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文檔簡(jiǎn)介
1、精選文檔目 錄1 1 前言前言.1 11.1 大體積混凝土爭(zhēng)辯現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題 .11.2 本文爭(zhēng)辯的內(nèi)容及意義 .22 2 大體積混凝土裂縫成因分析與施工技術(shù)爭(zhēng)辯大體積混凝土裂縫成因分析與施工技術(shù)爭(zhēng)辯 .3 32.1 裂縫與裂縫把握的概念及分類(lèi) .32.2 大體積混凝土裂縫的成因 .32.2.1 混凝土本身的影響.32.2.2 其他因素的影響.42.3 大體積混凝土施工方案和施工技術(shù)爭(zhēng)辯 .52.3.1 大體積混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造要求.52.3.2 混凝土協(xié)作比及其材料.62.4 混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù) .72.4.1 混凝土的澆筑.72.4.2 混凝土的養(yǎng)護(hù).72.4.3 混凝土澆筑塊體表面保溫層
2、的計(jì)算方法.82.4.4 大體積混凝土澆筑的其它規(guī)定.92.5 本章小結(jié) .93 3 混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫把握理論混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫把握理論 .11113.1 計(jì)算溫度應(yīng)力的基本假定 .113.2 混凝土的基本物理力學(xué)性能 .113.2.1 混凝土各齡期的收縮及收縮當(dāng)量溫差.113.2.2 混凝土的彈性模量.123.2.3 混凝土極限拉伸值.123.2.4 大體積混凝土的應(yīng)力松弛系數(shù).133.3 混凝土溫度的計(jì)算 .133.3.1 混凝土的絕熱溫升計(jì)算.14精選文檔 3.3.2 非絕熱溫升 .153.3.3 混凝土表面溫度的估算.153.3.4 混凝土內(nèi)外溫差計(jì)算.153.4 大體積混凝
3、土溫度應(yīng)力計(jì)算及裂縫把握條件 .163.4.1 自約束拉應(yīng)力的計(jì)算.163.4.2 外約束拉應(yīng)力計(jì)算.163.4.3 把握溫度裂縫的條件.173.5 本章小結(jié) .174 大體積混凝土施工實(shí)例一 .184.1 工程概況 .184.2 施工方案 .184.2.1 原材料.184.2.2 混凝土的攪拌、運(yùn)輸及預(yù)備.184.2.3 混凝土澆筑 .184.2.4 大體積混凝土的振搗.184.3 大體積混凝土質(zhì)量把握 .194.3.1 混凝土裂縫把握措施.194.3.2 混凝土試塊留置及養(yǎng)護(hù).244.4 混凝土質(zhì)量保證及成品愛(ài)護(hù)措施 .254.4.1 混凝土質(zhì)量保證措施.254.4.2 成品愛(ài)護(hù)措施.25
4、4.4.3 平安文明施工措施.255 5 大體積混凝土施工實(shí)例二大體積混凝土施工實(shí)例二 .27275.1 工程概況 .275.2 大體積混凝土原材料和外加劑的選用 .275.3 混凝土協(xié)作比設(shè)計(jì) .275.4 底板大體積混凝土質(zhì)量把握措施 .285.4.1 大體積混凝土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).285.4.2 混凝土拌制及運(yùn)輸.29精選文檔5.4.3 混凝土澆筑.305.4.4 混凝土養(yǎng)護(hù).305.4.5 混凝土的振搗.315.4.6 成品愛(ài)護(hù)及試塊制作和管理.315.5 冬期施工混凝土質(zhì)量保證措施 .325.6 大體積混凝土測(cè)溫 .326 6 結(jié)論與展望結(jié)論與展望 .34346.1 結(jié)論 .346.2 展望
5、 .35致致 謝謝.3636參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).3737精選文檔1 前 言1.1 大體積混凝土爭(zhēng)辯現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)展,我國(guó)的建筑行業(yè)也取得了輝煌的成就。其中,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)己經(jīng)處于世界領(lǐng)先的水平。同時(shí),也開(kāi)發(fā)出了一批新型建筑材料,消滅了一大批的高層、超高層工業(yè)或民用建筑。因此,大體積混凝土也越來(lái)越多的被應(yīng)用到各種各樣的實(shí)際工程之中。大體積混凝土指的是最小斷面尺寸大于 lm 以上,施工時(shí)必需實(shí)行相應(yīng)的技術(shù)措施妥當(dāng)處理水化熱引起的混凝土內(nèi)外溫度差,合理解決溫度應(yīng)力并把握裂縫開(kāi)展的混凝土結(jié)構(gòu)1。其施工特點(diǎn)是:整體性要求比較高,要求連續(xù)澆筑;結(jié)構(gòu)的體量較大,澆筑混凝土后形成
