大体积混凝土(论文参考)
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建筑工程大体积混凝土施工论文摘要:随着建筑行业的不断发展,大体积混凝土在建筑工程中的应用日益广泛。
大体积混凝土施工具有技术要求高、施工难度大等特点。
本文将对建筑工程大体积混凝土施工的相关问题进行探讨,包括施工准备、施工工艺、温度控制及裂缝防治等方面,以期为相关工程实践提供参考。
一、引言在现代建筑工程中,大体积混凝土结构的应用越来越常见,如大型基础、大型桥梁墩台、大型设备基础等。
由于大体积混凝土体积大、水泥水化热释放集中,容易产生温度裂缝,影响结构的安全性和耐久性。
因此,如何保证大体积混凝土施工质量,控制温度裂缝的产生,成为建筑工程施工中的一个重要课题。
二、大体积混凝土的特点(一)体积大大体积混凝土的结构尺寸较大,一般实体最小尺寸不小于 1m。
(二)水泥水化热大水泥在水化过程中会释放出大量的热量,由于大体积混凝土结构的体积大,热量聚集在内部不易散发,导致混凝土内部温度升高。
(三)施工技术要求高大体积混凝土施工需要采取一系列特殊的技术措施,如合理的配合比设计、温度控制、浇筑工艺等,以保证混凝土的质量。
三、施工准备(一)材料准备1、水泥:优先选用低水化热的水泥品种,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。
2、骨料:选用级配良好、粒径较大的骨料,以减少水泥用量和混凝土的收缩。
3、掺合料:适量掺入粉煤灰、矿渣粉等掺合料,可降低水泥用量,改善混凝土的性能。
4、外加剂:根据需要掺入缓凝剂、减水剂等外加剂,以延长混凝土的凝结时间,减少水泥用量,降低水化热。
(二)配合比设计通过试验确定合理的配合比,在满足混凝土强度、耐久性等要求的前提下,尽量减少水泥用量,降低水化热。
(三)施工设备准备准备好混凝土搅拌设备、运输设备、浇筑设备、振捣设备等,并确保设备性能良好。
(四)现场准备1、清理施工现场,保证场地平整、畅通。
2、搭建好施工临时设施,如混凝土搅拌站、仓库等。
3、做好测量放线工作,确定混凝土浇筑的位置和标高。
四、施工工艺(一)混凝土搅拌严格按照配合比进行配料,控制搅拌时间,确保混凝土搅拌均匀。
大体积混凝土施工论文大体积混凝土施工论文一、设计措施(1)设计中大体积混凝土宜选用中低强度混凝土,强度等级宜在c20-c35范围内,避免采用高强混凝土。
(2)设计和采取合理的结构形式和合理的分块。
大体积混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝,应根据温度裂缝的要求进行分块,且设置必要的连接方式。
(3)合理设置分布钢筋,尽量采用小直径、密间距布置;(4)在改善结构物的约束条件不影响使用时(如承压式基础),宜在混凝土垫层上设置滑动层。
二、原材料的选择选择合适的混凝土原材料,优化混凝士配合比有利于减少大体积混凝土的裂缝。
1使用低热水泥,并尽量降低水泥用量大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因是水泥水化产生的水化热。
由于矿物成分及掺加混合材数量不同,水泥的水化热差异比较大,铝酸三钙和硅酸三钙含量高的,水化热亦高,而混合材掺量多的水泥水化热则较低。
为降低水化绝热温升、减小体积变形,大体积混凝土一般应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。
同时,在满足强度的要求下,尽量降低水泥用量,通常有多种方法可以达到这个目的,如选用级配良好的骨料、采用后期强度作为设计强度、掺入混合料和减水剂等。
因此,使用低热水泥和降低水泥用量能有效控制大体积混凝土的内部最高温度,降低混凝土的内外温差。
减少大体积混凝土的裂缝。
2骨料选择粗骨料宜优先选用自然连续级配和碎石,连续级配骨料配制混凝土具有较好的和易性,可以适当减少水泥用量,达到相应的强度,使混凝土均匀、易密实。
而用碎石拌制的混凝土有较高的强度、良好的抗裂性能。
细骨料宜选用中粗砂。
通过试验表明每立方混凝土能够减少水泥用量20-25kg,通常,每立方混凝土减少10kg水泥,在绝热温升中,温度就会降低1℃。
3掺加粉煤灰掺加粉煤灰可以有效改善混凝土的干缩性和脆性,也可以降低混凝土的水化热。
粉煤灰是大体积混凝土中防裂效果最好的一种外加剂。
但粉煤灰的掺量不宜过大。
否则会出现早期强度低、低温泌水大的缺点。
大体积混凝土施工【摘要】结合施工现场的特定条件,采取由浅基到深基的施工步骤,对不同体量的混凝土构件浇筑方案和技术措施,有效地降低了泵送大体积混凝土内部的最高温升,消除了冷缝现象。
在构件中间设置棋盘式高低水平施工缝,取得了良好效果。
【关键词】筏板;大体积混凝土;泵送混凝土;施工缝沈阳市某主楼地下2层,钢筋混凝土筏形基础,板厚2.5m,平面60m×45m。
