对大体积混凝土的认识
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大体积混凝土在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
从大型桥梁的桥墩到高层建筑的基础,从大型水坝到大型设备的基础,大体积混凝土都扮演着至关重要的角色。
那么,究竟什么是大体积混凝土呢?简单来说,大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m 的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。
大体积混凝土的特点十分显著。
首先,由于其体积大,混凝土在浇筑后内部产生的水化热难以迅速散发出去,从而导致混凝土内部温度升高。
这种温度差会在混凝土内部产生较大的温度应力,如果处理不当,就容易产生裂缝,影响混凝土结构的耐久性和安全性。
其次,大体积混凝土的浇筑量通常很大,施工过程中需要连续作业,对施工组织和施工技术都提出了很高的要求。
此外,大体积混凝土一般需要使用大量的水泥,而水泥的水化反应会消耗大量的水,容易导致混凝土的干缩,进一步增加了裂缝产生的可能性。
为了保证大体积混凝土的质量,在施工前需要进行精心的设计和准备。
材料的选择至关重要。
水泥应优先选用水化热低的品种,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
骨料要选用级配良好、粒径较大的石子和中粗砂,这样可以减少水泥用量,降低水化热。
同时,还需要添加适量的外加剂,如缓凝剂、减水剂等,以改善混凝土的性能。
在配合比设计方面,要根据工程的具体要求和原材料的性能,通过试验确定合理的配合比。
既要保证混凝土的强度和耐久性,又要尽量降低水泥用量,减少水化热。
水胶比一般不宜大于 055,坍落度应根据施工工艺和施工条件确定。
大体积混凝土的施工过程是一个复杂而关键的环节。
首先是浇筑,浇筑方法通常有分层浇筑、分段浇筑和斜面分层浇筑等。
分层浇筑是将混凝土分成若干层进行浇筑,每层的厚度不宜超过 500mm,相邻两层浇筑的时间间隔不宜超过混凝土的初凝时间。
分段浇筑是将混凝土分成若干段进行浇筑,每段的长度不宜超过 30m。
斜面分层浇筑则适用于结构长度超过厚度 3 倍的情况,从浇筑层下端开始,逐渐上移。
大体积混凝土的基本概念一、前言大体积混凝土(High-Performance Concrete,简称HPC)是指具有较高强度、较低渗透性、较好耐久性和较高的工作性能的混凝土。
其发展起源于20世纪80年代,是混凝土技术发展的重要里程碑之一。
本文将从定义、特点、材料组成、制备工艺等多个方面详细介绍大体积混凝土的基本概念。
二、定义大体积混凝土是指在保证混凝土流动性和加工性能的前提下,采用优质水泥和掺合料,控制水灰比和砂率等参数,使得混凝土具有更高强度、更好耐久性和更低渗透性的一种特殊混凝土。
三、特点1. 高强度:大体积混凝土具有极高抗压强度和抗拉强度,在工程中可以承担更大荷载。
2. 优异耐久性:由于其材料组成及制备工艺等因素,大体积混凝土具有较好的化学稳定性和抗气候变化能力,在使用寿命方面具有更好的表现。
3. 低渗透性:大体积混凝土具有较低的渗透性,能够有效防止水分、气体和化学物质等对混凝土的侵蚀。
4. 良好加工性能:大体积混凝土在制备过程中,可以通过控制材料组成和加工工艺等因素,保证其流动性和加工性能,从而满足不同施工需求。
四、材料组成1. 水泥:选用优质水泥是制备大体积混凝土的关键之一。
常用的水泥包括普通硅酸盐水泥、粉煤灰掺合水泥、矿渣粉掺合水泥等。
2. 砂:砂是大体积混凝土中重要的骨料之一,其物理性质对混凝土强度和耐久性等方面有着重要影响。
常用的砂包括天然河沙、人造机制沙等。
3. 石子:石子是大体积混凝土中另一个重要骨料,其大小和形状对混凝土强度和耐久性等方面有着重要影响。
常用的石子包括天然石子、人造机制石子等。
4. 掺合料:掺合料是指在混凝土中加入的非水泥性材料,可改善混凝土的性能。
常用的掺合料包括粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。
5. 水:水是混凝土中必不可少的成分之一,其用量和质量对混凝土强度和耐久性等方面有着重要影响。
五、制备工艺1. 控制水灰比:保证水泥充分反应,同时控制混凝土流动性和加工性能。
1、什么叫大体积混凝土?我国有的规范认为,当基础边长大于20m,厚度大于1m,体积大于400m3时称大体积混凝土。
一般认为当基础尺寸大到必须采取措施,妥善处理所发生的温差,合理解决变形变化所引起的应力,力图控制裂缝开展到最小程度,这种混凝土才称得上大体积混凝土。
