大混凝土

大混凝土（共12篇）

大混凝土 篇1

1 概念

型钢混凝土 (Steel Reinforced Concrete, 简称SRC) 是指在混凝土中主要配置型钢, 并配有一定的纵向受力钢筋和横向箍筋的结构, 是钢与混凝土组合结构的一种主要形式。

2 特点

型钢混凝土构件中的型钢和混凝土在箍筋及型钢本身约束下形成一体, 让两种材料的强度都能得到充分的利用, 其性能优于型钢与混凝土的简单叠加。型钢混凝土结构作为一种新型结构, 汇集了钢筋混凝土结构和钢结构各自的主要优点, 具有一系列不同的特性。

2.1 型钢混凝土与钢筋混凝土的比较

(1) 变形能力强, 抗震性能好。

钢筋混凝土结构由于混凝土材料的脆特别是同一层柱刚度相差很大、担负剪力不均衡或是当结构存在较大偏心构件容易发生剪切破坏, 结构的延性较差。型钢混凝土组合结构构件具有比钢筋混凝土结构构件更好的延性和耗能性能, 改善了混凝土构件破坏时的脆性性质, 和抗震性能。

(2) 承载力高, 构件自重小。

在抗震设计中, 钢筋混凝土柱截面由轴压比决定。由压比限值的限制, 混凝土柱的的截面尺寸选取得很大。使用型钢混凝土载力高于同截面钢筋混凝土结构的承载力, 从而减小构件截面, 不会形成肥梁胖柱, 增加使用空间。

2.2 型钢混凝土与纯钢的比较

(1) 受力合理, 延性好。

型钢混凝土构件充分利用混凝土的抗压性能和钢材的抗拉压性能, 钢筋混凝土与型钢形成整体, 共同受力, 有利于提高型钢的整体稳定性和钢板的局部屈曲, 不易发生屈曲失稳及梁的侧向失稳, 具有很好的延性。

(2) 耐久性和耐火性良好。

由于型钢埋入混凝土中, 混凝土对型钢形成保护层作用, 可以很好地钢材锈蚀和火灾危害, 具有良好的耐久性和耐火性。

综上所述, 型钢混凝土结构是一种很有发展前途的结构, 应充分加强对它的研究和应用。

3 背景

随着城市建设的发展与建筑技术的进步, 大跨度、大截面以及高层建筑已经成为建筑结构发展的主要方向之一。由于型钢混凝土组合结构承载能力高、刚度大及抗震性能好等优点, 已越来越多地应用于大跨度、大截面结构和抗震要求高的建筑及超高层建筑。

型钢混凝土组合结构又称为劲性混凝土结构或包钢混凝土结构, 是在型钢结构外面包裹与曾钢筋混凝土外壳形成的型钢混凝土组合结构。型钢混凝土可以做成多种构件, 更能组成多种结构, 他可代替钢筋混凝土结构和钢结构应用于各类建筑和桥梁中。型钢混凝土组合结构的外包混凝土可防止钢构件的局部屈曲并能提高钢结构的整体刚度, 显著改善钢结构的平面扭转屈曲性能, 使钢材的轻度得到充分的发挥, 此外混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。

于家堡站房工程是京津城际延伸线终点站, 建筑规模为地下2层。地下部分结构考虑运营期间使用功能及景观要求, 车站站台范围不设中间立柱, 只能在城际站台两线间设置结构中立柱, 中立柱为钢管混凝土柱, 横向最大跨度20.5m, 柱纵向最大跨度9m。地上为单层网壳ETFE膜结构采光屋面, 顶板需要承受屋面巨大的荷载, 所以在钢管立柱上设置型钢梁, 采用型钢混凝土结构, 这样不仅能够保证结构的稳定性, 而且提高了车站的抗震性能。

4 工程概况

于家堡站地处滨海新区于家堡中心商务区北端, 是于家堡综合交通枢纽工程的一部分, 其中于家堡站房建筑面积为86200m2。本项目盖挖区负一层顶板建筑面积19000㎡, 层高为10.7m, 局部降板层高为8.3m, 顶板结构为型钢混凝土结构, 钢梁为工字型钢梁, 截面有H1400*800*16*30、H1800*800*20*40、H2600*850*32*50等截面类型, 负一层顶板梁钢筋绑扎难度大、主梁断面尺寸较大, 负一层顶板设计厚度500mm, 局部降板厚度为300mm。顶板使用型钢混凝土结构很好的承受了穹顶钢结构的巨大荷载, 增加了其抗震性能。

5 施工工艺原理

通过型钢与高强混凝土之间相互约束, 使各自的强度得到了提高, 增加了结构和构件的延性, 从而改善由于高强混凝土本身延性差而带来的不利于抗震的脆性特性, 增加了结构及构件的抗震性能。

6 关键施工技术

6.1 施工工艺流程

型钢柱:深化设计各节点图→型钢柱加工制作、运输→钢柱测量定位→地脚螺栓与预埋底板埋设→底板下混凝土浇筑→底板无收缩混凝土灌缝→起吊→就位→临时固定→型钢安装与较正 (轴线及垂直度) →预埋底板与钢柱焊接连接 (必须对称施焊) →焊缝处理→焊接外观检验→超声波探伤检验→合格后外围柱子钢筋绑扎→柱子模板安装→柱子混凝土浇筑 (只能浇筑到梁底) 。

型钢梁:深化设计各节点图→型钢梁加工制作、运输→起吊→就位→临时固定→调节水平、竖向调节丝杆→校正轴线垂直度、标高→焊接固定点→焊接腹板侧边→焊接翼缘抗剪连接件→焊缝处理→焊接外观检验→超声波探伤检验→合格后外围梁钢筋绑扎→梁模板安装→梁混凝土浇筑。

6.2 施工操作要点

6.2.1 型钢梁深化设计

绘制每一个梁纵向钢筋穿过钢管柱顶部及补强的节点大样。绘制每一个钢柱、钢梁内肢箍需穿孔的大样图。

6.2.2 型钢构件的制作与安装

型钢构件及其制作与补强均由工厂集中制作。型钢构件应根据设计图纸及深化设计, 按1:1的比例翻样后下料。翻样是, 应加工艺要求预留制作与安装所需的焊接收缩量及切割、刨边和铣平等加工余量参考值如下表1, 表2。

注:本表中焊缝收缩量仅用于实腹式型钢

6.2.3 型钢柱的安装

(1) 型钢柱脚埋置。

型钢混凝土柱脚有埋入式和非埋入式两种处理方法。于家堡工程所使用的为埋入式及非埋入式两种方法的结合, 在桩基础混凝土浇筑前埋入地脚螺栓, 地脚螺栓位于承台底部, 型钢柱下部有钢底板, 利用地脚螺栓将钢底板锚固, 后浇筑承台混凝土使得该节点被混凝土埋住, 这样处理更能有效地保证型钢柱基础的受力。

(2) 型钢柱施工时, 必须注意以下几点:

1) 型钢柱加工时, 必须根据施工图及深化设计, 画出准确的钢筋排列图即钢筋穿孔定位图, 钢筋孔位图必须准确无误, 同时在排图时还需考虑到X、Y两个方向的钢筋走向, 两个方向的钢筋间必须让开5～8mm, 同时按照设计间距排列时有可能出现钢筋与型钢柱腹板在同一位置上或钢筋孔位于焊缝上, 此时必须让出腹板和焊缝, 距焊缝距离不小于12mm。2) 在型钢柱脚混凝土浇筑前, 应对柱脚底钢板进行再次定位复核和钢柱的定位, 钢柱具体方法与通常的测量定位一样处理, 但必须对型钢柱的垂直度进行控制, 定位安装必须控制在规范允许偏差内。每次加节时都应对型钢柱的垂直度进行控制。3) 本工程型钢柱每节连接采用焊接及连接板连接。焊接处需打45度坡口。

6.2.4 型钢梁安装要点

将制作好的钢梁用平板运输车至现场, 用汽车吊吊至地面, 钢梁吊装前应先在钢梁腹板侧边焊吊耳, 用人字扒杆及卷扬机将钢梁移至塔吊回转半径范围内。用塔吊将钢梁吊运至钢柱的牛腿上, 做临时连接, 并找正位置, 割掉钢梁腹板吊耳。钢梁翼缘中心线应对正牛腿中心线, 以保证钢梁轴线位置, 在安装钢梁过程中, 利用钢梁腹板两侧安装设备上的水平调节丝杆来调节钢梁的垂直度, 利用自行设计在钢柱牛腿上的竖向调节丝杆来调整钢梁的标高。

高速安装钢梁时, 需要反复观测并纠正其轴线、标高、垂直度偏差值, 直至符合规范要求后, 方可进行对接焊, 型钢梁翼缘与型钢柱翼缘采用坡口全熔透焊连接 (如图4) 。钢梁焊接完毕后, 割掉钢梁翼缘上的吊耳, 并对钢梁的垂直度、标高进行复验。在焊接好的钢梁上下翼缘确定抗剪连接件的轴线位置, 做到焊接牢固可靠。为防止组合钢梁垂直度、标高轴线偏差值积累超过允许值。要求每次组合钢梁安装时严格校验钢柱垂直度以及钢柱上牛腿的轴线位置、标高。

现场型钢梁、柱节点焊接的方法与措施:

(1) 选用低氢型的焊接材料, 考虑到焊接接头与母材等强的原则选用E5015型电焊条。底氢型焊条在常温下超过4h应重新烘熔, 烘熔温度为350℃～400℃, 时间为1.2h。

(2) 焊接方法及参数:采用手工电弧焊。焊接电流, 为了避免焊缝组织粗大, 造成冲击韧性下降必须采用以下措施:选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺。焊道的宽度不大于焊条的3倍, 焊层厚度不大于5mm。第一层至第三层采用Ф3.2的电焊条, 焊接电流110～130A;第四层至第六层采用Ф4.0的电焊条, 焊接电流130～180A。

6.3 钢筋绑扎

6.3.1 型钢梁的钢筋绑扎

于家堡站站房工程型钢梁的主筋钢筋分别从型钢上部及型钢底部穿过, 不需要穿过型钢梁的截面, 而箍筋内箍需从型钢梁截面穿过当开孔的削弱面积大于截面积的25%时需做补强处理。型钢梁的箍筋通常采用的做法如下图5示。

6.3.2 重要节点部位钢筋连接

型钢混凝土梁与钢柱相交处, 按照设计节点要求进行钢筋连接, 钢筋、型钢与钢柱的节点连接详见图6, 图7。

当钢筋必须穿过型钢柱腹板时, 采用焊接套筒与型钢腹板进行焊接, 钢筋套丝与焊接套筒进行连接。

6.4 型钢混凝土结构模板的安装

(1) 由于截面内型钢, 梁、柱侧模安装加固采用的对拉螺栓无法拉通, 因此采用在型钢腹板纵向每隔不大于1.5m, 对拉螺栓尾部弯成直角, 尾部焊接在型钢梁上, 与侧模板外部楞木形成牢固拉结。如图8示。

