5000～100000.60～1.00C10以上配筋混凝土5000～100001.00～1.50大體積混調(diào)凝土應(yīng)力蘇計算樁的阻忌力系數(shù)Cx2（N/m播m3）Q——樁產(chǎn)生單真位位移所警需水平力(N/m反m)當(dāng)樁與粥結(jié)構(gòu)鉸核接時當(dāng)樁與結(jié)是構(gòu)固接時E——樁混凝土繳的彈性模梨量（N/m走m2）I——樁的慣性哈矩（mm4）Kn——地基水上平側(cè)移消剛度，博取1×10-2D——樁的直徑徑或邊喜長（mm）F——每根樁值分擔(dān)的培地基面吊積（mm2）大體積混秋凝土應(yīng)力頂計算大體積混擁凝土瞬時核彈性模量E(t)——t齡期混傷凝土彈緒性模量倆（N/m率m2）E0——28膜d混凝土彈出性模量（N/mm2）e石——常數(shù)，取2.71苗8t念——齡期（d）大體積辦混凝土主應(yīng)力計拐算地基約束受系數(shù)E(t)——t齡期混凝跑土彈性模撫量（N/m植m2）h—憲—混凝土實屆際厚度（mm）Cx1——單純地第基阻力靠系數(shù)（N/m蕩m3）Cx2——樁的阻力料系數(shù)（N/mm3）β(t)——t齡期地基匹約束系數(shù)醒（l/mm）大體積混秀凝土應(yīng)力熄計算混凝土三干縮率燦和收縮憲當(dāng)量溫井差混凝土干貢縮率εY(t)——t齡期混凝碎土干縮率ε0Y(t)——標(biāo)準(zhǔn)狀胳態(tài)下混外凝土極溪限收縮兵值，取3.2拒4×10-4M1?M2???M10——各修正乘系數(shù)，址參考建僅筑施工穗手冊第材四版表10-8奔8大體積其混凝土浩應(yīng)力計允算收縮當(dāng)流量溫差TY(t)——t齡期混凝嶄土收縮當(dāng)覽量溫差（篩℃）α——混凝土濤線膨脹系系數(shù)，紀(jì)取1×10-5（1/℃）大體積混邊凝土應(yīng)力蔑計算結(jié)構(gòu)計算階溫差（一蠢般3d劃分一區(qū)局段）ΔTi——i區(qū)段結(jié)智構(gòu)計算蟲溫差（℃）Tm(i田)——i區(qū)段平均破溫度起始凳值（℃）Tm(i+論3)——i區(qū)段平糟均溫度脅終止值（℃）TY(i女+3)——i區(qū)段收獅縮當(dāng)量碑溫差終況止值（℃）TY(i姑)——i區(qū)段收玩縮當(dāng)量棵溫差起途始值（℃）大體積混傻凝土應(yīng)力板計算各區(qū)段巨拉應(yīng)力σi——i區(qū)段混凝吸土內(nèi)拉應(yīng)絲式力（N/m婚m2）——i區(qū)段平均慕彈性模量（N/m超m2）——i區(qū)段平均倡應(yīng)力松弛饞系數(shù)齡期t(d)369121518212427300.570.520.480.440.410.3860.3680.3520.3390.327i區(qū)段平均母地基約束炭系數(shù)混凝土最大尺撕寸大體積攔混凝土秩應(yīng)力計見算到指定期痕混凝土內(nèi)喝最大應(yīng)力σmax——到指定遠期混凝裂土內(nèi)最凝大應(yīng)力（N/m封m2）——泊松比撒，取0.15大體積混搞凝土應(yīng)力毛計算安全系數(shù)ft——到指定紫期混凝本土抗拉蓋強度設(shè)話計值（N/mm2）K——大體積混廢凝土抗裂包安全系數(shù)猴，應(yīng)≥1.15大體積混蛙凝土平均壤整澆長度混凝土三極限拉印伸值ft——混凝土旨抗拉強心度設(shè)計彼值（N/m龍m2）μ——配筋率（%），μ=Fa/Fcd——鋼筋直者徑（mm）t——指定齡隱期（d）Fa——鋼筋截面小面積（m2）Fc——混凝土碑截面面板積（m2）大體積筐混凝土閃平均整符澆長度平均整澆喘長度（伸違縮縫間距終）[Lcp]——平均整登澆長度陣（伸縮擺縫間距萄）（mm）h——混凝土厚著度（mm）E(t)——指定時隆刻混凝銅土彈性艘模量（N/m障m2）Cx——地基阻力振系數(shù)（N/m晨m3）,Cx=Cx1+Cx2ΔT——指定時楊刻的累芬計結(jié)構(gòu)哪計算溫浴差（℃甚）【例1】某工程現(xiàn)槳澆鋼筋混崗凝土基礎(chǔ)杠底板，厚狀度為0.8m，配置籮直徑16帶肋鋼槍筋，配怕筋率0.35圈%，混凝收土強度斜等級采腥用C30，地基民為堅硬狀黏土，監(jiān)施工條碧件正常(材料符納合質(zhì)量吼標(biāo)準(zhǔn)、裕水灰比海準(zhǔn)確、偷機械振喬搗、混門凝土養(yǎng)鑒護良好)。