因为我国没有界定大体积混凝土的标准和规范,只能参考其它资料,日本建筑学会标准(JASS5)规定:“结构断面最小厚度在80cm以上,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土”。
美国混凝土学会(ACI)规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂”。
注意:结构断面最小厚度是指内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土所有构件,例如筏板,梁,柱等构件.2、有关大体积混凝土施工:依据大体积混凝土绝热公式,大体积混凝土与水泥用量和粉煤灰的掺入量有直接关系,大体积混凝土越厚,浇注量越大水泥掺入量就越大,标号高.水泥掺入量越多,标号大,水化热就大,大体积混凝土浇筑完毕3-6小时混凝土内部受水化热等因素影响,受热膨胀产生压应力,而随浇筑时间,浇注外界气候,浇筑时外界温度,大体积混凝土游离水蒸发,等等外界条件.使大体积混凝土外部散热过快,大体积混凝土表面收缩产生拉应力,当大体积混凝土内部压应力大于外部拉应力时,大体积混凝土内会出现裂缝,按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。
为避免大体积混凝产生裂缝我国标准规定了混凝土浇筑温度温差不得大于25°基于以上理解,应注意:设计要选择大体积混凝外加剂的类型,要合理的选择后浇带,变形缝的位置,抗渗混凝土的等级,厚度大于2M的大体积混凝内设置水平钢筋,其它要求等.与参建各方在大体积混凝浇筑前做好充分的沟通,必要时要做设计交底.1.选择大体积混凝的配合比,外加剂的剂种和掺入量,多做几组试配.2.注意测温,尤其是在浇筑完毕的头3天内,随时掌握大体积混凝内外部温差,浇筑前编制大体积混凝测温方案3.注意浇筑方向,顺序,和分层浇筑,注意大体积混凝施工缝的留置,尤其是变形缝处一定要施工仔细,因为大体积混凝一般都是抗渗混凝土,还要牵扯地下防水问题.4.选择适宜的混凝土外加剂是大体积混凝质量保证的关键.5.选择大体积混凝浇筑的季节,气候,外界温度,运输.交通路线等6.注意大体积混凝浇筑完毕的后期养护,事前要有专项养护方案,大体积混凝养护也是大体积混凝质量保证的关键.7.注意大体积混凝的试块留置,资料,安全方面的问题.8.编制大体积混凝各项预防,紧急预案.高炉热风炉基础工程大体积混凝土浇筑施工方案大纲一、大体积混凝土配合比及材料二、混凝土浇灌速度理论计算三、现场施工平面布置四、大型机械设备配备五、小型机具和施工用料配备六、劳动力安排七、管理人员值班安排八、混凝土浇灌过程控制九、块体温度测量十、养护措施一、大体积混凝土配合比及材料实践证明,大体积混凝土释放的水化热,会产生较大的温度变化和收缩作用,因而产生的温度和收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素。
大体积混凝土,指最小断面尺寸大于1米以上的混凝土结构构件(一般规定厚度超过1米、面积也超过1平方米),其尺寸已经大到必须采取相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。
大体积混凝土有如下特点:⑴混凝土强度高,水泥用量大,因而收缩变形大;⑵几何尺寸大,内部热量积聚迅速,升温快,而外部却散热快,易形成高温差;⑶工程量大,施工连续性强,不易控制。
1、大体积混凝土裂缝产生原因分析混凝土结构裂缝产生原因一般有三种:一是由外荷载引起,即按照常规计算的主要应力引起;二是结构次应力引起,即由实际工作状态与假设模型不符所致;三是由变形应力引起,这是由于温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形。
大体积混凝土裂缝主要产生原因属于第三种。
1.1温差的形成及其影响在混凝土结构中,引起温度变化的热量主要源于水泥的水化热。
大体积混凝土强度级别较高,水泥用量大,因此混凝土在初凝过程中会有大量水化热产生。
混凝土是热的不良导体,又由于几何尺寸巨大,这些热量不易及时排出而积聚,导致了其内部温度迅速升高(最高时可达70~80℃)。
相反,在构件表面,则由于散热条件良好,温度保持较低水平,这样就出现了内外温差。
这种相对的“内胀外缩”对混凝土表面产生拉应力,当它超过混凝土拉伸极限,裂缝就产生了。
1.2混凝土收缩变形及其影响1.2.1化学收缩:混凝土硬化过程中,水泥要发生一系列化学变化,称之为水化,但水化生成物体积比反应前物质总体积要小,这种收缩,我们称之为化学收缩;1.2.2混凝土的干收缩:干收缩是由于混凝土内部吸附水蒸发,引起凝胶体失水产生紧缩,混凝土的干收缩取决于周围环境的湿度变化。