(2) 对拉钢柱螺栓直接焊在钢柱腹板上, 焊接时对拉螺栓在钢骨柱弯曲焊接, 保证焊缝长度不小于10d, 具体如图9。

6.5 型钢混凝土结构的混凝土浇筑

型钢混凝土浇筑与普通混凝土浇筑基本相同, 都应遵循国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定, 在施工中由于型钢梁柱接头处和梁型钢翼缘下部等部位混凝土不易充分填满, 应着重进行浇筑和振捣, 在型钢梁柱加工时, 应根据不同部位设置排气孔。

由于型钢混凝土结构中有型钢, 且设计钢筋也较密, 在混凝土浇筑前根据实际情况进行混凝土配合比设计, 为保证混凝土浇灌密实, 必须采取一系列控制措施。

(1) 型钢加工时, 根据结构特点, 在不影响和消弱结构的前提下留出足够的排气孔。如下图10。

(2) 设计配合比时先用石子粒径仅为5～25mm, 坍落度也控制在160～180mm, 充分保证混凝土流动性。

(3) 混凝土施工时, 先从一边浇筑和振捣, 待看到排气孔中出现混凝土并上冒混凝土浆时停止振捣, 再从侧面浇筑混凝土, 待另外一侧混凝土满时, 再灌满混凝土并进行仔细振捣。

7 结束语

京津城际延伸线于家堡站站房工程采用型钢混凝土结构大大的缩短了施工周期, 通过深化设计减少了钢筋用量, 比优化设计前钢筋用量减少约20%, 商品混凝土的需求也大大地减小了, 还减少了施工机械台班及各种人工等费用。所以采用型钢混凝土结构对大跨度, 大高度的结构及高层结构具有非常大的经济效益和社会效益。

摘要：于家堡站是京津城际铁路延伸至滨海新区的新建终点站, 车站地下结构工程和基础工程按使用年限100年设计, 结构安全等级为一级。于家堡站地下共二层, 其中地下一层为售票厅及候车大厅, 地下二层为站台及轨道层。地面层为大跨度“贝壳”型穹顶采光屋面。由于穹顶钢结构屋面荷载大, 车站跨度较长, 为了保证地面板的承载能力、抗震、耐火等性能, 我们采用了型钢混凝土施工技术。本文阐述了大跨度大截面型钢混凝土的施工技术, 并与混凝土结构进行了对比, 浅谈了此施工技术的特点、操作流程及要点。

关键词：型钢混凝土,特点,节点,钢筋

参考文献

[1]型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-2001.

[2]建筑施工手册编写组.建筑施工手册 (第四版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

[3]范涛.浅谈型钢混凝土结构的特点及应用.四川建筑科学研究[J], 2004.

[4]姜维山, 赵世春, 孙慧中, 喻磊.型钢混凝土结构构件的研究[J].建筑钢结构进展, 2002.

[5]中铁建工集团有限公司天津于家堡站站房工程施工组织总设计.2010.

大混凝土 篇2

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地矿所友谊路住宅楼 C35、P6大体积混凝土测温报告

一、工程概况

地矿所友谊路住宅楼由西安地质矿产研究所集资兴建，西安建筑科技大学建筑设计研究院设计，中天建设集团西安公司承建，西安普迈监理有限公司监理，商品混凝土由西安秦岭混凝土责任有限公司提供，自2002年6月25日16：30时开始浇筑，到6月28日11：00时浇筑结束，浇筑混凝土方量2300余方。该基础筏板为上下两层Ф25@100配筋，筏板形状尺寸为71.5*20.1米，厚度1.5米（电梯井部位厚度达到2.95米）；施工方案采用一次性连续浇筑。为了防止基础筏板中心温度与表层温度相差太大，产生有害裂缝，决定采用现场测温方式以监控混凝土内外温度变化，为混凝土施工及后期保温养护提供信息指导。

二、测温工具

温度计

三、测温点布置（详见附图）

四、主要控温措施

1、精选原材料，优化混凝土配合比，既考虑降低混凝土的绝热温升，也要注意提高混凝土的抗裂能力。

1采用级配良好，洁净的泾河1—3CM卵石，含泥量应小于1.0% ○2采用郭杜中砂，含泥量应小于2.0% ○

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3采用水化热较低的普通42.5R水泥 ○4掺用占水泥用量32%的优质Ⅱ级粉煤灰 ○5掺用sty-AⅡ型混凝土泵送剂和AEA-3膨胀剂，以减少水灰比○和收缩

6C35P6混凝土配合比为：秦岭42.5R水泥310 kg、粉煤灰100 ○kg、AEA-3 35 kg、sty-AⅡ13kg,中砂690kg,1~3cm卵石1100kg，水175kg。

2．加强保温保湿养护，严格控制混凝土内外温差。

大体积混凝土保温养护的目的，其一是减小混凝土表面的热量和水分损失，降低温度梯度，防止出现表面裂缝；其二是延长混凝土散热时间，使混凝土强度得以充分发展，应力松弛得以充分进行，以控制温度应力小于其抗拉强度，杜绝贯穿裂缝的产生。

本工程采取的主要保温保湿养护措施有：

①混凝土浇筑并抹压后覆盖一层塑料布和2~3层毛毯，毛毯应互相搭接20cm，以充分保温保湿。另外在覆盖不严的部位，如剪力墙、柱子根部24小时派专人用40~50ºC的温水浇水保湿。

②外墙插筋、剪力墙、柱子里面等处用毛毯填塞。③严格控制降温速率≤2 ~4ºC/d。

④延长拆模时间。

五、测温情况

混凝土测温工作及混凝土温度变化过程主要分为后浇带以东（8、9、10、11、12点）的升温、降温两个阶段，后浇带以西（7、6、5、中天建设集团西安公司

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后浇带以西部分，从27日3：00开始浇筑，由于当时下雨气温下降，入模时的温度为26ºC，这一阶段混凝土温升较慢，绝对温升较前期低。3#、5#点平均升温速率0.8ºC/小时，1#、2#、4#、6#、7#点平均升温速率为0.6ºC/小时，此部分最高温度出现在3#、5#点74.2ºC。

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这两个阶段测温工作的特点在于监控混凝土入模温度和混凝土内外温差，掌握温度变化信息，指导混凝土保温覆盖工作，对全场混凝土测温点进行全天24小时监控，每两小时巡测记录一次，并随时报告温度变化情况，对混凝土进行精确的覆盖保温。6月27、28根据实际温差情况，当时由于下雨气温下降增加一层毛毯保温，电梯井部位增加二层塑料布和二层毛毯。

3.6月27~7月7日

后浇带以东部分混凝土开始降温，8#、9#点从温峰时的78ºC下降到48ºC，平均降温速率3ºC/天，12#、11#、10#点平均降温速率为3.2ºC/天。这一阶段除6月27日上午下雨气温较低外，大部分天气以晴为主，日平均气温27ºC左右，为混凝土保温工作提供了较为有利的条件，整个降温阶段较为平稳，没有出现大的温度突变。

3.6月30~7月7日

后浇带以西部分混凝土开始降温，3#、5#点从降温时的74.2ºC到44ºC，平均降温速率3.7ºC/天。1#、2#、4#、6#、7#点平均降温速率为2.5ºC/天。

降温阶段测温工作重点在于控制降温速率，同时密切注意全场混凝土保养情况，避免混凝土因失水造成干缩开裂，则安排专人进行洒水养护，以确保混凝土始终处于湿养状态，同时检查硬化后混凝土表面养护情况。

以8#点混凝土温度发展情况绘制温度曲线图。

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六.测温结论

本工程采用了多项温控技术包括优选混凝土配合比、掺入粉煤灰、外部以塑料布复合毛毯覆盖保温等。由于测温点布置均匀合理，监控及时，特别在整个温控过程中，得到甲方、监理通力协作，在混凝土升温阶段和降温阶段分别严格控制了保温和保湿两个关键环节，从而使2300余方C35混凝土温度平稳过渡，全场混凝土未发现有害裂缝，温控符合本工程大体积混凝土施工方案，降温速率正常，混凝土质量好，为上部高层结构奠定了一个坚实安全的基础。

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建筑大体积混凝土施工 篇3

关键词：房屋建筑工程；大体积混凝土；施工技术

我公司承建的安徽省怀远县涡北新城区静心嘉苑商住楼工程，于4月开工，建筑面积：45985.14㎡，其中地下室建筑面积：4420.15㎡，地下一层，地上18+1层，建筑高度：A区60.6米，B区62.4米。

大体积混凝土的施工，除满足强度、刚度、整体性要求外，还存在如何防止有害裂缝产生的问题。大体积混凝土在硬化期间，由于水泥水化释放水化热，所产生温度变化与混凝土收缩共同作用，产生温度应力和收缩应力，易导致钢筋混凝土结构出现裂缝，而这些裂缝必然会给工程带来不同程度的危害。

1.大体积混凝土施工方法

1.1大体积混凝土模板施工

模板是混凝土施工中的重要构建，为了防止混凝土浇筑过程中泵送混凝土可能对模板过大的压力，应当在工程施工前对模板进行仔细认真的设计。增大模板的支架刚性，提高其强度和稳定性。模板侧压力的确定应当结合工程的实际情况，参考混凝土浇筑的高度、速度和坍落度以及温度等因素。

1.2大体积混凝土的浇筑

浇筑环节是决定大体积混凝土施工质量的主要环节，这一工序的施工中，施工单位需要注意的事项较多，而能否合格的完成浇筑工作，关键还在于对浇筑施工方法的把握。施工单位在大体积混凝土的浇筑过程中应当注意以下事项。第一，关注施工的安全。砼泵是承担浇筑施工的主要机械，在施工的过程中，砼泵操作往往是诱发安全事故的事故源。施工单位在施工前应当对砼泵操作人员进行专门的安全培训工作，严格要求他们按照规范操作机械。第二，布料问题。在大体积混凝土浇筑过程中一般不能于同一位置进行连续的布料施工，应在适当的范围之内进行泵管的水平移动布料。且布料时，适宜采用分段分层浇筑法进行施工，但在分层和分段的过程中，施工单位应当根据工程的实际情况，确定具体的段距和层的厚度。第三，完善浇筑施工技术措施。大体积混凝土浇筑施工前，应当制定完善的施工技术措施，对所有可能遇到的情况进行全面的考虑，对预留洞、预埋件以及钢筋较为密集的地方，应当确保布料的到位性和均匀性，同时还要便于混凝土的振捣工作。第四，重视对水分的清理。大体积振捣过程中产生的水分会影响混凝土表面的美观性和质量，这已经是混凝土施工中的常识了。但大体积混凝土由于施工量较大，混凝土在振捣过程中，产生的水分也较多，依靠传统建筑中的做法显然是行不通的，因此，为了预防这种情况将要带来的问题，施工单位应当设立专人对水分进行清理。第五，表面的处理工作应当在浇筑后的两到三小时后进行，先用模板顺平，然后用木板压制，待收水后再进行二次抹面。