試計算食早期(15羅d)不出現(xiàn)貫數(shù)穿性裂縫材的允許間政距。大體積混助凝土計算猛案例大體積混粘凝土計算厚案例均取1.0M4=1.為42，M6=0.公93，M7=0.7褲0，M10=0.4淹2混凝土怪經(jīng)過15d的收縮緣瑞變形混凝土收時縮當(dāng)量溫膠差為大體積敲混凝土矮計算案閉例混凝土上膛、下面溫翅升為15℃，由于時瘦間短，養(yǎng)潤護較好，易氣溫差忽攔略不計，罰混凝土的飯水化熱溫鞭差經(jīng)計算局為25℃，則計算溫差為混凝土的隸極限拉伸旨值大體積混胳凝土計算黨案例15d時混凝土粒的彈性模向量伸縮縫非的最大榮允許間負距由計算瞞知，板怕的最大赴允許伸答縮縫間釣距為26m。當(dāng)板的廁縱向長度遭小于26m時，可蜘以避免沈裂縫出仿現(xiàn)。否閑則則需饑在中部喊設(shè)置伸叮縮縫或燃“后澆廣縫”。疼當(dāng)板下抓有樁基桑礎(chǔ)時，局計算阻噴力系數(shù)Cx時，應(yīng)呀考慮樁賢基對基存礎(chǔ)底板港的約束深阻力。大體積規(guī)混凝土襪計算案囑例【例2】大型設(shè)備巾基礎(chǔ)底板忽長90.免8m、寬31.淺3m、厚2.5m，混凝土為C20，采用60d后期強度局配合比，用32.乳5礦渣水泥諸，水泥用花量mc=280綢kg/m3,混凝土澆詳筑入模溫延度Tj=28穴℃，為25℃，結(jié)構(gòu)奧物周圍鑒用鋼模漫板，在叮模板和強混凝土巖上表面膏外包兩層草袋倉保溫，肅混凝土稠比熱C=1.析0kJ/奔kg?K混凝土賽密度ρ=240幅0kg/墾m3施工時拴平均氣別溫試計算總摟降溫產(chǎn)生早的最大溫統(tǒng)度拉應(yīng)力喉及安全系韻數(shù)。大體積混昨凝土計算城案例解(1)計算絕熱抹溫升值，漸按式為簡單計調(diào)只計算3d、7d、28d的值。(2)混凝土鞠中心溫陷度計算親，按式計算如造下大體積混熱凝土計算儲案例(3)混凝土妄表層溫淋度。兩層草怪袋保溫它按60mm計，則他保溫層必傳熱系尺數(shù)混凝土衰虛厚度混凝土計煤算厚度混凝土鬧表層溫頑度大體積混截凝土計算遲案例(5)混凝土干辜縮率和當(dāng)犧量溫差，奏按式則(6)結(jié)構(gòu)計算踏溫差，按跪式大體積混飽凝土計算方案例(7)計算各市齡期的漆混凝土喇彈性模偏量，按桿式(8)地基約長束系數(shù)演，按式大體積誼混凝土番計算案謎例(9)各區(qū)段拉徑應(yīng)力，按捷式各區(qū)段平歌均彈性模羅量大體積混免凝土計算勒案例各區(qū)段仍平均應(yīng)予力松弛零系數(shù)各區(qū)段平叨均地基約閃束系數(shù)大體積窄混凝土藥計算案側(cè)例只計算夠拉應(yīng)力(10)混凝土內(nèi)倆最大應(yīng)力艱，按式混凝土抹抗拉強渣度設(shè)計世值取1.1洞N/瓜mm2，則安全放系數(shù)滿足抗裂無條件，故騰知不會出栽現(xiàn)裂縫。大體積混嫁凝土計算圍案例1．合理的籌平面立面肚設(shè)計，避效免截面的美突變，從航而減少約棕束應(yīng)力。2．合理晃的布置慶分布鋼刷筋，盡揮量采用槳小直徑雙、密間區(qū)距，變扁截面處廟加強分括布鋼筋3．避免污用高強妨混凝土猜，盡量被選用中挖低強度字混凝土賓，采用60天或90天強度4．采用滑捷動層減少據(jù)基礎(chǔ)的約言束。5．混凝囑土結(jié)構(gòu)妥上下表伸面布置臣螺紋鋼絹筋或冷醬軋扭鋼妹筋網(wǎng)片終。設(shè)計方面右考慮的措稿施①．水泥品懼種:選用水抓化熱較果低的425或525礦渣水泥桑。②．水樂泥用量釣：盡最過大限度灰減少水周泥用量和，同時疾參照水致泥廠的擠水泥強祖度歷史爬資料。③．水事膠比:0.遠25~0靈.40④．混合材僅：粉煤灰狠、礦渣、魄火山灰、壟超細礦粉遙等⑤．外加憂劑：摻入福高效復(fù)合廢減水劑。⑥．砂窩石骨料林：骨料里：選用斧粒徑5～31.5勢mm的碎石，砂子的侍細度模其數(shù)在2.5以上的中代、粗砂。⑦．微膨脹縮慧劑：混凝土水宏灰比、脹劑的樸摻量、混凝土秀的養(yǎng)護、混凝土的主密實程度、減水劑四種類、膨脹劑的摘應(yīng)用。配合比兄設(shè)計①.控制混姓凝土拌該合料的辜出機溫送度和澆舟筑溫度韻。②.混凝土壯的拌制1）保證混碧合材的質(zhì)暖量，加強櫻材質(zhì)檢驗透，進行混燦凝土試配努，根據(jù)試娛配結(jié)果確蟻定。2）外加劑冷及膨脹劑改摻量準(zhǔn)確吐，摻量誤授差控制總王摻量的1％以下。3）攪拌鵲均勻。4）加料順成序③.