地下车库筏板厚2m,混凝土量为6000m3,筏板中段设后浇带1道。
筏板混凝土强度等级为c30,抗渗等级s6,总量13500m3。
1.施工方案(1)为保证相邻已有建筑安全,先施车库基础,后施工主楼基础,这样筏板施工由浅入深,同时也降低了住楼和车库的基坑降水费用。
(2)主楼筏板分两层浇筑,每层厚1.25m,车库筏板一次浇筑,筏板中心水平位置埋设φ50冷却循环散热水管,距筏板底300mm至筏板表面向上10mm埋没50垂宜散热水管,间隔600mm双向均匀布置,即采用内散外蓄综合养护措施降低大体积混凝土的温升值。
(3)混凝土由现场搅拌。
砂、石计量采用hp-800和风-800自动配料机各2台。
混凝土输送采用hbt-60输送泵,管径①125,输送能力60 m3/h同时采用吊斗容量为1m3的四23-b塔吊1台吊运部分混凝土,以免浇筑过程中产生冷缝。
2.保证大体积混凝土质量的措施2.1选择合适水泥为了降低水泥水化热,选用水化热低的粉煤灰硅酸盐水泥,强度42.5mp(不允许用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥)。
2.2减少水泥用量为减少水泥水化热,降低混凝土的温升值,在满足设计和混凝土可泵性的前提下,将42.5水泥用量控制在340㎏/m3。
2.3掺外加剂,控制水灰出根据设计要求,混凝土中掺加水泥用量4%的复合液,它具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的功能。
溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性,使用水量减少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延长到5h左右。
大体积混凝土浇筑工艺分析上海某商业中心座落在上海火车站南广场,邻靠天目西路,建筑总面积为14.5万m2,其中南楼高度142.43m(相对地面±0.00,下同),结构形式为框筒,地下2层,地上为37层,北楼形式近似南楼(略),其中地下主要用于设备、停车场、水处理;裙房5层为大型商场,5层为大型商场,5层以上标准层是商住楼。
该南北两主楼基础为钢筋混凝土板基础,厚度为3m,底板平面尺寸50*50m,基底标高-13.00米,承台坐落在承载桩上,其混凝土标号为c40,每个承台基础底板混凝土量达8000m3。
该楼的基础底板混凝土在四月份浇筑完毕,经检查验收,并未发现裂缝,混凝土强度超过设计标准,工程质量优良。
1 施工准备施工前期,现场除了做好必要的材料准备,机具设备以外,我们更充分地做好技术准备,重点拟好施工方案的选择和编制,经反复研究,拟定三个底板施工方案:(1)分层浇筑;(2)分段浇筑;(3)一次连续浇筑不留任何施工缝后浇带。
我们为了避免施工中的盲目性,除通过理论计算外,查证了大量现有技术挡案,对工程方法进行可行性比较,最后决定采用分层分段浇筑的方法。
上海地层属软土地基,流砂现象严重,一次性浇筑能保证结构的整体性,对基础防渗抗渗起着良好的较果。
2 技术问题为保证每塔楼下混凝土底板8000m3的混凝土一次浇成功,除混凝土震捣密实外必须解决关键两大问题:一、混凝土内部层与层之间结合良好不出现冷缝,这需要在商品混凝土供应和浇捣中进行控制;二是必须降低大体积混凝土内部的水化热,防止由于内外温差过大及混凝土收缩造成底板结构开裂,这主要依靠混凝土配合比和保温来控制。
3 混凝土配料3.1 选用水化热低的矿渣水泥525#设计c40混凝土,水泥用量为430kg/m3;3.2 先用中砂,含泥量少于2%;选用石子粒径为5~40mm,含泥量少于1%;3.3 掺加粉煤灰70kg/m3,减少一定水泥用量;3.4 掺加上海某建材公司生产的外加剂,其减水率为12%,使节混凝土初凝时间控制在8h;3.5 坍落度控制在12±2cm。
浅谈大体积混凝土施工【摘要】我国社会经济的发展日新月异,工业、民用建筑发展迅速。
如何保证建筑工程质量、建筑施工技术如何运用。
只有科学合理组织施工,把握好建筑施工中的技术关键才能保证建筑工程质量。
本文从大体积混凝土施工组织、施工方法、合理选择混凝土配合比、严格控制混凝土入模温度等方面,阐述保证大体积混凝土施工质量的控制措施。
【关键词】施工准备;混凝土浇筑;混凝土裂缝;混凝土测温1.大体积混凝土特点(1)混凝土设计强度较高,单方水泥用量较多,水化热引起的混凝土内部温度较一般混凝土要大的多。
(2)结构断面内配筋较多,整体性要求较高。
(3)基础结构大多埋置地下,虽然受外界温度变化的影响较小,但要求抗渗性能较高。
因此,如何控制混凝土的内外温差和温度变形而造成的裂缝,提高混凝土的抗渗、抗裂和抗侵蚀性能,是建筑工程大体积混凝土施工中的一个关键问题。
2.施工准备工作2.1现场准备工作(1)根据图纸设计标高,复核柱、墙钢筋上抄上的500mm标高线,确保混凝土浇筑标高的准确。