在大体积混凝土中,当这种收缩由于内外环境不一致而使混凝土构件表面拉应力超过其拉伸极限时,导致了裂缝的产生。
1.3地基的不均匀沉降及其影响基础设计的主要依据是工程地质勘察报告。
任何一个地质勘察,其结果都是近似的。
当设计假设模型与地质实际不符等情况出现时,都很可能出现不均匀沉降。
大体积混凝土的应用混凝土是一种常用的建筑材料,具有强度高、耐久性好等特点。
随着建筑业的发展,对混凝土的需求也越来越大。
其中,大体积混凝土的应用得到了广泛关注。
本文将探讨大体积混凝土的应用范围、特点以及相关技术。
一、大体积混凝土的定义大体积混凝土,顾名思义就是体积大的混凝土。
通常情况下,大体积混凝土是指单个构件或结构中的混凝土体积较大,超过一定标准的混凝土。
一般来说,直径超过1米、高度超过3米的圆柱体或方体可以被称为大体积混凝土。
二、大体积混凝土的应用范围由于大体积混凝土的特点,其应用范围主要集中在以下几个方面:1. 水坝和水电站建设在水坝和水电站的建设中,大体积混凝土常用于建造坝体和堤坝。
由于水坝和堤坝需要承受巨大的水压和水力冲击,对混凝土的强度和耐久性要求很高。
大体积混凝土具有更好的抗压性能和耐久性,能够有效地满足水坝和堤坝的建设需求。
2. 高层建筑在高层建筑中,大体积混凝土常用于建造结构柱、梁和楼板。
由于高层建筑的自重较大,对混凝土的承载能力有较高的要求。
大体积混凝土能够提供更高的强度和稳定性,确保建筑的安全性和可靠性。
3. 桥梁工程在桥梁工程中,大体积混凝土常用于建造桥墩和桥台。
桥梁结构承受交通荷载和风荷载的作用,对混凝土的强度和稳定性要求较高。
大体积混凝土能够提供更好的抗压性能和抗震性能,确保桥梁的安全运行。
4. 机场跑道在机场建设中,大体积混凝土常用于建造机场跑道。
机场跑道需要承受巨大的飞机荷载和重复的起降冲击,对混凝土的耐久性和抗冲击性能要求很高。
大体积混凝土具有更好的抗压性能和耐久性,能够确保机场跑道的安全使用。
三、大体积混凝土的特点大体积混凝土相较于普通混凝土具有以下特点:1. 强度高大体积混凝土通过使用特殊配方和优化施工工艺,可以获得更高的抗压强度。
其强度等级能够满足各种工程需求,确保建筑物的安全性。
2. 耐久性好大体积混凝土在配合比设计和施工工艺上更加科学合理,能够提供较好的耐久性。
大体积混凝土一般为一次浇筑量大于1000 m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2 m,且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。
日本建筑学会标准(JASS5)规定:“结构断面最小厚度在80cm以上,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土”。
大体积混凝土的相关简述定义:现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
它主要的特点就是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m.它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。
混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。
所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。
无明确定义美国混凝土学会(ACI)规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂”。
大体积混凝土一般在水工建筑物里常见,类似混凝土重力坝等。
大体积混凝土特点结构厚实,混凝土量大,工程条件复杂(一般都是地下现浇钢筋混凝土结构),施工技术要求高,水泥水化热较大(预计超过25度),易使结构物产生温度变形。
大体混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外,对平面尺寸也有一定限制。
因为平面尺寸过大,约束作用所产生的温度力也愈大,如采取控制温度措施不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,则易产生裂缝。
[1]在建筑施工中常碰到大体积砼,为帮助项目部施工技术人员学习了解大体积砼防裂和温度控制方面的问题,加强施工技术方面的交流,本人根据自己的认识所及,参考了一些相关书籍,文章以问答的形式,先提出问题,再用通俗的语言和科学道理解答,问题解答也侧重于技术要领和做法,主要从实际出发,以实用为主,所提出的问题都是实际施工中常碰到的,目的是使项目部施工技术人员既知道大体积应该如何控制质量,又懂得为什么要进行防裂和温度控制的道理。
