大体积混凝土
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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。
大体积混凝土混凝土是一种常见的建筑材料,其优点包括强度高、耐久性好以及施工方便等。
然而,在某些特殊情况下,需要使用更大体积的混凝土,以满足工程项目的需求。
本文将探讨大体积混凝土的相关内容。
一、大体积混凝土的定义与特点大体积混凝土通常指的是超过传统混凝土结构的尺寸和体积。
其特点主要体现在以下几个方面:1. 高强度:大体积混凝土通常通过使用高性能混凝土和控制水胶比来提高混凝土的强度。
这样可以减少结构中的钢筋用量,提高整体的抗震性能。
2. 全部浇筑:大体积混凝土要求一次性完成浇筑,以确保整体的一致性和完整性。
这需要合理的施工组织和专业的技术人员。
3. 温度控制:大体积混凝土内部的温度变化较大,容易发生温度裂缝。
因此,在施工过程中需要控制混凝土的温升速率,采取适当的降温措施,以防止产生不可修复的质量问题。
二、大体积混凝土的应用领域大体积混凝土广泛应用于以下几个领域:1. 水坝和堤防:水坝和堤防是大体积混凝土的典型应用。
大坝通常需要承受巨大的水压力,因此需要使用大体积混凝土以确保结构的稳定性和耐久性。
2. 航道和港口:航道和港口工程中经常需要使用大体积混凝土来建造海堤、防波堤、码头等。
这些结构需要承受来自海洋的冲击力和波浪侵蚀,因此对混凝土的强度和耐久性要求较高。
3. 隧道和地下结构:隧道和地下结构也是大体积混凝土的重要应用领域。
对于地铁、地下停车场等工程,使用大体积混凝土可以提高结构的稳定性和防水性能。
三、大体积混凝土施工的注意事项在进行大体积混凝土施工时,需要注意以下几个方面:1. 材料的选择:选择符合规范要求的高性能混凝土材料,确保混凝土的抗压强度和耐久性。
2. 浇筑方式:采用连续浇筑的方式,避免出现冷接缝和裂缝。
可以使用泵车来提高浇筑效率和施工质量。
3. 温度控制:通过降温剂、冷却水等措施控制混凝土的温升速率,避免产生温度裂缝。
可以在施工中使用散热管或冷却剂进行降温。
4. 施工组织:合理组织施工人员和设备,确保施工进度和施工质量。
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。
一、简述大体积混凝土概念摘要:1.大体积混凝土的概念2.大体积混凝土的特点3.大体积混凝土的应用领域4.大体积混凝土的施工注意事项5.总结正文:一、大体积混凝土的概念大体积混凝土是指在施工过程中,混凝土的体积大于或等于100立方米,或者无论体积大小,由于混凝土浇筑部位的结构特点和施工工艺,使混凝土在浇筑过程中自然形成一个大体积的混凝土结构。
大体积混凝土结构在我国的建筑工程中得到了广泛的应用,如大坝、水池、基础等。
二、大体积混凝土的特点1.体积大:大体积混凝土的最显著特点就是体积大,这使得其在施工过程中需要特别注意温度控制和裂缝防治等问题。
2.质量要求高:由于大体积混凝土结构的重要性,对其质量要求非常高,需要在施工过程中严格控制混凝土的配合比、浇筑方法和养护措施等。
3.施工工艺复杂:大体积混凝土施工过程中,需要面对混凝土的浇筑、振捣、养护等多个环节,因此施工工艺相对复杂。
4.温度控制重要:大体积混凝土在浇筑过程中,由于体积大、热量散发慢,容易产生温度裂缝。
因此,施工过程中需要进行严格的温度控制。
三、大体积混凝土的应用领域大体积混凝土在我国的应用领域非常广泛,包括水利工程、建筑工程、交通工程等。
如大坝、水池、基础、桥墩等大型混凝土结构均采用大体积混凝土施工。
四、大体积混凝土的施工注意事项1.严格控制混凝土的配合比,确保混凝土的强度和耐久性。
2.选择合适的浇筑方法和顺序,避免混凝土浇筑过程中的裂缝产生。
3.做好混凝土的振捣工作,确保混凝土的密实度。
4.严格控制混凝土的温度变化,防止温度裂缝的产生。
5.合理选择养护措施,保证混凝土的质量和美观度。
五、总结大体积混凝土作为一种重要的建筑材料,在我国的建筑工程中具有广泛的应用。
掌握大体积混凝土的特点和施工注意事项,对于提高混凝土结构的质量和美观度具有重要意义。