(2)熟悉施工图纸、规范及有关验收标准等,编制相关施工方案及技术交底文件。
(3)组织施工管理人员对参与施工的所有人员进行技术交底,使其熟悉混凝土浇筑操作要点、质量标准、测温养护措施等,以便统一操作工艺、统一质量标准、统一验收方法。
(4)注意天气变化,尽量避开雨天作业,提前备好覆盖材料以防万一。
2.2人员组织准备必须保证混凝土浇筑连续性,安排人员进行砼24h浇筑作业,每班需要施工人员工种、数量及具体分工科学合理。
2.3现场材料准备大体积混凝土养护保温用的塑料薄膜毛毡在混凝土浇筑前组织进场,数量满足现场施工需要。
2.4主要机械、工用具准备准备好插入式振捣器、抹光机、自吸泵设、铝合金刮尺等设备工具,所有机械设备均应性能良好、运转正常。
2.5现场管理人员应分白班、夜班值班,负责组织、协调、管理现场的大体积混凝土浇筑的各项工作。
3.大体积混凝土施工3.1施工关键保证混凝土的连续供应,杜绝出现施工冷缝;合理选择原材料、优化混凝土配合比,从源头上降低水化热,防止混凝土表面出现收缩和温度裂缝。
大体积混凝土施工技术论文摘要:随着社会的进步和发展,房屋大体积混凝土施工的应用越来越广泛,在实践中掌握大体积混凝土施工技术已经成为了社会发展的现实需求。
大体积混凝土施工对于施工过程中的整体性要求比较高,另外还要求做好控温和保温工作,减少可能出现的裂缝。
前言房屋建筑大体积混凝土的施工涉及到多个层面的工作,稍有不慎就会导致裂纹的出现,严重的还可能导致房屋的坍塌。
所以我们应当在施工的过程中严格地依据标准进行操作,不可因为赶时间而冒进施工。
在具体的施工过程中,首先应当做好必要的准备工作,另外施工的过程中要遵循大体积混凝土施工的基本原则,同时还要熟练掌握进行大体积混凝土施工的方法和技术。
总的来讲,就是要在必要的施工方案下,注意配合好必要的工作和材料,做好浇筑工作的养护和搅拌工作,最大限度地保障混凝土施工的质量。
1房屋建筑大体积混凝土施工技术分析在房屋建筑的施工过程中,对建筑一次超过1千平方米或者是结构断面最小尺寸在1米以上的,在进行施工的过程中要注意温度的控制的项目可以被称作是大体积混凝土施工。
房屋建筑大体积混凝土施工有着明显的特点,一是大体积混凝土施工的结构比较厚实,当混凝土在浇筑之后,水泥的水化热量很难得到发挥,这很容易产生比较大的温差,所以在施工的过程中要注意进行必要的温度控制,这是防止出现裂纹的关键所在。
二是大体积混凝土施工相对来讲比较复杂,对于技术的要求比较高,在施工的过程中要注意保持一定的平面尺寸,同时要应该采取适当的措施减少可能出现的裂缝,所以要特别注意房屋建筑大体积混凝土施工,提升房屋建筑的质量。
2房屋建筑大体积混凝土施工的基本构造原则2.1保温原则在开展房屋建筑大体积混凝土施工的过程中,一是要明确升温的峰值和内外的温差;二是要通过建筑块体的实际情况来计算出温度的收缩应力和温度的应力,这样才能够保障建筑施工的科学有效;三是要选择质量有保障的水泥产品,以此来保障施工的质量;四是要依据不同的模板来开展相应的控温工作,采取不同的控温手段,这样才可以做好房屋建筑的混凝土施工。
港珠澳大桥大体积混凝土配合比设计与有限元分析1 工程概况港珠澳大桥承台为六边形,边缘顺桥向宽为12.2米,中心顺桥向宽为12米,横桥向16米,高5米,采用C45混凝土。
墩身下节与承台一起预制,墩身横桥向壁厚1.2米,顺桥向壁厚0.8米,采用C50混凝土,横桥向断面尺寸与实体尺寸均超过1m,混凝土一次浇注量大,属于典型的海工大体积混凝土。
由于混凝土的水化热作用,混凝土浇筑后将经历升温期、降温期和稳定期三个阶段,在这个过程中混凝土的体积在温度变化影响下亦随之伸缩,混凝土体积变化受到约束就会产生温度应力,如果该应力超过混凝土的抗裂能力将导致混凝土开裂;因此为了避免混凝土出现裂缝,提高混凝土耐久性,保证工程质量,必须对混凝土的配合比进行优化设计和采取温控养护措施。
2 混凝土配合比设计2.1原材料的选择水泥:东莞华润P.O. 42.5水泥,比表面积为377 m2/kg;粉煤灰:广东沙角Ⅱ级粉煤灰,需水量比为96%,细度为8%(筛余);矿粉:柳州台泥S95级矿粉,比表面积450m2/kg,流动度比为100%,7天活性指数为89.1%,28天活性指数为100%;砂:巴河中砂,细度模数2.6;1石:阳新5~20mm连续级配碎石,压碎值8.9%;减水剂:江苏博特聚羧酸系高效减水剂,固含量为30%,减水率25%。
水:洁净的自来水2.2 密实骨架堆积法混凝土配合比设计当混凝土中水泥用量大时,其水化温升高,收缩大,易产生温度裂缝。
为此采用密实骨架堆积法进行混凝土配合比设计,从而达到了减少胶凝材料用量、提高混凝土耐久性和体积稳定性的目的。
确定混凝土的初步基准配合比(表2-1)。