6、較大的內(nèi)外溫差和溫度應(yīng)力。大體積混凝土工程結(jié)構(gòu)較厚,體形較大、鋼筋較密,混凝土數(shù)量較多,施工條件較為簡(jiǎn)單,施工技術(shù)要求高,必需同時(shí)滿足強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性要求,另外,還存在如何把握和防止溫度應(yīng)力,變形裂縫產(chǎn)生等問(wèn)題。隨著大體積混凝土施工技術(shù)不斷地提高,高質(zhì)量的施工技術(shù)也成為社會(huì)進(jìn)展的必定要求。隨著生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)力的不斷提高,建設(shè)領(lǐng)域的漸漸擴(kuò)大,大體積混凝土漸漸應(yīng)用于大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。但是,由于混凝土內(nèi)部蓄熱量大,溫度應(yīng)力增大,使得混凝土裂縫的把握問(wèn)題成為設(shè)計(jì)及施工中的一個(gè)急需解決的重大問(wèn)題2。1930 年以后,人們開(kāi)頭留意大體積混凝土的裂縫把握問(wèn)題,并生疏到水泥水化熱引發(fā)的溫度應(yīng)力是大
7、體積混凝土產(chǎn)生裂縫的根本緣由。從今美國(guó)開(kāi)頭了對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的爭(zhēng)辯,開(kāi)發(fā)了多種技術(shù)措施,這些技術(shù)措施包括:(l)開(kāi)發(fā)低熱水泥(2)降低混凝土中水泥用量(3)開(kāi)發(fā)新的混凝土施工工藝(4)降低混凝土的澆筑溫度(5)對(duì)大體積混凝土的表面進(jìn)行保溫,把握其內(nèi)外的溫差早在二十世紀(jì) 50 年月, “工業(yè)建筑溫度伸縮縫問(wèn)題”在建筑領(lǐng)域里是屬于一個(gè)具有規(guī)范性的問(wèn)題1。人們?cè)谇叭藸?zhēng)辯的基礎(chǔ)上開(kāi)頭爭(zhēng)辯溫度應(yīng)力、溫度把握的方法。在國(guó)內(nèi),一般接受閱歷公式計(jì)算大體積混凝土其中心最高溫度、施工溫度應(yīng)力以及表面溫度,這種做法能夠簡(jiǎn)化計(jì)算且具有較強(qiáng)的有用價(jià)值。但由于未能考慮大體積混凝土內(nèi)部溫度的連續(xù)性及連續(xù)變化的外界
8、溫度的影響,同時(shí)接受閱歷值確定澆筑厚度的溫降修正系數(shù),所得結(jié)果與實(shí)際施工過(guò)程中的溫度場(chǎng)變化的規(guī)律相差很大。由于假設(shè)溫度場(chǎng)與實(shí)際溫度場(chǎng)不符,加上沒(méi)有考慮徐變的影響,施工期溫度應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際混凝土的應(yīng)力場(chǎng)也不相符合。依據(jù)閱歷公式計(jì)算很難了解實(shí)際工程溫度應(yīng)力。目前,很多學(xué)者應(yīng)用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù),綜合考慮混凝土的入模溫度、混凝土的彈性模量在澆注過(guò)程的變化規(guī)律以及水泥水化熱散熱規(guī)律和外界氣溫變化規(guī)律,接受有限差分法或有限單元法求解一、二及三維大體積混凝土溫度場(chǎng),有些學(xué)者全面的總結(jié)了大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度與裂縫把握最新?tīng)?zhēng)辯結(jié)果及各種工業(yè)結(jié)構(gòu)的裂縫把握方法,提出了較為有用的大體積混凝土工程裂縫的把握方
9、法以及溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算方法,并已在大量工程中得到了廣泛應(yīng)用。與此同時(shí),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展,混凝土溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的仿真計(jì)算也受到人們的重視。考慮諸多隨機(jī)性,就溫度場(chǎng)獲得而言,首先是近似處理結(jié)構(gòu)邊界條件;其次是考慮氣溫、水泥和日照等影響因素的隨機(jī)性;再次是估算原材料溫度、混凝土出機(jī)溫度、澆筑溫度;四是考慮混凝土的協(xié)作比的隨機(jī)性引起的絕熱溫升隨機(jī)性;五是接受半閱歷半理論公式換算混凝土熱學(xué)參數(shù)的隨機(jī)性,如:導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)等。就溫度應(yīng)力場(chǎng)的獲得而言,一方面考慮是隨機(jī)溫度場(chǎng)的隨機(jī)性,另一方面,考慮混凝土材料力學(xué)特性如彈性模量、徐變度等,利用隨機(jī)性分析大體積混凝土的溫度場(chǎng)分布規(guī)律是當(dāng)今此類(lèi)結(jié)構(gòu)