遇到对大体积砼防裂和温度控制方面问题不懂的地方,大家可带着问题翻阅,从中找到答案,增长学识,相信对提高实际工作能力有所帮助。
大体积混凝土科技名词定义中文名称:大体积混凝土英文名称:mass concrete定义:一般为一次浇筑量大于1000 m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2 m,且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。
所属学科:(一级学科) ;水工建筑(二级学科)本内容由审定公布百科名片日本建筑学会标准(JASS5)规定:“结构断面最小厚度在80cm以上,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土”。
无明确定义美国混凝土学会(ACI)规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂”。
大体积混凝土一般在水工建筑物里常见,类似混凝土重力坝等。
大体积混凝土特点是:结构厚实,混凝土量大,工程条件复杂(一般都是地下现浇钢筋混凝土结构),施工技术要求高,水泥水化热较大(预计超过25度),易使结构物产生温度变形。
大体混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外,对平面尺寸也有一定限制。
因为平面尺寸过大,约束作用所产生的温度力也愈大,如采取控制温度措施不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,则易产生。
[1]在建筑施工中常碰到大体积砼,为帮助项目部施工技术人员学习了解大体积砼防裂和温度控制方面的问题,加强施工技术方面的交流,本人根据自己的认识所及,参考了一些相关书籍,文章以问答的形式,先提出问题,再用通俗的语言和科学道理解答,问题解答也侧重于技术要领和做法,主要从实际出发,以实用为主,所提出的问题都是实际施工中常碰到的,目的是使项目部施工技术人员既知道大体积应该如何控制质量,又懂得为什么要进行防裂和温度控制的道理。
遇到对大体积砼防裂和温度控制方面问题不懂的地方,大家可带着问题翻阅,从中找到答案,增长学识,相信对提高实际工作能力有所帮助。
1、大体积砼的定义大体积砼指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。
大体积混凝土水利工程的混凝土大坝、高层建筑的深基础底板、其他重力底座结构物等,由于具有结构厚、体积大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点,则形成一种特殊的混凝土,这就是体积较大又就地浇注、成形、养护的混凝土—大体积混凝土。
大体积混凝土定义关于大体积混凝土的定义,目前国内外尚无一个统一的规定。
美国混凝土协会(ACI)规定:“任何就地浇注的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求采取措施解决水化热及其随之引起的体积变形的问题,以最大的限度减少开裂。
”日本建筑学会标准(JASS5)中规定:“结构断面最小尺寸在80cm以上同时水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土,称之为大体积混凝土。
”大体积混凝土的结构特点由于大体积混凝土结构的截面尺寸较大,所以由外荷载引起的裂缝可能性很小。
但水泥在水化反应过程中释放的水化热产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用,将会产生较大的温度应力和收缩应力,这就是大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因。
这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害,甚至造成严重的经济损失,如何让进一步认识温度应力、防止温度变行裂缝的开展,是大体积混凝土结构施工中的一个重大课题。
关于大体积混凝土的内外温差控制指标,国内外至今还没有一个明确、统一的标准。
根据日本施工经验,一般控制在25℃以内,也有工程控制在30℃获得成功的。
工程实践表明:混凝土的温升和温差和表面系数有关,单面散热的结构断面最小厚度在75cm以上,双面散热的结构断面最小厚度在100 cm以上,水化热引起的混凝土内外温差预计超过25℃,应该按照大体积混凝土施工。