表2-1 基准配合比及力学性能强度等级配合比(kg/m3)性能水水泥粉煤灰砂碎石外加剂塌落度(mm) 7d 28dC45 15320 140781060 5.0 210 41 58C50 145360 120771050 5.3 220 47 61由表2-1的试验结果表明,采用密实骨架法设计的单掺粉煤灰混凝土的工作性能和力学性能均满足设计要求,但为了降低大体积混凝土的水化温升,减小内外温差,需要通过掺加矿粉替代水泥进行配合比优化。
大体积混凝土论文详解关键信息项:1、论文主题:大体积混凝土2、研究目的:____________________________3、研究方法:____________________________4、论文结构:____________________________5、数据来源:____________________________6、参考文献:____________________________7、论文字数:____________________________8、完成时间:____________________________11 引言111 大体积混凝土在现代建筑中的重要性112 研究大体积混凝土的背景和意义12 大体积混凝土的定义与特点121 明确大体积混凝土的界定标准122 详细阐述大体积混凝土的独特特点,如温度应力、收缩变形等13 大体积混凝土的原材料选择131 水泥的种类和性能要求132 骨料的规格和质量控制133 外加剂的作用和选用原则14 配合比设计141 配合比设计的目标和原则142 水胶比、砂率等关键参数的确定方法15 施工工艺151 浇筑方法的选择与实施152 振捣的要求和注意事项153 养护措施的制定和执行16 温度控制与裂缝防治161 大体积混凝土内部温度变化规律162 温度监测的方法和设备163 裂缝产生的原因分析及预防措施17 质量检验与验收标准171 检验项目和检验频率172 验收的依据和程序18 案例分析181 成功案例的介绍与经验总结182 失败案例的教训与反思19 结论191 研究成果的总结192 对未来大体积混凝土研究和应用的展望20 参考文献列出在论文撰写过程中引用的相关文献21 附录如有需要,可附上相关的数据、图表、计算过程等在撰写大体积混凝土论文时,应严格按照上述框架和要求进行,确保论文内容全面、深入、科学、准确。
论文应具有创新性和实用性,能够为大体积混凝土的工程应用提供有价值的参考和指导。
探讨大体积混凝土裂缝的控制摘要:笔者结合多年工作经验,就如何控制大体积混凝土裂缝的产生进行了探讨,供同行交流。
关健词:大体积混凝土;裂缝;控制1 大体积混凝土简介及其裂缝产生原因大体积混凝土是指最小断面尺寸1m以上,其体积和尺寸已经达到必须采取措施控制温差、合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。
与普通混凝土相比,大体积混凝土有基本结构厚、体型大、钢筋密、混凝土方量大等特点。
大体积混凝土由于断面尺寸较大,在混凝土硬化过程中,由于水泥的水化热所产生的温度变化及混凝土收缩和外界约束条件的共同作用而产生的温度应力和收缩应力是导致混凝土结构出现裂缝的主要因素。
大体积混凝土的温度裂缝分为表面裂缝和贯通裂缝两种。
表面裂缝是指混凝土表面和内部散热条件不同,温度外低内高,形成温度梯度,产生温度应力。
当温度应力大于混凝土抗拉强度时,出现的裂缝。
贯通裂缝是指大体积混凝土强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温引起的变形加上混凝土缩水引起的收缩变形,受到外界条件的约束而引起的应力,超过混凝土抗拉强度而产生的贯通整个界面的裂缝。
防止贯通裂缝产生的方法有设置永久性伸缩缝;缩小钢筋直径而增加数量以加密配筋,减小混凝土收缩,提高混凝土抗拉强度;设置后浇带,分段分层浇筑以减小内外温差。
减小变形,防止裂缝的发生和发展。
2 控制混凝土裂缝产生的措施2.1合理选择选用材料,降低水泥水化热泥配制混凝土,如粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥;石子选用优质粗骨料,粒径5~31.5mm,其中针片状小于15%,含泥量小于1%,级配良好,符合筛分曲线要求;选用优质细骨料中粗砂,细度模数大于2.4,含泥量小于2%,如有泥块必须过筛,掺加粉煤灰并掺加缓凝减水剂,以改善和易性降低水灰比,从而达到减少水泥用量、降低水灰比、降低水化热的目的。
2.2混凝土配合比选用水化热低和安定性好的矿渣水泥,在满足设计强度的前提下,尽可能减少水泥用量,满足和易性的前提下降低含砂率,控制在40%~45%之间,坍落度在满足泵送条件下,尽量降低,以减小收缩变形。
大体积混凝土施工论文大体积混凝土在现代建筑工程中应用广泛,如大型基础、大坝、桥梁墩台等。
由于其体积大、结构厚实,水泥水化热释放集中,容易产生温度裂缝等质量问题,因此施工过程中的技术控制至关重要。
一、大体积混凝土的特点大体积混凝土的最显著特点就是体积大。
这导致混凝土在浇筑后,内部水泥水化反应产生的热量难以迅速散发,从而形成较大的温度梯度。