1.3大体积混凝土的振捣

大体积混凝土施工过程中，为了确保施工的质量，保障浇筑混凝土的密实均匀，应当于浇筑的同时在浇筑带的前后设置三根振动棒。前排的振动棒应当设置在钢筋的底筋出或者坡脚处。这样设置是为了确保下部混凝土在浇筑过程中能够更加密实一些，从而为整个浇筑工作打下一个良好的基础。后排振動棒可以设置在卸料点上，这样做事为了确保上端浇筑工作的实效。具体施工方法如下：第一，通过对房建工程施工中常用的混凝土坍落度以及浇筑坡度进行分析总结，工程浇筑施工过程中应当采用多个地泵同时从前向后，以后退式的方式进行浇筑，且在浇筑的过程中应当确保软管后能够实现左右的交合。第二，根据钢筋布置的情况，选择振捣的方式。对于钢筋振捣不是很严密的地方，通常采用垂直振捣的方式。而对于钢筋布置较为密集的部位则采取倾斜振捣的方式。第三，冷缝的控制。在浇筑过程中应当时刻关注上下层是否会产生冷缝，为了避免冷缝现象的出现，应当在下层初凝时进行上层的振捣。第四，振捣时间的控制。振捣时应当合理的把握振捣的时间，一般来讲振捣时间不宜过长，出现表层浮沫时一般就算合格了。第五，注意振捣的方式。振捣应当适当的掌握振捣的快慢，应当严格遵守快插慢拔的原则。

2.施工中常见的问题及预防措施

2.1地下室挡土墙出现裂缝

由于挡土墙在工程建筑中需要承受的外界压力较大，因此，在大体积混凝土施工中，对强度的要求一般较高，且为了确保地下室挡土墙的质量，从而为整体工程的结构稳定性提供保障，混凝土的用量一般加大，加之工程处于地下室，养护起来也比较困难，挡土墙上常常可以见到多条向上延伸的裂缝。

加强地下室挡土墙防治首先应当确定合理的混凝土调配比例，可以适当采用添加剂调整，以便减少水分，增加水泥用量，同时加强后期的养护工作，墙上的模板可以尽量晚拆除一段时间。

2.2地下室的底板出现裂缝

大体积混凝土施工技术应用与地下室底板施工时，通常浇筑的底板厚度较大，浇筑过程中很容易出现处理不到位的情况，有些细小的问题由于内外作用力的影响，渐渐的会不断发展变大，从而影响工程结构的稳定性。

预防地下室底板裂缝问题可以通过低化热的矿渣水泥添加减水剂，减少水泥用量，增加微膨剂的做法，以补偿分层分段浇筑的混凝土产生的不足。加强后期养护工作，时刻关注混凝土温度的变化，并针对变化及时采取应对策略。

2.3地下室的阴角出现裂缝

在地下室施工完后，通常会发现在外墙阴角处会出现裂缝，除在阴角处采用附加钢筋等构造措施外，在施工方面还必须保证阴角部位的混凝土浇筑质量，及时覆盖、浇水，或喷洒养护剂进行养护，还应当注意不能过早拆模。

3.结语

大体积混凝土结构的施工技术和裂缝控制措施，关系到混凝土结构的使用的性能，如果不能很好的了解大体积混凝土结构开裂的原因以及采取的相应措施，就很难确保施工质量。防止大体积混凝土出现裂缝，是一项复杂的系统性的工程，当前新材料、新工艺的不断涌现和科学技术的不断提高，大体积混凝土施工技术与病害防治措施将得到不断的完善。

参考文献：

[1]蒋柏荣. 水利工程基础大体积混凝土施工技术探析[J]. 科技创新与应用. 2013（15）.

大混凝土 篇4

1 大体积混凝土易裂的原因

1.1 温升问题

大体积混凝土由于体积大, 水化热不易散发, 内部温升较大, 由此产生温度应力和裂缝。一般建筑工程所用大体积混凝土的厚度多在0.8 m～2 m之间, 在此厚度下混凝土的散热快, 一般3 d即达到最高温度, 随后混凝土的温度逐渐降低。因为混凝土的导热性能差, 其厚度越大, 热量散发越慢。当混凝土厚度达到5 m以上, 混凝土的实际温升接近于绝热温升, 高温持续时间长, 这就要求设法减少混凝土的绝热温升。对于厚度大于5 m的大体积温凝土, 如果再使用高标号水泥, 较高的水泥用量, 则温升就很高, 导致温度应力大, 如不采取有力措施, 那么裂缝就很难控制。

1.2 受约束产生拉应力

不受约束 (即能自由伸缩) 的混凝土是不会产生内应力的, 体积变化受约束才产生内应力。约束有两种, 即外部约束和内部约束。混凝土浇在岩石上或老混凝土上, 其体积变化将受外部岩石或老混凝土约束, 初期因水泥急剧水化升温, 体积膨胀, 处于受压状态, 但因混凝土 (强度低) 弹性模量低, 产生的压应力很小;后期水泥水化热减小, 散发热量大于水化热量, 温度降低, 体积收缩, 受岩石或老混凝土约束, 由受压状态变为受拉状态, 产生拉应力。内部约束是由于内部水泥水化热不易散发, 表面则易散发, 使表面温度低于内部。相对而言, 内部体积膨胀受表面约束处于受压状态, 表面则体积收缩 (特别是遇气温骤降或过水) 受内部约束, 产生拉应力。混凝土是脆性材料, 抗压能力较高, 抗拉能力较低。抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右;极限拉伸也很小, 通常不足1×10-4。大体积混凝土温度变形受约束时产生的拉应变 (或拉应力) 很容易超过极限拉伸 (或抗拉强度) 而产生裂缝。

1.3 内外温差问题

根据规范要求, 大体积混凝土表面温度与中心温度之差应小于25 ℃。如果中心温度达到90 ℃, 则表面温度应高于65 ℃, 如果施工处于冬季, 外界气温低且变化幅度大, 即使有一些保温措施, 也很难保证表面温度高于65 ℃。混凝土从内部的90 ℃降至气温 (混凝土表面温度) 的降温幅度达70 ℃～80 ℃。由此产生的收缩达0.7 mm/m, 大大超过混凝土的极限拉伸值, 必然出现裂缝。

1.4 化学缩减

一般水泥因水化产生的体积缩减作用是不可避免的。对同一种水泥而言, 其缩减比例是恒定的, 因此对普通混凝土工程化学缩减产生的混凝土收缩是不可避免的。只有改变水泥的矿物组分或掺入膨胀剂等外掺物, 改变水泥水化产物, 才可能变化学缩减为微膨胀。

2 大体积混凝土的防裂措施

2.1 减小温度变形

2.1.1 使用水化热低的水泥

由于矿物成分及掺加混合材数量不同, 水泥的水化热差异较大。铝酸三钙 (C3A) 和硅酸三钙 (C3S) 含量高的, 水化热较高;混合材掺量多的水泥水化热较低。为降低水化温升、减小体积变形, 大体积混凝土一般不宜使用水化热高的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥, 应使用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥;更不宜使用早强型水泥。若工地上有条件掺加较多的活性混合材 (如粉煤灰) , 则使用的水泥品种一般可不加限定。

2.1.2 尽量降低水泥用量

水泥水化产生的水化热是大体积混凝土发生温度变化而导致体积变化的主要根源。干湿和化学变化也会造成体积变化, 但通常都远小于水泥水化热产生的体积变化。因此, 除采用水化热低的水泥外, 要减少温度变形, 还应千方百计地降低水泥用量。这就要求:1) 在满足结构安全的前提下, 尽量降低设计要求强度, 以减小水泥用量。2) 充分利用混凝土后期增长的强度及其他性能, 采用较长的设计龄期。3) 精心设计、调整混凝土的骨料粒径和级配, 如尽可能采用大的骨料最大粒径。4) 掺加粉煤灰, 粉煤灰的水化热远小于水泥。掺加粉煤灰减小水泥用量可有效降低水化热。大体积混凝土的强度通常要求较低, 允许掺加较多的粉煤灰。5) 掺减水剂, 掺减水剂可有效地降低混凝土的单位用水量, 从而降低水泥用量。

2.1.3 采用合理的施工方法

合理的施工方法主要是运输方法。大体积混凝土不宜采用泵送。因为可泵性限制了骨料最大粒径, 且要求流动度大, 结果水泥用量大, 水化温升高, 是十分不利于防裂的。大体的骨料和较小的流动度, 若只能泵送, 则应埋放块石。

2.1.4 在低温季节或低温时段浇筑

除水泥水化温升外, 混凝土本身的温度也是造成体积变化的原因, 所以也应尽量降低。有条件的应尽量在冬季浇筑, 避免在夏季浇筑。若无法做到, 则应避免在午间高温时浇筑。

2.1.5冷却混凝土

冷却混凝土分预冷和后冷。预冷是在浇筑前进行, 主要的方法是加冰拌和 (可降低3℃～4℃) 和冷却骨料 (可降低10℃以上) 。深度预冷 (降至15℃以下) 的制冷规模大, 冷量损失大, 是否采用应经技术经济比较。后冷在浇筑后进行, 主要是在结构内埋设水管, 通低温水冷却, 冷却的效率高, 冷量损失小。浇筑块不太厚的, 亦可采用表面流水冷却, 也有较好效果, 且节约水管。

2.1.6做好表面隔热保护

大体积混凝土的裂缝, 特别是表面裂缝, 主要是由于内外差过大产生的。浇筑后, 水泥水化使混凝土温度升高, 表面易热温度较低, 内部不易散热温度较高, 相对地表面收缩内部膨胀且其受内部约束产生拉应力。但通常这种拉应力较小, 不致于过混凝土抗拉强度而产生裂缝。

2.1.7将水化热导出

采取适当的散热方法, 加快内部热量的散发, 常用预埋冷却水管导出法, 常用方法有单回路、双向双回路、分层双回路及多回路法。这些冷却管将永久留在混凝土内部, 起一定的“钢筋”作用。但需作适当处理, 以防止电化腐蚀。

2.2消除或降低约束

内部约束是无法消除和降低的。外部约束主要决定于基岩或老混凝土的弹性模量, 弹性模量越高, 约束程度越大。对于必须与基岩或老混凝土连接的建筑物, 要降低基岩的弹性模量是难以做到的, 要降低下层混凝土的弹性模量, 则应在其未充分硬化时浇筑。对于允许和基岩或老混凝土脱离的建筑物, 则可采取以下措施:1) 岩石上可铺一薄层砂碎石;2) 老混凝土上可铺沥青油毡;3) 侧面为岩石或老混凝土时, 亦可用沥青油毡隔开。

2.3使用微膨胀水泥

使用微膨胀水泥的目的是在混凝土降温收缩时膨胀, 补偿收缩, 防止裂缝。但目前使用的微膨胀水泥, 大多膨胀过早, 即混凝土升温时膨胀, 降温时已膨胀完毕, 也开始收缩, 只能使升温时的压应力稍有增大, 补偿收缩的作用不大。所以应该使用后期膨胀的微膨胀水泥。微膨胀水泥应使用有外部约束的浇筑块中。

3结语

通过以上讨论我们可以发现, 大体积混凝土的裂缝虽然比较容易出现, 但是只要我们采取必要的防范措施并严格按计划组织施工, 问题都是可以避免的。

参考文献

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998.