由于大体积混凝土工程的条件比较复杂,施工情况各异,再加上混凝土原材料的材性差别较大,因此,控制温度变性裂缝不是单纯结构理论问题,而是设计结构计算、构造设计、结构组成、物理力学性能以及施工工艺等多学科的综合性问题。
目前,新的观点指出,所谓大体积混凝土,是指其结构尺寸达到必须采取相应的技术措施、妥善处理内外温差、合理处理解决温度应力、并按裂缝开展控制的混凝土。
“大体积混凝土”在学术文献中的解释1、过去大体积混凝土的定义是根据几何尺寸主要是根据厚度定义的国际上一般采用0.8m~1m作为界限.故风险的定义是指在给定情况下和特定时间内可能发生的各种结果间的变动程度2、直观地讲,块体最小尺度大于2m左右的混凝土,就可以称为大体积混凝土,当然这不是一个绝对界限值,比如日本建筑协会(JASS5)的定义是:结构断面尺寸在80cm以上,水化热引起的内部温度与外界气温之差,.预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土3、也可定义为:单面散热的结构断面最小尺寸在75厘米以上双面散热在100厘米以上水化热引起的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土称为大体积混凝土4、正确的定义应是:体积大至需要采取措施防止因水化温升引起体积变化而导致裂缝的混凝土,称为大体积混凝土.如大坝及电站、桥梁、大型工厂、高层楼房、大型设备等的基础5、(3)大体积混凝土是指适用于水工或地下建筑物的其外形尺寸较大的混凝土结构物.这类混凝土,需掺用缓凝型外加剂和磨细掺合料,降低水泥用量,并在生产过程中,对粗集料作洒水降温,以减少混凝土的出厂温度6、大体积混凝土是指现浇混凝土结构的几何尺寸较大,且必须采用技术措施以避免水泥水化热及体积变化引起裂缝的结构7、而最新研究指出:所谓大体积混凝土,是指其结构尺寸已经大到必须采取相应的技术措施,妥善处理温度差值、合理解决温度应力、并按裂缝开展进行处理及控制的混凝土8、大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小尺寸≥1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致混凝土开裂的混凝土.大体积混凝土的特点是:混凝土量大,结构厚实9、以最大限度减少开裂影响的,即称为大体积混凝土.日本建筑学会标准的定义是:结构断面最小尺寸在80cm以上.若〈a,b〉∈R,记作aRb10、称为大体积混凝土,这样的混凝土结构如果不采取适当的温控措施,会因水化热导致混凝土开裂.一般情况下,可重构系统的Pareto优解是一个集合,它们和问题空间的约束参数构成了案例库11、我国JGJT55-96认为,结构中实体最小尺寸大于或等于1m的部位所用的混凝土,称为大体积混凝土,有时结构虽然断面不大,但水泥的水化热较大,也应按大体积混凝土考虑.大体积混凝土产生温度裂缝主要有以下几个原由:(1)水泥的水化热12、日本建筑学会标准(JASS-5)规定:“结构断面最小厚度在80cm以上,同时水化热引起的混凝土内部最高温度与环境温度之差预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土。
什么叫大体积混凝土【问1】咱们国家规范定义大体积混凝土:混凝土浇筑的最小尺寸不小于1m的结构就视为大体积混凝土。
但是在化工企业里,每个设备基础都符合这个规范要求!这些都按大体积混凝土规范要求施工,又不太现实!请问我国还有别的规范要求吗比如说混凝土方量了?【问2】大体积混凝土定义为:混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m 的大体量混凝土。
我就非常不能理解什么是最小几何尺寸是长度?是宽度?是厚度----谁能给我解释?【答】大体积混凝土的专门标准快出来了,到时候就有最正规的定义了。
根据《JGJ55普通混凝土配合比设计规程》上,定义大体积混凝土为:混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土混凝土结构表面系数是用来判别大体积混凝土的依据M=F/VF:混凝土构建的冷却面面积(指外露可散热的表面面积)V:混凝土构件的体积M:结构表面系数在长、宽、高(厚度)三个截面尺寸中最小的尺寸大于等于1米的混凝土构件即属于大体积混凝土。
定义大体砼的目的就是防止水化热对对砼质量的影响,是从实质上控制;如果从砼尺寸来界定,是一个表面现象,不能作为结论依据。