此外,大体积混凝土一般具有较高的强度要求,需要使用大量的水泥和骨料,这也增加了混凝土内部的水化热。
由于其结构厚实,混凝土在凝结硬化过程中的收缩受到约束,容易引起收缩裂缝。
二、大体积混凝土施工中的温度控制(一)水泥水化热的影响水泥在水化过程中会释放出大量的热量,这是导致大体积混凝土内部温度升高的主要原因。
不同品种和标号的水泥,其水化热的释放量和速度有所不同。
在选择水泥时,应优先考虑水化热较低的品种。
(二)混凝土浇筑温度的控制混凝土的浇筑温度对内部温度的升高也有一定影响。
在施工中,应尽量降低混凝土的浇筑温度,例如可以通过对骨料进行遮阳、洒水降温,对搅拌用水进行冷却等措施来实现。
(三)混凝土内部温度的监测与控制在大体积混凝土施工中,必须进行温度监测。
常用的测温方法有热电偶法和电阻温度计法。
通过监测混凝土内部的温度变化,可以及时调整养护措施,如覆盖保温材料或进行通水冷却,以控制混凝土内部与表面的温差在允许范围内。
三、大体积混凝土施工中的材料选择(一)水泥选用低水化热的水泥品种,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。
(二)骨料粗骨料应选用粒径较大、级配良好的石子,以减少水泥用量和混凝土的收缩。
细骨料宜采用中砂,其细度模数应在 23 以上。
(三)外加剂为了减少水泥用量、降低水化热、改善混凝土的和易性和可泵性,可以适量添加外加剂,如缓凝剂、减水剂等。
(四)掺和料粉煤灰、矿渣粉等掺和料的掺入可以降低混凝土的水化热,提高混凝土的耐久性。
四、大体积混凝土施工中的浇筑与振捣(一)浇筑方案的选择根据混凝土的工程量、结构特点和现场条件,可以选择分层浇筑、分段浇筑或斜面分层浇筑等方案。
论大体积砼的施工实践在现代工业与民用建筑中,工程规模越来越大,基础结构形式也日趋复杂。
高层建筑的箱形基础或筏式基础都有厚度较大的钢筋混凝土底板,属于大体积混凝土。
大体积国家混凝土具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂和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以外,还存在如何防止有害裂缝产生的问题。
大体积混凝土硬化期间,由于水泥水化过程释放的水化热所产生的温度变化和混凝土的收缩共同作用,由此而产生的温度应力和收缩应力,往往导致钢筋混凝土结构出现裂缝。
这些裂缝会给工程带来不同程度的危害。
因此,如何采取有效措施,防止温度应力造成混凝土基础出现有害裂缝,一直是大体积混凝土结构施工中的一个重大问题。
以往工业与民用建筑中,超长、超厚的现浇钢筋混凝土结构工程,国内外一般都采用设置伸缩缝或后浇带,以及水平分层或垂直分块和跳仓浇筑等设计和施工方法。
这些方法都有一个明显的不足,就是增加了施工难度,延长了施工工期,同时对结构的整体性、抗震性、抗渗性都是不利的。
我们通过一些理论计算,选择优质粗、细骨料和掺加剂,并采用详细的测温,合理进行养护等措施,能够较好的完成施工。
下面我用一个具体工程来进行分析。
北京佳程广场项目位于三元东桥。
地上26层,地下4层。
为全现浇框架—核心筒结构。
整个基础筏板厚2500mm,核心筒基础板厚3500mm,局部电梯井板厚6400mm,基础底板其砼总量约为24000m3,砼设计强度等级为C40。
这个工程基础底板混凝土强度高,厚度和体积大,突出难度如下:降低大体积混凝土内部最高温度和控制混凝土内外温度差在规定限值(25℃)以内,存在3个极不利因素:①底板(承台)混凝土超厚,要一次性浇筑,混凝土内部温度不易散发;②混凝土强度等级高,一般需用硅525或硅425水泥,(本工程选普硅425水泥),水化热高;③混凝土内表温差大。
在这些因素综合作用下,混凝土内部必然形成较高的温度,存在着产生裂缝的危险。
为防止混凝土产生裂缝,就必须从降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能这两方面综合考虑。
首先,我们分析混凝土的裂缝产生。
混凝土是由多种材料组成的非匀质材料,具有较高的抗压强度、良好的耐久性及抗压强度低、抗变形能力差、易开裂的特性。
大体积混凝土由于结构截面大,水泥用量大,水泥水化时释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。
(1)表面裂缝大体积混凝土浇筑后,水泥水化热很大,使混凝土的温度上升。
由于混凝土体积大,聚积在内部的水泥水化热不易散发,混凝土的内部温度将显著升高。
混凝土表面则散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当这个应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就会产生表面裂缝。