[2]李崇智, 李永德, 冯乃谦, 等.21世纪高性能减水剂[J].混凝土, 2001 (5) :3-6.

大体积混凝土施工工学论文 篇5

大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1 m以上,施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差,合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。其施工特点是:整体性要求比较高,要求连续浇筑;结构的体量较大,浇筑混凝土后形成较大的内外温差和温度应力。大体积混凝土工程结构较厚,体形较大、钢筋较密,混凝土数量较多,施工条件较为复杂,施工技术要求高,必须同时满足强度、刚度、整体性和耐久性要求。另外,还存在如何控制和防止温度应力,变形裂缝产生等问题。随着大体积混凝土施工技术不断地提高,高质量的施工技术也成为社会发展的必然要求。随着生产技术和生产力的不断提高,建设领域的逐渐扩大,大体积混凝土逐渐应用于大型钢筋混凝土结构。但是,由于混凝土内部蓄热量大,温度应力增大,使得混凝土裂缝的控制问题成为设计及施工中的一个急需解决的重大问题。

二、施工准备工作

需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。

1.施工材料的选择

(1)水泥:考虑普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发,在混凝土内部温度过高,与混凝土表面产生较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝,因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥,标号为42.5级,通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能,提高混凝土的抗渗能力。

(2)粗骨料:采用碎石,粒径5～25mm,含泥量不大于1,选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。

(3)细骨料:采用中砂,山砂(45%)+人工砂(55%),平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于5,选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。

(4)掺合料:根据国内外大量试验资料和工程实践,混凝土中掺入粉煤灰后,不仅能代替大部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球形起润滑作用,可大大改善混凝土的工作性和可泵性,可明显地降低混凝土水化热。为了减少水泥用量,可掺入水泥用量15%～20%的II级粉煤灰取代10%～15%的水泥。

(5)外加剂:为了满足混凝土的和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求,宜在混凝土掺人适量的缓凝型减水剂。混凝土初凝时间控制在5h,终凝时间在12h为宜。此外,可加入微膨胀剂。它通过水泥水化过程中产生膨胀水化物――水化硫铝酸钙,使混凝土产生适度膨胀。具有填充孔隙,切断连通毛细孔道的应用,从而提高抗渗性能和抗裂缝性能。目前常用的微膨胀是UEA。

2.混凝土配合比

(1)混凝土配合比设计时尽量利用混凝土60d或90d的后期强度,以满足减少水泥用量和水化热的要求。但必须征得设计单位的同意和满足施工荷载的要求。

(2)混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。

(3)粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况,以满足施工的`要求。

三、混凝土的浇筑

浇筑时除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还应考虑结构大小、钢筋疏密、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响,常采用的方法有以下几种:

1.全面分层。即在第一层全面浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,此时应保证第一层混凝土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。采用这种方案,适用于结构的平面尺寸一般不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

2.分段分层。混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多,所以浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,不象第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

3.斜面分层。要求斜面的坡度不大于1,3,适用于结构的长度超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。

四、混凝土的养护

降低大体积混凝土块体内外温度差和减慢降温速度来达到降低块体自约束应力和提高混凝土抗拉强度,以承受外约束应力时的抗裂能力,对混凝土的养护是非常重要的。

混凝土浇筑后,应及时进行养护。混凝土表面压平后,先在混凝土表面洒水,再覆盖一层塑料薄膜,然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护,保温材料夜间要覆盖严密,防止混凝土暴露,中午气温较高时可以揭开保温材料适当散热。底层塑料布下预设补水软管,补水软管沿管长度方向每100mm开5mm水孔,根据底板表面湿润情况向管内注水,养护过程设专人负责。

混凝土泌水结束、初凝前为了防止面层起粉及塑性收缩,要求进行多次搓压。最后一次搓压时采用“边掀开、边搓压、边覆盖”的措施。对底板面不能连续覆盖的部位,如墙、柱插筋部位、钢柱等采用挂麻袋片、塞聚苯板等方式,尽可能进行覆盖,避免出现“冷桥”现象。混凝土浇筑完成12小时内,严禁上人踩踏,浇筑完成24小时内,除检测测温设备及覆盖材料外,不得踩踏。保温层在混凝土达到要求强度且表面温度与环境温度差要小于20℃时方可拆除,并在中午气温比较高时才可安排保温拆除。

参考文献:

[1]冀叶银. 建筑工程大面积混凝土施工技术的实践之我见[J].四川建材,2009,(6).

[2]丰云满.大体积混凝土施工技术应用[J].黑龙江科技信息,2009,(31).

[3]王齐.论大体积混凝土施工[J].低温建筑技术,2009.

大体积混凝土施工质量控制 篇6

关键词：大体积 混凝土施工 质量控制

中图分类号：TU528文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0110-01

1 大体积混凝土施工要求

混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1 m，体积大于1000 m3，或预计会因混凝土中水泥水化热引起的温度和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土工程，都称之为大体积混凝土。大体积混凝土施工的关键是控制裂缝的产生。大体积混凝土由于结构尺寸较大，水泥在水化反应中释放的大量水化热不易散发，引起的温度变化会产生较大的温度应力，同时混凝土收缩会产生收缩应力，两种力共同作用将导致大体积混凝土结构出现裂缝。大体积混凝土施工质量控制的关键性内容包括原材料的选择、温度监测与控制，以及施工工艺等方面的内容。施工工艺具体包括混凝土原材料的配料、振捣成型、混凝土浇筑、搅拌以及养护等。其中混凝土浇筑是最重要的环节，施工前要详细计算浇筑次序以及浇筑前后的时间差，还要对施工现场进行有效的组织管理，协调各工种工作时间。同时安排技术人员依据具体情况对施工浇筑配比进行调整，对混凝土的收缩量和空隙率进行掌控，降低混凝土出现裂缝的几率。

2 大体积混凝土施工常见质量问题

（1）因大体积混凝土浇筑量大，在分层浇筑中前后分层没有控制在混凝土初凝之前；混凝土供应中断或遇停水、停电及恶劣气候等情况，导致混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。（2）施工中因上、下浇筑层间隔时间拖长导致分层之间产生泌水层，引起脱皮、起砂等影响混凝土强度的不良后果。（3）因大体积混凝土的混凝土用量大，且多用泵送，操作不当可能会使混凝土表面的水泥浆产生过厚现象。（4）大体积混凝土由于体积较大，浇筑后水泥的水化热量聚集在内部导致内部温度显著升高，而表面散热较快，形成较大的内外温差。这样内部产生压应力，表面产生拉应力，因而出现裂缝。这种温差一般在表面处较大，因此裂缝只在表面范围内发生。（5）当大体积混凝土浇筑在约束地基例如桩基上时，易导致拉应力超过混凝土的极限抗拉强度而在约束接触处产生裂缝，甚至会贯穿整个表面产生贯穿性裂缝。

3 大体积混凝土施工技术

3.1 混凝土原材料的选择及配合比设计

（1）选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥，并在保证混凝土强度的前提下，尽是减少水泥用量。（2）选用粒径较大，级配良好的粗骨料，严格控制含泥量。（3）选用细度模量2.8～3.0，平均粒径大于0.38的中、粗砂。（4）掺加粉煤灰及缓凝型减水剂，降低水灰比，改善和易性，减小水泥用量，同时可推迟混凝土初凝时间，减缓水化热释放速度。（5）严格控制混凝土坍落度，将混凝土坍落度控制在10±2 cm范围之内，以减少水泥用量。（6）与混凝土搅拌站或商品混凝土公司进行经验交流，试配混凝土配合比多组，并进行温度与应力计算，择优选其中一组作为正式混凝土配合比。

3.2 混凝土施工方法

（1）采取措施保证混凝土一次连续浇筑，无施工缝产生。以COREX炉基础施工为例，由于平面尺寸较大，混凝土浇筑可采用“斜面薄层分层”由一端向另一端推进。同时，根据混凝土初凝时间及混凝土分层浇筑需用量确定混凝土的供应能力，以满足混凝土一次连续浇筑的要求。（2）采取有利于散热的施工方法。以COREX炉基础施工为例，采用“斜面薄层分层”施工方法，即可满足混凝土连续浇筑不出现施工缝，也能使混凝土散热面积增大，从而在浇筑阶段就能散发出部分水泥水化热，有利于减少混凝土内外温差。（3）提高混凝土的极限抗拉强度。在施工过程中加大振捣棒的振动频率，加强混凝土的振捣，提高混凝土的密实度和均匀性，以提高混凝土抗拉强度，同时也增加了混凝土和钢筋之间的握裹，保证混凝土和钢筋之间产生足够的约束力。（4）在混凝土浇筑过程中做好防雨工作，同时及时排除混凝土泌水，以提高混凝土的表面强度。（5）混凝土表面在终凝前，适时地用木抹子抹平搓毛两遍以上，以防止混凝土表面收缩裂缝的产生。

3.3 混凝土温度监测与控制

（1）测温设备的选择。在测温点预埋测温探头，测温探头选用50欧姆铜热电阻，外包2层胶布与固定架绝热，探头通过铜导线与测温设备连结，测温设备常用的是XQCJ-300型温度自动平衡记录仪。（2）测温点的布置。测温点布置的原则是能够全面、真实、有代表性地反映基础内部温度。测温点通常按三维方向布置，在平面方向沿基础长轴及短轴一半设置测温点，同时在基础的一转角处设置测温点，厚度方向在距上表面及底面各50 mm处设置测温点，同时在1/2H、1/4H、3/4H处设置测温点。为了能够及时了解混凝土表面温度与其周围环境温度之差，另需在保温覆盖层内及四周大气中设置外界温度测温点。（3）混凝土温度监测。混凝土内部温度在浇筑完毕后3～4 d为升温阶段，温度峰值约维持1～2 d后转为降温阶段。在监测混凝土内部温度的同时监测环境温度，记录所测数据，绘制各截面温度变化曲线并进行分析和预测。当混凝土内部中心温度与大气温度之差小于20 ℃时，方可取消混凝土温度监测。（4）混凝土温度控制。混凝土温度控制的目的主要是降低混凝土内外温差，以及控制混凝土的降温速度，因此混凝土终凝后，应及时按理论估算铺设二层或多层麻袋的保温层，并以温控指标为标准决定是否采取措施调控温差。温度控制可通过调整表面保温层厚度来实现，也可在混凝土内部预埋冷却管来控制温度。

3.4 混凝土养护

混凝土的保湿可采用在混凝土表面与保温层之间铺设一层塑料薄膜封闭养护。塑料薄膜厚度不小于0.12 mm，薄膜接缝处采用搭接接头。混凝土浇筑后的养护特别是早期养护非常重要。夏季应避免高温曝晒，及时覆盖保湿或洒水养护以保持混凝土表面湿润，减缓混凝土内水分散发，防止出现干缩裂缝，促进混凝土强度的稳定增长。在冬季应根据不同结构采取覆盖保温、电热保温或暖棚保温等措施。混凝土试块留设按有关规范要求留置标准养护试块及同条件养护试块。

4 结语

大体积混凝土施工是一个系统工程，实践中要根据具体要求进行控制。即不可盲目地严格要求从而带来浪费，也要配合设计，在材料、施工等各个方面综合采取措施来控制裂缝的产生，只有这样才能取得预期的效果。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.GB 50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2]刘秉享.混凝土技术[M].北京：人民交通出版社，2000.