联系到我们的现实生活,有多少砼基础截面尺寸不超过1米的?同时季节温度的影响是不是对水化热也有较大的影响?因此,规范、手册定义大体积砼尺寸仅是给施工人员的一种狭义的提醒,不能作为直正意义上的定义,否则就失去了定义大体积砼的意义。
厚度只是一个尺度衡量,最重要的是控制内外温差,如果冬季内外温差大,厚度不大,同样会出现拉裂现象大体积混凝土,英文是concrete in mass,我国《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018里规定:混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土,称之为大体积混凝土。
现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
大体积混凝土的定义及特点大体积混凝土的定义及特点如下:定义:大体积混凝土,又称大体积砼或大体积砼结构。
通常而言,任何尺寸在最小临界尺寸以上的混凝土结构,都被视为大体积混凝土。
这种结构尺寸远远大于常规现浇混凝土结构,且由于其一次性整体浇筑的特性,因此对施工技术要求更高,同时其温度应力和变形性能也显著不同。
特点:1. 尺寸大:大体积混凝土最大的特点就是尺寸大,这不仅体现在其体积上,更体现在其结构整体性和耐久性的角度。
由于其尺寸远大于常规混凝土,因此对浇筑和养护工艺的要求极高,需要充分考虑温度应力的影响,并采取有效的温度控制措施。
2. 施工难度大:大体积混凝土的浇筑量大,对施工单位的施工组织和施工能力要求较高。
同时,由于其结构厚实,内外温度差异较大,容易产生裂缝,因此对施工监测和养护的要求也很高。
3. 温度控制要求高:由于大体积混凝土的特性,其内部热量不易散出,外部温度低,容易产生温差裂缝。
因此,在施工过程中需要采取有效的温度控制措施,如优化配合比、改进浇筑工艺、加强养护等。
4. 结构性能优越:虽然大体积混凝土存在一些难点,但其整体性好、结构耐久度高,且能抵抗较大的变形。
对于一些重要工程部位,如高层建筑基础、水利设施、大型桥梁等,大体积混凝土仍然是首选材料。
5. 硬化过程明显:大体积混凝土的硬化过程明显,这使得其各项性能指标在一定时间内变化较大。
因此,在施工过程中需要密切关注其性能变化,及时调整施工工艺。
总的来说,大体积混凝土具有尺寸大、施工难度高、温度控制要求高、结构性能优越等特点。
在施工过程中需要充分考虑这些特点,采取有效的施工组织和监测措施,以确保工程质量和安全。
大体积混凝土的相关简述定义:现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
它主要的特点就是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m.它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。
混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。
所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。
无明确定义美国混凝土学会(ACI)规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂”。
大体积混凝土一般在水工建筑物里常见,类似混凝土重力坝等。
编辑本段大体积混凝土特点结构厚实,混凝土量大,工程条件复杂(一般都是地下现浇钢筋混凝土结构),施工技术要求高,水泥水化热较大(预计超过25度),易使结构物产生温度变形。
大体混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外,对平面尺寸也有一定限制。
因为平面尺寸过大,约束作用所产生的温度力也愈大,如采取控制温度措施不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,则易产生裂缝。
[1]在建筑施工中常碰到大体积砼,为帮助项目部施工技术人员学习了解大体积砼防裂和温度控制方面的问题,加强施工技术方面的交流,本人根据自己的认识所及,参考了一些相关书籍,文章以问答的形式,先提出问题,再用通俗的语言和科学道理解答,问题解答也侧重于技术要领和做法,主要从实际出发,以实用为主,所提出的问题都是实际施工中常碰到的,目的是使项目部施工技术人员既知道大体积应该如何控制质量,又懂得为什么要进行防裂和温度控制的道理。
遇到对大体积砼防裂和温度控制方面问题不懂的地方,大家可带着问题翻阅,从中找到答案,增长学识,相信对提高实际工作能力有所帮助。
1、大体积砼的定义大体积砼指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。