大体积混凝土防裂措施
一、概述:大体积混凝土是指混凝土结构实体最小尺寸大于或等于1m,或
预计会因水泥水化热引起大体积混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。
(80cm厚混凝土结构也应当考虑水泥水化热的影响,不采取有效措施也有产生混凝土裂缝的可能)。
大体积混凝土都有一些共同的特征:结构厚实,混凝土量大,工程条件复杂,施工技术要求高。
大体积混凝土经常出现的问题,不是力学上的结构强度,而是以控制混凝土温度变形裂缝,从而提高混凝土的抗冻、抗渗、抗裂、抗侵蚀性能,以提高建筑结构的耐久年限为重点。
1、大体积混凝土内出现的裂缝,按其深度不同,一般可分为:
(1)贯穿裂缝:切断了结构断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,如果我一旦发作,必将会造成毁灭性的严重后果;
(2)深层裂缝:部分地切断了结构断面,也有一定的危害性;
(3)表面裂缝:一般危害性较小。
2、有害裂缝的主要害处是:
(1)损害建筑物的功能,如贮水构筑物造成漏水;
(2)引进破会因素,会缩短使用年限,如钢筋锈蚀、碳化等;
(3)降低混凝土强度、密实度等性能;
(4)降低结构刚度;
(5)损坏表面性能等。
3、大体积混凝土温度裂缝产生的原因:其一是,水泥在水化过程中要发
出一定的热量,而大体积混凝土结构物断面较厚,水泥发出的热量聚集
在结构物内部不易散热,使温度升高较大,混凝土内部的最高温度一般可达60~70℃,并且有较长的延续时间,容易产生由温度引起的裂缝。
其二是,混凝土是不良导体,当水泥水化热使内部的混凝土温度大大升高,而外部的混凝土由于产生的热量容易散失,温度升高较小,这样从内部到外部产生温度差,形成了温度梯度,外部混凝土受到内部混凝土的约束而产生拉应力,一旦温度应力超过混凝土承受的抗拉强度时,混凝土也会出现裂缝。
为了减少或避免裂缝的出现,对于大体积混凝土就要有低热性的要求。
二、防止大体积混凝土产生温度裂缝应采取如下措施:
(一)原材料选择
1、水泥:
应选择水化热低和凝结时间长的品种水泥:矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥,而硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥水化热较高,不适用大体积混凝土,当必须采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥时必须采取相应措施延缓水化热的释放。
2、骨料:
(1)在大体积混凝土中宜选用线膨胀系数较小的骨料;
(2)在选择细骨料时,宜采用级配良好的中砂或粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少。
(3)在选择粗骨料时,可根据施工条件,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
小混凝土的收缩和泌水现象。
3、外加剂:
在大体积混凝土中,选用普通减水剂、高效减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂以及具有多功能如,减水、保塑、缓凝、引气、泵送等复合功能的外加剂,以减少水泥用量,从而降低混凝土的温升。
大体积混凝土选用缓凝高效减水剂效果更佳,即减少水泥用量,降低混凝土的温升,又可延缓水泥水化放热速度,推迟热峰出现时间,降低最高温峰值并减少总的发热量,以减少混凝土因温度而引起的裂缝。
同时由于延缓了混凝土凝结时间,有利于在浇筑和捣实大体积混凝土时不致形成施工冷缝,有利于延长振动时间或扩大震动范围。
4、采用微膨胀水泥或掺用膨胀剂:
混凝土产生微膨胀,利用其膨胀值来补偿或抵消混凝土的收缩值,可减少混凝土体积收缩产生的裂缝,这种混凝土还具有良好的抗渗性。
5、掺合料:
在满足耐久性要求的情况下,掺加矿渣粉、粉煤灰等掺合料,取代部分水泥,可减少水泥用量,降低水化热并改善了混凝土的可泵性。