大体积混凝土裂缝 篇7

1 大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下:

1.1 收缩裂缝

混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量, 用水量和水泥用量越高, 混凝土和水泥用量的收缩就越大。选用水泥品种的不同, 干缩收缩的量也不同。

混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩会产生很大的收缩应力。如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度, 就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土里, 即使, 自身收缩量值也不大, 但是它水灰比并不低, 与温度收缩叠加到一起, 就要使应力增大, 所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。

1.2 温差裂缝

混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇注, 浇注后, 水泥因水化引起水化热, 由于混凝土体积大, 聚集在内部的水泥水化热不易, 混凝土内部温度将显著升高, 而其表面则散热较快, 形成了较大的温度差, 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力。此时, 混凝土龄期短, 抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度, 则会在混凝土表面产生裂缝。

1.3 安定性裂缝

安定性裂缝表现为龟裂, 主要是因水泥安定性不合格而引起的。

2 大体积混凝土预防裂缝产生的措施

大体积混凝土的裂缝破坏了结构的整体性、耐久性、防水性、危害严重, 必须加以控制, 大体积开裂主要是水化热使混凝土温度升高引起的, 所以采用适当措施控制混凝土温度升高和温度变化速度, 在一定范围内, 就可避免出现裂缝。这些措施包含了混凝土施工的全过程, 包括选择混凝土组成材料、施工安排、浇筑前后降低混凝土的措施和养护保温等。

2.1 优选混凝土各种原材料, 控制施工配比, 满足设计强度情况下减少水泥用量

2.1.1 水泥的选择

理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在大体积混凝土施工中应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥, 如矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥, 并尽量降低混凝土中的水泥用量, 以降低混凝土的温升, 提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失, 可适度掺加活性细骨料如粉煤灰来替代水泥。

2.1.2 骨料的选择

粗骨料宜采用连续级配, 细骨料宜采用中粗砂。选择粗骨料时, 根据施工条件尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量, 也可以相应减少水泥用量, 还可以减小混凝土收缩和泌水现象。选择细骨料采用平均粒径较大的中粗砂, 从而降低混凝土的干缩, 减少水化热量, 对混凝土的裂缝控制有重要作用。

2.1.3 掺加外加料和外加剂

外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。掺加适量粉煤灰, 可减少水泥用量, 从而达到降低水化热的目的。但掺量不能大于30%。掺加适量的高效减水剂, 在同等强度条件下它可有效地增加混凝土的和易性, 降低水泥用量, 减少水化热, 同时可明显延缓水化热释放速度。

2.2 加强混凝土浇筑温控工作

2.2.1 控制混凝土入模温度

入模温度的高低, 与出机温度密切相关, 另外还与运输工具、运距、转运次数、施工气候等有关。在温度较高的情况下进行施工, 可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖, 以减少阳光对其的辐射, 同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。如果是在冬季进行施工, 因为要防止早期混凝土被冻问题, 所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。在浇筑混凝土以前还应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热, 对原材料应视气温高低进行加热。

2.2.2 严格控制混凝土的浇筑速度

一次浇注的混凝土不可过高、过厚, 以保证混凝土温度均匀上升。保证振捣密实, 严格控制振捣时间, 移动距离和插入深度, 严防漏振及过振。

2.2.3 砼温度控制与监测

为降低大体积混凝土的水化热, 在混凝土的内部通入冷却循环水, 采用循环法保温养护, 以便加快混凝土内部的热量散发。为能够较准确地测量出砼内部温度, 在砼中预埋测温管, 用水银温度计测温。上下层温差控制在15℃~20℃之内。根据各测点的温度, 可及时绘制出混凝土内部温度变化曲线, 对照混凝土理论计算值, 分析存在的问题, 有的放矢地采取相应的技术措施。

3 小结

伴随着我国国民经济的不断发展, 各种基础设施的不断完善, 在高速公路领域;在桥梁建设领域;在机场和港口建设领域;在核电站、钻井平台领域到高层、超高层建筑, 地下工程领域大体积混凝土越来越多的被应用到人们的实际生活中, 随之而来的就是要严格把好大体积混凝土施工的质量关, 以确保混凝土的耐久性和安全性。混凝土结构中裂缝出现的类型很多, 产生裂缝的原因也是各种各样的, 因而在已有建筑物的鉴定中, 必须找出结构中裂缝出现的原因, 测定裂缝的大小, 描述裂缝形态变化, 据此来判断对结构的影响程度, 采取不同的处理措施以保证结构的安全适应性。

摘要：现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工, 由于其结构断面尺寸较大, 常见质量问题是在其表面或者沿构件整体产生贯通裂缝, 施工时须十分慎重, 否则易出现质量事故, 造成不必要的损失。下面对混凝土裂缝产生的原因和防范裂缝的措施等进行阐述。

关键词：大体积混凝土,裂缝,预防措施

参考文献

[1]张权, 曹广飞, 朱秀雨.大体积混凝土施工体会[J].山西建筑, 2008.

谈谈大体积混凝土施工 篇8

大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1米以上, 施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值, 合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。大体积混凝土结构的施工特点:一是整体性要求较高, 往往不允许留设施工缝, 一般都要求连续浇筑;二是结构的体积较大, 浇筑后混凝土产生的水化热量大, 并积聚在内部不易散发, 从而形成内外较大的温差, 引起较大的温差应力。大体积混凝土的施工尤其在高层和超高层建筑中较为广泛, 其基础工程大多数都属于大体积混凝土工程。例如, 高层建筑的箱形基础、筏板基础、桩基厚大的承台等, 都属于体积较大的混凝土工程。这些大体积混凝土工程具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土量大、施工条件复杂、施工技术要求高等特点, 除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外, 还存在如何防止和控制温度应力和变形裂缝产生等问题。

2 大体积混凝土中外加剂的使用

混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中加入, 用以改善混凝土性能的物质。掺量不大于水泥重量的5% (特殊情况除外) 。在大体积混凝土施工中掺入混凝土外加剂, 可大大改善混凝土工作性能, 提高混凝土强度, 增强混凝土的密实性, 减少收缩、徐变和提高混凝土抗渗性, 同时由于水泥用量的减少和混凝土微膨胀剂及高效缓凝减水剂的双掺应用, 可推迟或延缓水泥水化热的作用, 增强混凝土的抗裂性能, 防止大体积混凝土出现升温阶段的表面裂缝和降温阶段的收缩裂缝。目前, 商品混凝土中应用的外加剂种类繁多, 主要有:加气剂、塑化剂、高效减水剂、矿物质掺料等。一般在混凝土中加入外加剂后, 可取得以下效果:

(1) 延缓混凝土的凝结时间和降低水化热;

(2) 减少水泥用量;

(3) 减少水的用量;

(4) 限制混凝土的膨胀率;

因此, 外加剂在大体积混凝土施工中必不可少, 能够充分发挥其自身的优点, 而降低了大体积混凝土的危害。

3 大体积混凝土在施工中易发生的问题

大体积混凝土基础的特点是混凝土浇筑面和浇筑量大, 当混凝土浇筑完毕, 由于水泥水化热的影响, 使混凝土内部最高温度3 d～5 d达到峰值, 此时若混凝土内部最高温度与外界气温之差超过25 ℃, 在升温阶段和降温阶段, 容易发生表面裂缝和收缩裂缝。大体积混凝土的裂缝大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同, 分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝, 最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面, 可能破坏结构的整体性和稳定性, 其危害性是较严重的, 在工程实践中要绝对避免其发生;而深层裂缝部分地切断了结构断面, 也有一定危害性, 但在工程实践中的危害要比贯穿裂缝小的多;表面裂缝一般危害性较小。

大体积混凝土在施工阶段所产生的裂缝一般为温度裂缝, 一方面是混凝土的内部因素:大体积混凝土由于水泥水化热导致混凝土内部温度较高, 当混凝土表面温度与气温相差过大时, 会产生温度收缩裂缝。混凝土线膨胀系数约为每摄氏度0.000 01, 即温度每升高或降低10 ℃, 混凝土会产生0.01%的线膨胀或收缩。以C30混凝土为例, 其净弹性模量约为30 000MPa, 当混凝土的线收缩为0.01%时, 混凝土的受拉应力将达3MPa, 大约相当于C30混凝土28天的抗拉强度。另一方面是混凝土的外部因素:如大气或环境温度的变化情况等。结构的外部约束和混凝土各质点间的约束, 阻止混凝土收缩变形, 混凝土抗压强度较大, 但抗拉能力却很小, 所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时, 即会出现裂缝。

4 大体积混凝土裂缝的处理方法

明确了混凝土裂缝的成因, 评定了其危害程度, 最重要的任务就是对已经出现的可见具有危害性的裂缝进行处理。首先, 应在原材料的选用方面减少大体积混凝土裂缝的发生概率, 其应注意以下几点要求。

(1) 粗骨料宜采用连续级配, 细骨料宜采用中砂;

(2) 外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;

(3) 掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等;

(4) 大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下, 应提高掺合料及骨料的含量, 以降低单方混凝土的水泥用量;

(5) 降低原材料的温度;

(6) 水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥, 优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。

以上仅就在原材料的选取环节上尽量减小发生裂缝的可能, 但在实际施工中, 大体积混凝土的裂缝根本就难以避免。因此, 在长期的实践经验的基础上探索出了一些具有较强的处理效果的方法, 一般的裂缝处理方法有:

(1) 表面修补。常用的方法有压实抹平, 涂抹环氧胶粘剂, 喷涂水泥砂浆或细石混凝土, 压抹环氧胶泥, 环氧树脂粘贴玻璃丝布, 增加整体面层, 钢锚栓缝合等。此方法仅适用于危害较小的表面缝的裂缝处理工作;

(2) 局部修复法。常用的方法有充填法, 预应力法, 部分凿除重新浇筑混凝土等。此方法宜适用于危害较小的表面缝的裂缝处理工作;

(3) 水泥压力灌浆法。可灌入缝宽大于0.5 mm的裂缝。此方法适用于危害较大的深层和贯穿缝缝的裂缝处理工作;