(2)贯穿裂缝大体积混凝土降温时,由于逐渐降温产生降温差引起的变形,加上混凝土多余水分蒸发时引起的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束时,会产生很大的收缩应力(拉应力),当该应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土整个截面就会产生贯穿裂缝,成为结构性裂缝,带来很大的危害。
表面裂缝与贯穿裂缝两者有其内在的联系,表面裂缝是不属于结构性裂缝,但是,在混凝土收缩时,由于表面裂缝处断面削弱而产生应力集中,促使混凝土收缩裂缝的开展。
为防止混凝土产生裂缝,就必须从降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能这两方面综合考虑。
为此,我们编制了较为完整的施工方案。
1、C40大体积混凝土配合比设计及试配。
为降低C40大体积混凝土的最高温度,最主要的措施是降低混凝土的水化热。
因此,必须做好混凝土配合比设计及试配工作。
原材料技术要求:①选用中热或低热的水泥品种,可减少水化热,选用425号普通硅酸盐水泥。
为减少水泥用量,降低水化热,利用混凝土后期强度,要求搅拌站进行混凝土配合比设计时可采用60d强度代替28d设计强度,这样可使混凝土的水泥用量减少40-70kg/m3,温度降低4-70C。
②粗细骨料选择:细骨料采用中砂,粗骨料采用自然连续级配石子,增大其和易性,减少水泥用量及用水量,优先选用粒径25mm石子,减少混凝土收缩。
含泥量:在大体积混凝土中,粗细骨料的含泥量是要害问题,若骨料中含泥量偏多,不仅增加了混凝土的收缩变形,又严重降低了混凝土的抗拉强度,对抗裂的危害性很大。
因此骨料必须现场取样实测,石子的含泥量控制在1%以内,骨料中针状和片状颗粒含量小于15%。
砂的含泥量控制在2%以内,且泥块含量不大于1.0%;③外加剂:在混凝土配合比设计中选用复合型低碱外加剂和粉煤灰,以减少水泥用量。
④掺合料:应用添加粉煤灰技术。
在混凝土中掺用的粉煤灰不仅能够节约水泥,降低水化热,增加混凝土和易性,而且能够大幅度提高混凝土后期强度,并且混凝土的28天强度基本能接近混凝土标准强度值。
故本工程采用60天龄期的混凝土强度来代替28天龄期强度,控制温升速率,推移温升峰值出现时间。
⑤原材做碱集料反应试验,要求进场的原材碱含量符合规范规定,且砼内碱含量符合规范要求。
砼出机和入模温度控制:①控制混凝土的出机温度。
由于本工程大体积混凝土浇筑时间在7月份前后,气候炎热,因此要求混凝土搅拌站严格控制混凝土的出机温度,砂石场采取一定的遮阳降温措施,以降低温度。
②控制浇筑的入模温度。
为保证后期混凝土养护顺利进行,因此要控制浇筑的入模温度,最高不超过400C,在施工现场地泵设置遮阳棚降温,混凝土输送管覆盖草帘浇水降温。
优化配合比设计:采用集料泵送混凝土,技术参数应符合如下要求:①砂率控制在40%-50%之间,在满足可泵性的前提下,尽量降低砂率。
②水灰比控制在0.5左右。
③塌落度控制在12±2cm。
④混凝土初凝控制在4小时以上,终凝在10小时以上。
2、混凝土试块制作和坍落度测定:①底板混凝土强度等级C40S8,混凝土采用连续浇注,按«建筑工程资料管理规程»DBJ01-51-2003中的相应规定,留置试块组数。
混凝土试块制作统计见下表:混凝土试块制作统计表②混凝土坍落度测定:每隔1h分别对每台泵车泵送的混凝土测定坍落度,严格控制在12±2cm ,如有变化及时同搅拌站联系。
3、大体积混凝土的施工大体积砼施工工艺流程混凝土的供应:①混凝土搅拌站选用一家,同时考虑一家备用。
②B二段和A二段大体积混凝土浇筑时,采用整体浇筑法,即一次连续浇筑。
混凝土总方量9400m3(B二段),现场配备五台HBT60型混凝土输送泵(其中一台为柴油泵),一台备用汽车泵。
要求搅拌站供灰量在120 m3/h以上,混凝土搅拌运输车50辆。
混凝土的浇筑顺序:现场地泵编号为a#、b#、c#、d#、e#,依次在现场门口附近排开,浇筑顺序原则为由南向北推进,先深后浅。
c#地泵专设浇筑积水坑的混凝土,待达到一个平面时,与整体一同推进。
浇筑顺序设置:具体见附图。
混凝土的浇筑方法:混凝土振捣共配5组振捣器,每组两台。
分别延斜面上下各配1台,一台在出料口处,另一台在破交出。
振捣器进行同步振捣,每层振捣时,上下层振捣搭接50-100mm,每点振捣时间30s左右。
混凝土自然流淌的坡度约1:5左右,采用分段分层踏步式推进的浇筑方法,共分五层,第一层600mm,第二层至第四层500mm,最后400mm。
浇筑原则:一个坡度、薄层浇筑、循序渐进、一次到顶。
考虑到混凝土浇筑点较高,混凝土流动性大,根据以往工程实践经验:当混凝土浇筑高度超过2000mm时,插入振捣棒,混凝土斜面流淌达13至15m,踏步无法形成。
因此,当混凝土浇筑第三层时改变浇筑原则即:分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序渐进、一次到顶。