(该定义摘录自建筑施工手册缩印版第二版建筑施工手册第三版编写组 1999年1月第二版中国建筑工业出版社)编辑本段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。
对大体积混凝土的认识
建筑工程所言的大体积混凝土,是指混凝土结构中,实体最小尺寸大于或等于1. 0m的部位采用现浇混凝土时,则被称为大体积混凝土。
大体积混凝土过去在大坝水工结构中应用的最多,我国相继建造了很多高层建筑和高大的构筑物。
这些建筑物( 构筑物) 的基础底板,都采用了大体积混凝土。
但是大体积混凝土最大的危害是容易产生裂缝,导致出现质量事故。
因此,需要把裂缝产生的原因作为主要问题,加以说明,实际上也正是为了加深对大体积混凝土的认识程度,从而在施工中不断研究问题、总结经验和采取更为有效的克服大体积混凝土裂缝形成的措施。
( 1 ) 水泥水化热引起的温度应力和温度变形水泥在水化过程中产生大量的热量,每克水泥放出的热量约达
502.42J/g ( 120cal/g ) ,因而使混凝土内部的温度升高,一般在30℃左右,有时还会更高。
它在1~3d 释放出的热量可达总热量的一半。
混凝土内部的最高温度多数发生在浇筑后的3~5d 内,当混凝土内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形,温度应力与温差成正比,温差越大,温度应力也越大,当这种应力超过混凝土内外的约束力时,就会产生裂缝。
而混凝土内部的温度应力与混凝土的厚度及水泥用量有关,混凝土越厚,水泥用量越大,内部温度越高。
所形成的温度应力与混凝土结构的尺寸有关,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的可能性也越大,这就是大体积混凝土为什么容易产生裂缝的主要原因,因此防止混凝土出现裂缝的关键就是控制混凝土内部与表面的温差。
( 2 ) 内外约束条件的影响
任何结构在变形变化进程中,必然会受到一定的约束
或抑制而阻碍变形,阻碍变形的因素称为约束条件,大体积混凝土因温度变化而发生的变形也要受到不同程度的约束,限制其变形,因而产生了约束应力。
大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起,当温度变化时,受到下部地基的限制,因而产生外部的约束应力,混凝土在早期温度上升时,产生的膨胀变形受到约束而形成压应力,此时混凝土的弹性模量小,徐变和应力松弛度大,使混凝土与基层连接不牢固,因而压应力较小,但当温度下降,则产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土将会出现垂直裂缝。
( 3 ) 外界气温变化的影响
大体积混凝土在施工阶段,常受外界气温变化的影响,混凝土内部温度是由水泥水化热的绝热温度、浇筑温度和混凝土的散热温度三者的叠加而形成。
其中浇筑温度与外界气温有直接关系。
所谓浇筑温度是混凝土出罐后,经运输、
振捣后的温度,可以通过计算或实测得出。
一般而言,外界气温越高,混凝土的浇筑温度也越高。
当气温下降,特别是气温骤降时,会极大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,因而控制混凝土表面温度与外界气温温差,也是防止裂缝的重要一环。
除了以上三个主要方面以外,还有一个情况,就是混凝土的收缩变形。
而混凝土的收缩变形构成的主要内容,就是混凝土的塑性收缩变形、混凝土的体积变形、干缩变形、混凝土匀质性的影响以及设计造型的影响。
例如体积的变形; 混凝土终凝以后体积发生变化,既可能收缩也可能膨胀,其变化的幅度介于40×10- 6 和100×10- 6 之间。
温度较高,水泥用量较多,自身体积变形将趋于增大。
至于混凝土的干燥收缩变形:混凝土中有80 %的水分要蒸发,约20 % 的水分是水泥硬化所必需的。
而最初30 % 的自由水分几乎不引起收缩,随着混凝土的继续干燥而使20 % 的吸附水逸出,
因而出现干燥收缩。
导致混凝土表面部位干燥收缩较快,而中心部位干燥收缩缓慢。
由于表面的干燥受到中心部位混凝土的约束,因而在表面产生拉应力而出现裂缝。
再有混凝土的匀质性:混凝土拌和或浇筑时,由于混凝土坍落度结构或采用的外加剂,石子的粒径与品种以及振捣的密实度都可能存在差异,直接影响混凝土的匀质性。
正是由于混凝土匀质性不同,造成混凝土的弹性模量不够均匀,因而在收缩变形过程中导致应力集中,同样会引起结构裂缝。
至于设计造型的影响:主要表现在大体积混凝土工程结构上常常需要设置预留孔洞、沟槽,这些部位是整个结构的薄弱环节,很容易造成应力集中,最终在结构上形成裂缝。