(4) 化学灌浆法。可灌入缝宽大于0.05 mm的裂缝。此方法适用于危害较大的深层和贯穿缝缝的裂缝处理工作, 同时, 也是最为常见的处理贯穿缝的方法之一;

(5) 减小结构内力。常用的方法有卸载或控制荷载, 设置卸载结构, 增设支点或支撑, 改简支梁为连续梁等;

(6) 结构补强。常用的方法有增加钢筋, 加厚板, 外包钢筋混凝土, 外包钢, 粘贴钢板, 预应力补强体系等;

(7) 改变结构方案, 加强整体刚度。例如:框架裂缝采用增设隔板深梁处理;

(8) 其他方法。常用方法有拆除重做, 改善结构使用条件, 通过实验或分析论证不处理等。不同原理的混凝土裂缝修复技术一般仅使用一定成因的混凝土裂缝, 且需要一定的条件, 因此裂缝处理方法采用时应有一定的选择性, 应根据实际情况合理进行选择。

5 大体积混凝土在工程中应注意的一些问题

首先, 在大体积混凝土的浇筑和振捣过程中, 除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外, 还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响, 常采用全面分层、分段分层、斜面分层等方法进行浇筑。

其次, 在大体积混凝土的养护阶段应注意保持适宜的温度和湿度, 以便控制混凝土内表温差, 促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。大体积混凝土的养护, 不仅要满足强度增长的需要, 还应通过伤工的温度控制, 防止因温度变形引起混凝土的开裂。

最后, 大体积混凝土拆模时, 混凝土的温差不超过20 ℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。

6 结束语

大体积混凝土施工方案 篇9

关键词：大体积混凝土,施工组织

1 前言

华南碧桂园五期F38系列是带有地下车库的18层高层住宅楼。此工程位于华南碧桂园内, F38型单座建筑占地面积为2608㎡, 建筑面积为50570㎡, 底板平面尺寸约为136.4×39.9m, 厚度为400mm, C35混凝土, 本工程使用混凝土泵送车泵送混凝土施工。

本工程地下室承台底板特点如下:

⑴本工程底板混凝土总量约为2177m3, 承台混凝土总量约为2561m3, 根据图纸由三条宽1000mm的后浇带分为四段施工。基础采用桩基础, 底板厚400mm, 其中大承台约12.8m×15.7m, 厚1300mm, 部分承台厚达1900mm, 具有结构较厚、混凝土量大, 钢筋密集的特点。

⑵混凝土强度及抗渗要求高, 根据设计要求, 混凝土强度等级为C35, 抗渗等级S8, 由于结构截面大, 水泥用量多, 水泥水化所释放的水化热大。

2 基础大体积混凝土施工方法及施工区段的划分

根据施工图纸F38的基础、地下室由三条后浇带划分四段施工:

本工程划分段I、II、III、VI (附图1示) 的顺序浇筑, 每段的一次浇筑的混凝土工程量约为1180m3。为避免沉降不均匀以及避免施工冷缝的产生, 分三层浇筑CT1承台 (附图2示) 。

施工顺序为:CT1第一层→其它承台按一定顺序 (由大承台到小承台的顺序) 浇筑其它承台至底板板底标高→CT1第二层→CT1最后一层与400厚底板一并浇筑 (底板斜面分层、薄层浇筑) 。浇筑各部分混凝土均要在下层混凝土初凝前浇筑其上层部分混凝土以保证不产生冷缝。

搅拌站的出料生产能力约为100m3/小时, 泵车的浇筑能力理论为58m3/小时, 按45m3/小时计算, 两辆同时浇筑则为90m3/小时, 一般情况下现场混凝土泵送车经过交接到一车浇筑完成总时间约为20分钟, 而浇筑一车的时间约为10分钟, 以搅拌站的生产能力以及混凝土运输的能力和时间组织施工。

各区段的工艺流程是:测量放线→人工第二阶段挖槽、坑 (地梁、桩承台等) →凿桩头→砌砖模→浇大面积C10混凝土垫层→桩动测→放线→绑扎钢筋、预埋铁件、水电管线安装等→复核轴线→隐蔽工程验收→浇捣混凝土。

3 施工准备

⑴水泥:本工程采用普通硅酸盐水泥42.5。由于大体积混凝土工程量大、水泥用量多、水泥供应难以做到按施工要求一次进场, 因此要加强水泥进场的检验和试配工作。水泥必须满足强度、安定性等要求, 严禁使用安定性不合格产品。不得几种水泥混合使用。

⑵骨料:

(1) 粗骨料:要求石子为10~20的连续级配的石子, 石子中不得含有有机杂质, 含泥量、泥块含量符合有关规范要求。

(2) 细骨料:选用中砂或粗砂, 含泥量、泥块含量符合有关规范要求, 细度模数以2.6~2.8为宜。

⑶外加剂:由于低水化热的水泥缺失, 为满足防水抗渗及混凝土和易性, 减缓水泥早期水化热发热量的要求, 混凝土中适当掺入性能优质的高效缓凝减水型泵送剂, 地下室底板外墙、顶板为防止大体积浇筑混凝土因早期收缩和温差造成的裂缝, 在混凝土中按水泥重量的8%~12%掺入AEA型膨胀剂制成补偿收缩混凝土。外加剂的掺量由试验室确定。

⑷混凝土:要求混凝土级配良好, 不泌水, 不离析, 和易性良好, 要求的入泵塌落度为180~200mm, 控制初凝时间约为5小时。防水混凝土配料必须按重量配合比准确称量。水泥和干燥状态的外掺混合料按重量计, 允许偏差为2%, 骨料 (砂、石) 按重量计, 允许偏差为5%, 水、液态的外掺混合材料, 其允许偏差为1%故现场对实验室配合比进行调整。

⑸粉煤灰:粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利, 粉煤灰的掺量控制在10以内, 采用外掺法, 即不减少配合比中的水泥用量。

4 操作工艺

⑴清理模板。

⑵混凝土配合比。根据使用的材料, 通过试配确定混凝土材料配合比, 现场严格按规定控制和检查。材料的配合比偏差。

⑶混凝土浇灌

(1) 本工程地下室底板尺寸较大, 为防止冷缝出现, 须加快浇筑进度, 决定采用8台泵车泵送混凝土, 在上皮钢筋的表面上直接布料, 以一个坡高 (1:7~1:6即8°~10°) 循序推进, 底板斜面分层、薄层浇筑的浇灌方法。

(2) 掺外加剂时由试验确定, 但最长不得大于初凝时间减90min。

(3) 要求施工队准备3个浇筑小组, 结合现场具体浇筑实际情况调动。混凝土搅拌至浇筑完的最大延续时间不大于90min。

(4) 混凝土浇筑宜从低处开始, 沿长边方向自一端向另一端推进, 逐层上升, 浇筑时, 要在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土, 避免形成冷缝, 并将表面泌水及时排走。

⑷混凝土振捣。振捣泵送混凝土时, 振动棒间距宜为400mm左右, 且振点排布均匀, 严防漏振。每一振点振动时间为15~30s, 且20~30min后, 进行二次复振。

⑸混凝土表面处理

(1) 泌水与浮浆处理:准备软轴小水泵;通过低洼边部集中排除;浮浆及时修整、抹平, 待定浆后再抹第二遍。

(2) 混凝土表面泌水应及时引导集中排除。大体积混凝土的表面水泥浆较厚, 且泌水现象严重, 混凝土初凝后表面勿出现龟裂现象应仔细处理。对于表面泌水, 当每层混凝土浇筑接近尾声时, 应人为将水引向低洼边部, 最后处缩为小水潭, 然后用小水泵将水抽至附近排水沟。在混凝土浇筑后4~8h内, 用人工将部分浮浆清掉, 用长刮尺初步刮平, 然后用木抹子搓平压实。由于泵送混凝土较稀, 在初凝以后, 混凝土表面还会出现龟裂, 终凝要前进行二次 (甚至多次) 抹压, 以及时表面将龟裂纹消除, 注意宜晚不宜早。

⑹养护

(1) 混凝土侧面采用回填土加强保温。

(2) 混凝土浇筑完毕, 底板混凝土浇筑完后8~12小时应及时浇水养护, 养护时间不少于14天, 板面保持湿润。根据测温情况, 随时调整措施, 控制混凝土内外温差不大于25℃。养护重点为底板与外墙交接处, 此处同底板容易形成较大的温差而引起外墙裂缝, 外墙同样浇水养护两周, 墙面保持湿润, 由于AEA吸水性强, 现场可考虑带模养护。

(3) 大体积混凝土的表面水泥浆较厚, 在需要的情况下, 表面均匀的撒上一层薄薄的小石子。在混凝土浇筑后4~8小时内, 初步用长刮尺刮平, 初凝前用铁滚碾压两遍, 再用木抹子搓平压实, 以控制混凝土表面微裂缝的出现。

⑺测温。大体积混凝土浇筑后, 进行监测, 检测混凝土表面温度与结构中心温度。以便采取相应措施, 保证混凝土的施工质量。测温金属探头在混凝土浇筑前安装在测温位置, 整个平面布置40个测温点, 在深度方向上三个测温点, 共120个测温点, 每个测点分别在每层混凝土底部、中部及上部。当混凝土内、外温度差超过25℃时, 应紧急增加覆盖一层塑料薄膜, 控制温差, 仍然不满足条件时加覆盖一层薄膜。在测温过程中, 当发现温度差超过25℃时, 应及时加强保温或延缓拆除保温材料, 从而防止混凝土温差应力裂缝。

5 防止温度裂缝的技术措施

⑴裂缝形成机理:大体积混凝土释放的水化热产生温度变化、收缩作用, 分别产生温度应力和收缩应力, 导致混凝土产生裂缝, 从而影响基础的整体性、防水性和耐水性, 最终形成结构隐患。

⑵控制环节与控制措施

(1) 控制混凝土浇筑温度 (混凝土从搅拌机出料后, 经泵送、浇筑、振捣、平仓等工序后的混凝土温度, 一般控制在35℃以下) 。

(2) 控制出机温度 (主要控制石子、水温) 、泵送管覆盖原材料降温应依次选用。

骨料:水淋或浸水降温;

水泥和掺合料:贮罐设隔热罩或淋水降温, 袋装粉料提前存放于通风库房内降温。

6 突发事件的处理

对在混凝土浇筑过程中可能发生的影响混凝土连续浇筑的突然事件, 我们应做好充分的预防、准备工作:

⑴针对在浇筑过程中可能出现的潜水泵损坏问题, 施工前应做到每一种型号都有备用泵。

⑵因整个底板的混凝土浇筑时间较长, 故应做好充分的防雨工作。

⑶为防止因偶然事件引发施工现场全面停电而造成混凝土无法连续浇筑的现象发生, 准备120KW发电机一台, 发电机等应急设备经检查试运转合格, 蓄水池容量80立方, 满足混凝土搅拌及养护需要。保证水电及原材料的供应, 浇筑混凝土期间, 要保证水电不中断, 预先同供水、电力公司取得联系, 保证浇筑期间不停水电。