(二)大体积混凝土配合比设计原则:
1、要根据原材料的性能及施工条件,在满足设计(满足规范按耐久性要求的最低水泥用量)、施工要求的情况下,应提高掺合料及骨料的含量减少单位水泥用量;降低水泥总发热量,以降低混凝土内部的最高温度。
2、满足混凝土和易性的砂率对混凝土的裂缝控制有积极作用,混凝土的干缩随砂率的增大而增大,过高的砂率使结构表层容易产生较厚的砂浆层,这对混凝
土的裂缝控制是不利的。
3、采用最佳粗集料级配,避免使用粒径分布集中、中间粒级颗粒少的粗集料。
采用少量小粒级石子调整级配,使其级配曲线接近级配要求下限,且含有一定量的2.5-10mm集料时,可在一定程度上减少混凝土的干缩。
4、在满足现场施工条件下,尽可能减少单位用水量,降低混凝土的坍落度。
具备吊罐施工条件就不采用泵送,泵送坍落度最好控制不超过140mm,以减少混凝土收缩变形。
(三)大体积混凝土施工中的控制
1、进场的原材料控制:
(1)加强对进场的砂子含泥量检测,在大体积混凝土中过多的含泥量,不仅增加混凝土收缩,又降低强度,而且对抗冻性、抗裂性特别有害,因此在施工中要严格控制。
(2)进场的小石子石粉含量较高进行筛洗,符合规范要求;
2、定期对搅拌机的计量系统进行检定,把混凝土的原材料称量偏差控制在规范允许范围内。
3、搅拌时间控制
为了确保混凝土搅拌均匀,所以加强搅拌时间控制,把搅拌时间控制在不低于60s。
4、混凝土拌合物控制
(1)加强混凝土出机坍落度以及到浇筑地点坍落度的检测,检测不同停置
时间及气温条件下混凝土坍落度损失,混凝土拌合物热量的损失。
如因其它原因造成混凝土到浇筑现场坍落度损失较大,不得二次加水拌合使用,可添加减水剂调整坍落度并确保混凝土搅拌均匀。
做好现场协调,保证混凝土供应,连续浇捣,确保不留冷缝。
(2)混凝土拌和料中,影响混凝土出机温度的主要因素是水泥、砂、石和水的温度。
新进场的水泥温度高达70℃~80℃,应在水泥罐内降至自然温度在使用。
在夏季施工中,由于气温较高,混凝土搅拌站应在砂石堆场搭设遮阳凉棚,以防太阳直接照射,并在使用前用冷水冲浇骨料,同时要求在水中加冰块降低水温。
冷天施工时,大体积混凝土的入模温度应控制在2℃~5 ℃。
(3)混凝土中约20%的水分是水泥水化所需要的,80%的游离水分要蒸发,多余的水分蒸发会引起混凝土体积收缩(干缩)这种收缩变形可引起混凝土开裂。
因此施工中要经常检测砂、石含水率,并扣除砂、石、外加剂含水量,一定要控制好施工要求的混凝土坍落度。
混凝土坍落度过大,混凝土易产生离析、泌水,不但降低混凝土强度,多余的水分蒸发会引起混凝土体积收缩变形。
因此及时调整配合比来保证混凝土的和易性。
5、浇注时间控制
夏季施工尽量避开在太阳辐射较高的时间浇筑混凝土,尽量安排在夜间浇筑混凝土。
6、混凝土的振捣对混凝土的抗裂性至关重要,如不严格控制发生过振,就容易引起混凝土的离析、粗骨科集中,致使底面和侧面表层砂浆减簿,水分相对集中,表层的砂浆易产生龟裂。
采用二次振捣工艺,以提高混凝土密实度和抗拉强度,实行二次抹面,以减少表面收缩裂缝。
7、无筋或少筋大体积混凝土中宜埋放块石,埋放前应冲洗干净并保持湿润,块石与块石间的净距不得小于100mm或混凝土粗骨料最大粒径的2倍。
混凝土中埋放块石降低了工程造价,同时达到降低最高温峰值,减少总的发热量的目的。
8、混凝土养护控制
混凝土养护是大体积砼施工中一项十分关键的工作。
混凝土浇筑完毕后,在其顶面及时加以覆盖,要求覆盖严密,并经常检查覆盖保湿、保温效果,注意防止冷击。
主要是保持适宜的温度和湿度,以便控制混凝土的内外温差,促进砼强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。
9、混凝土拆模时间控制
混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。
在大体积混凝土施工过程中,合理选择原材料,精心设计配合比,改善施工工艺,提高施工质量,做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施,坚持严谨的施工组织管理,完全可以控制大体积混凝土温度裂缝和施工裂缝的发生。