让混凝土自然流淌形成斜坡,避免混凝土管道拆除、冲洗和接长提高混凝土泵送效率。
4、大体积混凝土温控监测根据施工规范要求,混凝土表面和内部温差应控制在250C,为及时了解混凝土内外温差的变化,基础底板需要布置测温区,测温区布置原则:整体浇筑混凝土块体内均匀分布,10m左右设一测温点,每个测温点在500-800mm处设一监测点。
见附图(A二区为例)。
同时进行大气测温,在基坑外侧设置大气测温点一处。
①测温点的布置:边缘点距底板边缘5m,其他点间距10m,每点设五到六层,即底部、中部、中上部及上部。
见附图,a、b、c、d、e等点,为不同深度测温位置。
②测温时间第1天~第5天每2h测温一次第6天~第25天每4h测温一次第26天~第30天每8h测温一次第31天~第37天每12h测温一次第38天~第60天每24h测温一次5、混凝土的表面处理及养护混凝土表面处理在浇筑后2-3h左右进行,进行两次表面处理,第一次按标高用刮尺刮平,滚筒碾压数遍,用木蟹打磨;待混凝土收水后,二次木蟹搓平,以闭合收水裂缝。
10-12h覆盖浇水养护。
混凝土表面搓平后,立即进行覆盖保温,采用塑料布和草包进行养护(覆盖层数及数量见计算书)。
养护时间不少于14d。
(1)混凝土绝热温升及最高温升值的计算本工程采用PO42.5#普通硅酸盐水泥,砼浇注层厚度为2.5m。
查表可知:425#普通硅酸盐水泥水化热Q=377KJ/Kg,砼的比热取C=0.96KJ/(Kg.k),砼的密度取2400Kg/m3。
浇注温度在20O C左右,龄为1d,则1-e-mτ=0.259, 龄为3d,则1-e-mτ=0.662,龄为7d,则1-e-mτ=0.921;由此,砼的绝热温升为:T Max=WQ(1-e-mτ)/(C.ρ)=370*377*1/(0.96*2400)=60.54O C计算实际最高温升值,预计第三天温升至最高。
T3=0.65 T Max=39.35 O CT3-6= T Max(0.65-0.62)=1.180 O CT6-9= T Max(0.62-0.59)=1.180 O CT12-9= T Max(0.59-0.48)=6.659O CT15-12= T Max(0.48-0.38)=6.654O CT18-15= T Max(0.38-0.29)=5.988O CT21-18= T Max(0.29-0.23)=3.992O C(2)、各龄期混凝土收缩变形值计算:εy(t)= εy0(1-e-0.01t)*M1*M2*M3*M n已知本工程采用普通硅酸盐水泥、水泥细度取3000,骨料选用花岗岩,水灰比0.5,水泥浆量,养护条件等条件查表可知:M1=1.25 、M2=1.0、M3=1.0、M4=1.21、M5=1.0,M6=0.96、M7=1.0…….则:M1M2M3….. M n =1.452εy0取3.25*10-4e 取2.718则:εy(1)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*1)*1.452=0.046*10-4εy(3)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*3)*1.452=0.139*10-4εy(6)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*6)*1.452=0.274*10-4εy(9)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*9)*1.452=0.405*10-4εy(12)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*12)*1.452=0.532*10-4εy(15)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*15)*1.452=0.655*10-4εy(18)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*18)*1.452=0.775*10-4εy(21)= 3.24*10-4*(1-e-0.01*21)*1.452=0.891*10-4(3)、计算混凝土的收缩当量温差按式T y(t)=εy(t)/αα=1.0*10-5则:T y(3)=εy(3)/α=1.39 O CT y(6)=εy(6)/α=2.74 O CT y(9)=εy(9)/α=4.05 O CT y(12)=εy(12)/α=5.32 O CT y(15)=εy(12)/α=6.55 O CT y(18)=εy(18)/α=7.75 O CT y(21)=εy(21)/α=8.91 O C(4)、各龄期混凝土收缩当量温差T y(3-6)= T y(6) -T