⑷为防止施工期间发生振捣棒损坏而影响施工质量, 施工前应配有五台备用的振捣棒 (连棒带机头) , 且振捣现场必须配备一名维修值班电工。

⑸准备的8辆混凝土泵车足够满足在有车辆损坏的情况下保证混凝土的连续浇筑的进行。

⑹提早7天做好材料准备。

⑺施工注意事项:

(1) 为保证施工顺利进行, 不出现质量事故, 施工前应周密计划, 统一协调, 使施工有条不紊地进行, 设专人指挥运输和出料。

(2) 混凝土浇筑应注意使中部的混凝土略高于四周边缘的混凝土, 以便使经振捣产生的泌水向四周排出, 以减少混凝土表面产生的浮浆。

(3) 在整个浇筑期间, 各工种都要设专人加强对钢筋、模板、预埋铁件的检查, 防止移动变形。

(4) 加快基础回填土, 避免基础结构侧面长期暴露;适时停止降水避免降温收缩与干缩。

(5) 混凝土泵管架设要牢固, 并搭设好施工行走通道。

(6) 浇筑混凝土前, 施工队放线人员应在不可变位的钢筋上做好混凝土标高的控制标志。有墙筋时, 在墙筋上放出标志, 无墙筋时, 可在底板上皮筋加焊一根Ф12钢筋用以放线。

(7) 混凝土表面二次抹压后应进行扫毛处理。

(8) 为避免大体积混凝土在浇筑时出现冷缝, 要求施工队派专人看管流淌在低洼处的混凝土, 必要时插上小旗, 已使其在初凝前得到及时的覆盖。

7 效果

地下室底板混凝土施工中, 由于采取上述措施, 取得了良好的实际效果, 如此大面积的地下室底板和地下室墙、柱表面基本无龟裂、麻面等质量缺陷, 混凝土强度、抗渗性均符合设计和规范要求。

参考文献

[1]江正荣, 建筑分项施工工艺标准手册北京:中国建筑工业出版社2004年

[2]《建筑施工手册》第四版编写组, 建筑施工手册, 北京:中国建筑工业出版社2006年

[3]赵志缙, 赵帆, 混凝土泵送施工技术, 北京:中国建筑工业出版社, 2005

[4]俞宾辉, 建筑混凝土施工手册, 山东科学技术出版社2004

大体积混凝土裂缝控制 篇10

大体积混凝土在施工中, 可能因为内部结构、施工工艺、操作不当等原因, 使砼产生裂缝, 因此, 在大体积砼施工过程中, 裂缝控制普遍问题就必须拿到重要的日程上来, 这是因为混凝土体积大, 聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀, 在受到内外约束的情况下, 混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生, 最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此, 大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展, 以保证工程质量。

1 大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等下面就这些裂缝产生的原因进行详细分析, 以便根据这些裂缝的成因采取相应的预防措施。

1.1 收缩裂缝混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩, 对于大体积混凝土, 这种收缩更加明显。

如果混凝土的收缩受到外界的约束, 就会在混凝土体内产生相应的收缩应力, 当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度, 就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高, 混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响, 一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。

自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。自身收缩与干缩一样, 是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失, 而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降形成弯月面, 产生所谓的自干燥作用, 导致混凝土体的相对湿度降低及体积减小而最终自身收缩。水灰比对自身收缩影响较大, 一般来说, 当水灰比大于0.5时, 其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计;但是当水灰比小于0.35时, 体内相对湿度会很快降低到80%以下, 自身收缩与干缩则几乎各占一半。

自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。因此在模板拆除之前, 混凝土的自身收缩大部分甚至全部已经完成。在大体积混凝土里, 即使水灰比并不低, 自身收缩量值也不大, 但是它与温度收缩叠加到一起, 就要使应力增大, 所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。但是, 许多断面尺寸虽不很大, 且水灰比也不算小的混凝土, 也必须考虑水化热及随之引起的体积变形问题, 以最大限度减少开裂影响, 也需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响。

塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下, 混凝土的泌水明显减少, 表面蒸发的水分不能及时得到补充, 这时混凝土尚处于塑性状态, 稍微受到一点拉力, 混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后, 混凝土体内的水分蒸发进一步加快, 于是裂缝迅速扩展。所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。

1.2 温差裂缝混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。

温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。温差的产生主要有三种情况:第一种是在混凝土浇筑初期, 这一阶段产生大量的水化热, 形成内外温差并导致混凝土开裂, 这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天 (升温阶段) 。另一种是在拆模前后, 这时混凝土表面温度下降很快, 从而导致裂缝产生。第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后, 热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度, 它们与最高温度的差值即内部温差。这三种温差都会产生裂缝, 但最严重的是水化热引起的内外温差。

1.3 安定性裂缝安定性裂缝表现为龟裂, 主要是由于水泥安定性不合格而引起。

2 裂缝的防治措施

2.1 设计措施

2.1.1 精心设计混凝土配合比。

在保证混凝土具有良好工作性的情况下, 应尽可能降低混凝土的单位用水量, 采用“三低 (低砂率、低坍落度、低水胶比) 二掺 (掺高效减水剂和高性能引气剂) 一高 (高粉煤灰掺量) ”的设计准则, 生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。

2.1.2 增配构造筋, 提高抗裂性能。

应采用小直径、小间距的配筋方式, 全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。

2.1.3 避免结构突变产生应力集中。

在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

2.1.4 在易裂的边缘部位设置暗梁, 提高该部位的配筋率, 提高混凝土的极限抗拉强度。

2.1.5 在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征, 合理设置

后浇缝, 在正常施工条件下, 后浇缝间距20~30m, 保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件, 也可临时根据具体情况作设计变更。

2.2 原材料控制措施。

2.2.1 尽量选用低热或中热水泥 (如矿渣水泥、粉煤灰水泥) , 或

利用混凝土的后期强度 (90d~180d) 以降低水泥用量, 减少水化热 (因为每加减10kg水泥, 温度会相应增减1℃, 水化热与水泥用量成正比) 。在条件许可的情况下, 应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期 (1~5d) 可产生一定的预压应力, 而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力, 减少混凝土内的拉应力, 提高混凝土的抗裂能力。

2.2.2 适当搀加粉煤灰。

混凝土中掺用粉煤灰后, 可提高混凝土的抗渗性、耐久性, 减少收缩, 降低胶凝材料体系的水化热, 提高混凝土的抗拉强度, 抑制碱骨料反应, 减少新拌混凝土的泌水等。

2.2.3 选择级配良好的骨料。

骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%~83%, 因此在选择骨料时, 应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般来说, 可以选用粒径4mm~40mm的粗骨料, 尽量采用中砂, 严格控制砂、石子的含泥量 (石子在1%以内, 砂在2%以内) 。控制水灰比在0.6以下。还可以在混凝土中掺缓凝剂, 减缓浇筑速度, 以利于散热。另外还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150mm~300mm的大块石。掺加大块石不仅减少了混凝土总用量, 降低了水化热, 而且石块本身也吸收了热量, 使水化热能进一步降低, 对控制裂缝有一定好处。

2.2.4 适当选用高效减水剂和引气剂, 这对减少大体积混凝土

单位用水量和胶凝材料用量, 改善新拌混凝土的工作度, 提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用。

2.3 施工方法控制措施。

大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道, 在内部通循环冷水或冷气冷却, 降温速度不应超过0.5℃~1.0℃/h。对大型设备基础可采用分块分层浇筑 (每层间隔时间5d~7d) , 分块厚度为1.0m~1.5m, 以利于水化热散发和减少约束作用。当混凝土浇筑在岩石地基或厚大的混凝土垫层上时, 在岩石地基或混凝土垫层上铺设防滑隔离层 (浇二度沥青胶撒铺5mm厚砂子或铺二毡三油) , 底板高低起伏和截面突变处, 做成渐变化形式, 以消除或减少约束作用。此外, 还应加强混凝土的浇灌振捣, 提高密实度。尽可能晚拆模, 拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。尽量采用两次振捣技术, 改善混凝土强度, 提高抗裂性。还可根据具体工程特点, 采用UEA补偿收缩混凝土技术。

2.4 温度控制措施。

混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时, 混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。因此, 通过应降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度, 减少和避免裂缝风险。

人工控制混凝土温度的措施对早期因热原因引起的裂缝作用不明显。比如表面保温材料保护可以减少内外温差, 但不可避免地招致混凝土体内温度很高, 从受约束而导致贯穿裂缝的角度看, 是一个潜在恶化裂缝的条件。因为体内热量迟早是要散发掉的。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止过速冷却和超冷, 过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大, 而且早期的过速超冷会影响水泥———胶体体系的水化程度和早期强度, 更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大, 引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间, 最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置, 或用湿麻袋覆盖, 必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时, 可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。

大体积混凝土施工的浅析 篇11

【摘 要】近十几年来，随着国民经济飞速发展，基础、环保设施的大力改善，全国大体积混凝土施工面广、工程量大，绝大多数大体积钢筋混凝土施工中已淘汰了许多落后的工艺，但许多经济欠发达地区仍采用如预埋冷却钢管，地下水拌合混凝土等落后的施工方法。

【关键词】建筑施工；大体积混凝土；质量影响；应用

1.大体积混凝土施工中温度变化规律

（1）构筑物内部沿高度方向，靠近上表面的顶部温升最快，最先达到峰值，降温也快。待将到接近气温后，受大气温度变化影响较大，往往随昼夜气温波化而波动，但波动幅度随混凝土表面养护措施（保温效果）而有程度不同的缓解；靠近基低温升较慢，最晚达到峰值，降温也慢。从纵断面等温线看，中间疏、下面密、上面最密，随着降温时间的延长，上中下各部位逐渐接近并趋向一致。上表面与中心温差（即内外温差）的70%以上是在距上表面80cm；基低与中心温差的80%集中在距基底80cm内，厚度超过2cm时，中心最高温升大体上与厚度尺寸无关。

（2）如洛阳市凯利名家工程主楼筏板基础厚度1.5cm，建筑面积21084m2，主筏板基础大体积砼浇筑时室外环境为25℃-31℃之间，为切实反映大体积砼内部温度变化情况，加强砼内外温度的测试以保证大体积砼施工质量，大体积砼基础施工期间，沿浇筑层的高度，在底部（-1.5m）、中部（-0.1m）、表面（-0.5m）分别布置测温点，测温点平面间距一般为5m，分别布置在边缘与中间，垂直测温点间距一般为500mm，由专人测温并记录，温度上升阶段每2h测一次，温度下降阶段每8h测一次，整个测温记录反映，温度上升每2h平均升温0.45℃，上升温度最快的中部测温点每2h平均升温0.86℃，3天后达到最高峰值，为70.5℃，其中底部最晚5天后达到峰值，为69.6℃。降温速度比较缓慢，每8h降温0.52℃，降温同升温基底偏慢，中部降温较快。从整个升降温过程反映，该工程大体积砼基础表面温度度与内部温度差始终维持在24℃以内，满足施工规范要求。

（3）构筑物内部沿长（宽）度方向，中心部位达到最高温升峰值（即内外最大温差）时，距测表面（即模板内表面）1m远的混凝土内部温差很小，而且大体上与平面尺寸无关。

2.温度变化对混凝土质量的影响

（1）混凝土内部最高温升问题。大体积混凝土构筑物内部温升高未必会出现裂缝，反之亦然。据资料介绍，1972年日本群津钢铁厂高炉基础施工中混凝土温升达到76℃，并未出现裂缝。

（2）关于混凝土浇筑温度、入模温度、出机温度、大气温度等问题。

混凝土拌合物从出搅拌机到进入模板的时间不同，其温度略有差异，但都与大气温度相关不大，常规施工中，混凝土浇筑温度与大气温度约高于大气温度1-3℃。上海宝钢一期工程中的几个大体积钢筋混凝土基础，浇筑温度最高达35-36℃，再从混凝土内部最高温升达到76℃也无害的事实来看，为降低入模温度而要求用地下水或冰水拌合混凝土，对砂、石堆场采取遮阳等技术措施也就没有必要了。

（3）对厚度较大的地下大体保积钢筋混凝土分层分块跳槽浇筑，甚至还采取预埋循环冷却水管等施工方法，既延长了施工工期，又增加了对施工缝的处理工序和费用，得不偿失。从结构受力和地下结构抗渗要求来说，整体连续浇筑混凝土才是最好的施工方法。

3.浅析几个有关问题

（1）大体积钢筋混凝土构筑物，如工业厂房独立柱基础，大型设备基础，高耸烟囱基础等，都是承重构件，配筋较密且都集中在边部，对大体积混凝土抗裂性有利。浇筑后的混凝土在硬化过程中，升温时受到钢筋笼限制，其势膨胀量远少与自由状态下混凝土构筑物的热膨胀量，降温时其体积收缩程度也小得多。因此大体积钢筋混凝土比大坝混凝土的抗裂性要高得多。这里说明一点，用自由状态下混凝土线膨胀系数计算有钢筋笼约束的厚板或块体混凝土的体积膨胀量，准确性很低。

（2）地下大体积钢筋混凝土构筑物工作环境特点。

施工期间较少受到或完全不受日期、风吹、雨淋等然害，同时深基坑中构筑物周围空间狭窄，通风条件差，就连昼夜温差变化大的气温影响也比地面要小，这对混凝土浇筑、养护都有利。7-14d的高温热自养护，混凝土已比较接近甚至达到设计强度，拆模时混凝土已有较高的抗裂能力，拆模后及时回填，此后混凝土内部残余温度（余热）将通过回填土缓慢外泄，直到与地面温度平衡。土壤导热性差，残余温度的消失将在长时间内缓慢地完成，这过程中温度应力不会影响混凝土质量，以致产生温度裂缝。所以地下大体积钢筋混凝土只重视施工期间，即早期温度影响，而不考虑中、中期温度影响。

（3）保证大体积钢筋混凝土施工质量的关键。

大体积钢筋混混土内部温升约在50-80℃，浇完后24-72h到达峰值，7D内平均降温速度为1℃/d。即在距构筑物外表面1m远的混凝土内部、养护期间混凝土处于高温、高温（相对标样）、高压（相对自由状态）的自养护条件下完成硬化过程。强度增长比同龄期标养快，接近或达到蒸养效果。

硬化过程中混凝土导热性差、升温稍快，降温缓慢，温度梯度最大，最可能出现裂缝的部位是在3个临边处，即上表面、下底面和四周侧表面深约12cm以内。因此，不管体积（厚度与平面尺寸）多大，3个临边易出现问题，也是解决问题的关键。

降温时温差大，如遇到约束就会产生温度应力，而温度应力大于此时混凝土的抗拉承受力，混凝土会出现温度理裂缝。可见在3个临边处控制降温速度，特别是防止急剧降温和放松外界约束等措施，可保证混凝土施工质量。3个临边中，上表面和四周侧表面都与养护措施密切相关，底约束与混凝土的构筑物的基层材性有关，如混凝土构筑物座在刚度较大的坚实岩石或旧混凝土基础上，则应采取消除或减轻其对新浇混凝土构筑物约束的措施。

4.大体积混凝土施工综合技术的应用

4.1混凝土外加剂的应用

高效减水剂的广泛应用，在满足施工和易性的前提下，使混凝土单位用水量大大降低，水灰比已从五、六十年代常用0.55-0.7降低到目前的0.4左右，比较接近水化反应所需用水量。

微膨胀剂的普遍采用，弥补了超细高强水泥水化初期收缩性大的缺点，使混凝土固化收缩量大为减少或不再收缩，因此使大体积混凝土在硬化过程中产生裂缝的可能性大大减少。有针对性的使用外加剂，大大改善了混凝土的品质，提高了大体积混凝土外界干扰的能力。

4.2商品混凝土和泵送混凝土的应用

商品混凝土和泵送施工工艺的普遍应用，既保证混凝土的质量，又解决了大体积混凝土的连续浇筑问题。分层、分块，人为地设置施工缝的旧办法已无必要，从而为大体积混凝土施工提高工效、降低成本提供了有利条件。

5.结语

大体积混凝土施工体会 篇12

1 大体积混凝土配合比设计原则和原材料的选择

1.1 大体积混凝土配合比设计原则

1)在满足设计、施工要求的情况下,应尽量减少水泥用量;2)宜选用优质骨料且宜采用连续级配;3)在满足混凝土强度及耐久性的前提下,适当增加粉煤灰等活性掺合料的掺量,降低水泥用量;4)可采用掺膨胀剂补偿收缩的方法,以减少混凝土的收缩,增大混凝土的密实性,提高混凝土的抗渗和抗裂性能。

1.2 原材料选择

1.2.1 水泥

两个工程中所选用的水泥及其技术参数见表1。

1.2.2 细骨料

两个工程中所选用砂技术参数见表2。

1.2.3 粗骨料

两个工程均采用蓟县5 mm～25 mm和16 mm～31.5 mm碎石组成的双级配。

注:技术指标符合JGJ 52-92中C30及其以下混凝土用砂的技术要求

1.2.4 掺合料

大体积混凝土中宜掺入适量的粉煤灰,提高混凝土的密实性和耐久性,降低温度裂缝的发生几率。

1.2.5 外加剂

经水泥与外加剂之间的相互适应性试验后,选用UEA膨胀剂和WG-HEA抗裂防水剂、Hs-1防冻剂、DF-6缓凝高效减水剂。

1.3 施工配合比确定

两个工程的施工配合比见表3,表4。

注:1)Fa,膨胀剂均采用内掺,Fa超量取代,膨胀剂等量取代水泥;2)缓凝高效减水剂内掺占胶凝材料(水泥+膨胀剂+Fa)的1%,混凝土拌合物坍落度控制在160±10;3)对于电厂项目设计要求水泥用量不低于350 kg/m3,根据配合比试配情况水泥用量定为315 kg/m3

从表中可以看出,两个配合比设计差别在于水泥和外加剂的品种、类型上。

2 大体积混凝土的施工检测结果和问题分析

2.1 混凝土温度测量及结果分析

根据两个工程特点,选用热电偶液晶显示温度计进行温度监控。在混凝土浇筑完6 h后开始测温,每2 h测温一次,当温降基本稳定后,可停止测温工作。

1)翻车机房测温点的布控及测温。

整理测温数据,通过各测点不同深度的平均温度分布图及不同深度的温度,可以看出,在混凝土浇筑9 d翻车机房底板混凝土达到最高温度,约为42 ℃。混凝土最大温差25 ℃,满足规范要求。底板混凝土经检测未出现裂缝。

在后续浇筑的廊道大体积混凝土中,使用同一配合比,但结构中出现了一些裂缝,分析其原因主要有:a.翻车机房底板是春季施工,混凝土入模温度在5 ℃～10 ℃,但廊道混凝土在夏季施工,混凝土浇筑温度较高,都高于20 ℃,入模温度高于10 ℃,造成混凝土内部温度太高,产生的应力形变过大。b.约束条件的影响,结构物的外界条件对大体积混凝土变形会产生的一定的阻碍作用。c.夏季气温高,混凝土表层水分散失快,水灰比变小,水化热相对增大,造成表层微裂纹生成。d.养护条件不同,墙体及廊道因本身结构原因养护条件次于底板。

2)(泵房底板)测温点的布控及测温。

测温图中测温点布置:从上到下,从左到右依次为1点～4点,5点～8点,9点～11点,12点～16点,选取有代表性的1点～4点,5点～8点温度测量结果来分析。

从分析结果可以看出:a.本工程中混凝土内部的最高温度为50 ℃左右,结构中心部位的混凝土中心最高温度49 ℃,最大温差24 ℃,从各测点的实际测温情况看,最大温差都未超过25 ℃,满足设计要求。b.混凝土水化放热高峰为浇筑后的3 d～5 d,混凝土温差最大发生在7 d内,这时混凝土的强度已经达到20 MPa以上,温度应力不足以产生裂缝。

2.2 两个工程温控检测差异所产生的原因分析

1)水泥品种不同造成两者水化放热时间差异,翻车机房底板混凝土浇筑7 d～9 d后出现放热高峰,最高温度42 ℃,最大温差25 ℃,而泵房底板混凝土浇筑3 d～5 d后出现放热高峰,最高温度50 ℃,最大温差24 ℃。2)施工时间差异:翻车机房底板是春季施工,混凝土浇筑温度,入模温度要比夏季施工的泵房底板低,浇筑时间和水泥品种主要影响因素差异的综合作用,翻车机房混凝土内部最高温度比泵房底板低8 ℃。

综上原因分析可以看出:1)UEA膨胀剂和WG-HEA抗裂防水剂在补偿收缩混凝土中都可以满足要求,经检测混凝土抗渗性能均达到P8,但二者单价相差较大,建议采用价格相对便宜的UEA膨胀剂,以降低成本。2)混凝土导热系数比空气小,深层热量散失的慢,表层热量散失快,随龄期增长温度梯度不断加大,但一般都在9 d以内,9 d以后温度逐渐下降。

3 结语

1)两个工程中底板大体积混凝土都没产生有害裂纹,证明我们在配合比设计时所采用的Fa与膨胀剂双掺补偿收缩的设计方法可行。2)大体积混凝土的早期养护措施对其抗裂性能影响显著,在大体积混凝土浇筑完后及时有效的养护措施在施工中应引起重视。3)建议进行配合比设计时要充分考虑到Fa的掺入增加了混凝土后期强度的增长,以泵房底板为例,标准养护28 d强度为35 MPa,60 d强度为44 MPa,因此配合比水泥的用量还可以降低,施工设计中水泥用量不得低于350 kg/m3,有待商榷。

参考文献

[1]杨庆伍.大体积混凝土温控计算与测温数据分析[J].山西建筑,2007,33(19):155-156.