y(3)=1.35 O CT y(6-9) =T y(9) -T y(6) =1.31 O CT y(12-9) =T y(12) -T y(9) =1.27 O CT y(15-12) =T y(15) -T y(12) =1.23 O CT y(18-15) =T y(18) -T y(15) =1.20 O CT y(21-18) =T y(21) -T y(18) =1.16 O C(5)、总综合温差T= T y(3-6) +T y(6-9 +T y(12-9) +T y(15-12) +T y(18-15) +T y(21-18)=7.52 O C (6)、各龄期混凝土弹性模量计算按式E(t)= E0(1- e-0.09*t) E0=3.25*104则:E(3)= E0(1- e-0.09*3)=0.769*104E(6)= E0(1- e-0.09*6)=1.356*104E(9)= E0(1- e-0.09*9)=1.804*104E(12)= E0(1- e-0.09*12)=2.146*104E(15)= E0(1- e-0.09*15)=2.407*104E(18)= E0(1- e-0.09*18)=2.607*104E(21)= E0(1- e-0.09*21)=2.759*104(7)、结构计算温差T(3-6)= T3-6+ T y(3-6)=1.180+1.35=2.530 O CT(6-9)= T6-9+ T y(6-9)=1.180+1.31=2.490 O CT(12-9)= T12-9+ T y(12-9)=1.27+6.659=7.929 O CT(15-12)= T15-12+ T y(15-12)=1.23+6.654=7.884 O CT(18-15)= T18-15+ T y(18-15)=1.20+5.988=7.188 O CT(21-18)= T21-18+ T y(21-18)=1.16+3.992=5.152 O C(8)、各龄期混凝土应力松弛系数S(3)=0.186、S(6)=0.208、S(9)=0.214、S(12)=0.215S(15)=0.233、S(18)=0.252、S(21)=0.301(9)、混凝土温度收缩应力а=-(E(t)αΔT)*S(t)*R/(1-v c)а(3-6)=-1/4(E(3)+ E(6))*104*1.0*10-5*2.53*(S(3)+ S(6) )*0.3/(1-0.15)=0.021Mpaа(6-9)= 1/4(E(6)+ E(9))*104*1.0*10-5*2.49*(S(6)+ S(9) )*0.3/(1-0.15)=0.034Mpaа(9-12)= 1/4(E(9)+ E(12))*104*1.0*10-5*7.929*(S(12)+ S(9) )*0.3/(1-0.15)=0.107Mpaа(15-12)= 1/4(E(15)+ E(12))*104*1.0*10-5*7.884*(S(12)+ S(15) )*0.3/(1-0.15)=0.119Mpaа(18-15)= 1/4(E(18)+ E(15))*104*1.0*10-5*7.188*(S(18)+S(15) )*0.3/(1-0.15)=0.153Mpaа(21-18)= 1/4(E(21)+ E(18))*104*1.0*10-5*5.152*(S(21)+ S(18) )*0.3/(1-0.15)=0.115MpaаMax=а(3-6) +а(6-9) +а(9-12) +а(12-15) +а(18-15)+а(21-18) =0.594K=f t/аMax=1.8/0.594=3.03>1.15 满足要求(10)、保温材料的选择计算按下式计算δ=1.25hλi(T b-T a)*K /( T Max-T b) λδ——保温材料所需厚度h——结构厚度K——传热系数修正值,取2.2λ——砼的导热系数,取2.3λi——保温材料导热系数,取0.14(考虑采用塑料薄膜加草包的保温形式)T b——混凝土表面温度T a——混凝土浇筑3-5d空气平均温度考虑采用塑料薄膜加草包的保温形势混凝土的入模温度,估计25O C,内外温差控制指标25O C,日平均气温20 O CT Max=WQ(1-e-mτ)/(C.ρ)=370*335*1/(0.96*2400)=53.79O C考虑到散热条件,去影响系数0.85即 53.79*0.85=45.72 O CT Max=45.72+25=70.72Ta= T Max -T b=70.72-25=45.72 O C>25 O C 需进行保温δ=0.5hλi(T b-T a)*K /( T Max-T b) λ=0.5*2.5*0.14(45.72-25)2.2/(70.72-20) =0.157=157mm 需铺157mm厚的草包,根据现场实际情况,混凝土表面铺两层塑料薄膜和四层草包,同时集水坑等较厚板处需加铺一层草包。