10、的一個(gè)進(jìn)展趨勢(shì)3。目前,對(duì)大體積混凝土施工的爭(zhēng)辯體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:(l)為了防止大體積混凝土構(gòu)件過(guò)長(zhǎng),致使構(gòu)件底部或者是構(gòu)件的部分?jǐn)嗝嬖谑湛s過(guò)程中約束應(yīng)力過(guò)大,及當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土的在此齡期時(shí)的抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土將產(chǎn)生裂縫,精選文檔故用伸縮縫將一個(gè)構(gòu)件分成若干施工段。于是,伸縮縫間距爭(zhēng)辯也就成為大體積混凝土結(jié)構(gòu)的主要爭(zhēng)辯對(duì)象4。(2)為了解決前面相關(guān)爭(zhēng)辯理論不能解決的問(wèn)題,在后期爭(zhēng)辯過(guò)程中,主要表現(xiàn)在混凝土組成材料的性能和大體積混凝土的協(xié)作比以及養(yǎng)護(hù)降溫等方法的爭(zhēng)辯。1.2 本文爭(zhēng)辯的內(nèi)容及意義本文在前人爭(zhēng)辯的基礎(chǔ)上,大量查閱國(guó)內(nèi)外與大體積混凝土相關(guān)文獻(xiàn),主要爭(zhēng)辯和介紹了以下內(nèi)容:(l)介紹了
11、大體積混凝土應(yīng)力的理論計(jì)算和分析方法,并將計(jì)算分析結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行比較分析,驗(yàn)證當(dāng)前理論的正確性;(2)爭(zhēng)辯了大體積混凝土裂縫的成因,提出把握大體積混凝土施工裂縫的有效措施;(3)提出有用的計(jì)算混凝土裂縫的方法;(4)依據(jù)本工程的實(shí)踐閱歷,提出大體積混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理方法、施工工藝的選擇方法、制定合理施工方案的步驟等;(5)依據(jù)實(shí)際工程閱歷總結(jié)出大體積混凝土施工應(yīng)留意的主要問(wèn)題,并提出相關(guān)解決方案;利用前面的方法對(duì)背景工程中的大體積混凝土基礎(chǔ)進(jìn)行了溫度場(chǎng)分析和溫度監(jiān)控。從材料選用、澆筑方式、養(yǎng)護(hù)等方面入手,實(shí)行綜合措施把握溫度裂縫,達(dá)到預(yù)期目的。精選文檔2 大體積混凝土裂縫成因分析與施
12、工技術(shù)爭(zhēng)辯2.1 裂縫與裂縫把握的概念及分類(lèi)裂縫是指固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象,在學(xué)術(shù)上屬于結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度理論范疇5,是一種人們可以接受的材料特征。建筑結(jié)構(gòu)的裂縫是不行避開(kāi)的,如對(duì)建筑物抗裂要求過(guò)高,必將付出巨大的代價(jià),科學(xué)的爭(zhēng)辯是將其有害程度把握在允許范圍之內(nèi)。因此,建筑物的裂縫把握是指將裂縫的猜測(cè)、預(yù)防和處理工作。大體積混凝土裂縫主要包括以下幾種:(1)微觀裂縫一般認(rèn)為,混凝土的微觀裂縫主要包括:粘著裂縫;水泥石裂縫;集料裂縫。在這三種裂縫中,前兩種較多,集料裂縫消滅較少?;炷料麥绲奈⒘芽p主要指前兩種。微觀裂縫的存在,對(duì)混凝土的基本性質(zhì)產(chǎn)生重要影響。由于混凝土微裂縫的分布規(guī)律是不規(guī)章的而且
13、是非貫穿的,所以具有微裂縫的混凝土是可以承受肯定拉力的。但是,在結(jié)構(gòu)受拉力較大的部位,微裂縫很簡(jiǎn)潔擴(kuò)展并貫穿整個(gè)結(jié)構(gòu),較早地導(dǎo)致結(jié)構(gòu)斷裂。實(shí)際上混凝土結(jié)構(gòu)物主要是剪拉破壞?;炷恋臉?gòu)造理論可以解釋混凝土微裂縫的成因,即視混凝土為各種材料組成的非均質(zhì)材料。在混凝土水化和硬化的同時(shí),結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻的體積變形;各種材料之間的不均勻變形產(chǎn)生了相互約束應(yīng)力。依據(jù)構(gòu)相關(guān)計(jì)算模型,不均勻變形引起內(nèi)應(yīng)力就導(dǎo)致粘著微裂縫消滅??偟膩?lái)說(shuō),混凝土結(jié)構(gòu)有裂縫是確定的,無(wú)裂縫是相對(duì)的,裂縫把握的目的也就是將混凝土把握在無(wú)大于 0.05裂縫的狀態(tài)。(2)宏觀裂縫寬度不小于 0.05的裂縫稱(chēng)為宏觀裂縫,宏觀裂縫是由微觀裂縫
14、擴(kuò)展而來(lái)的。引起混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)宏觀裂縫的主要緣由包括:外荷載;結(jié)構(gòu)次應(yīng)力;變形應(yīng)力,當(dāng)上述應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫6?;炷恋暮暧^裂縫按其成因有荷載裂縫、變形裂縫、施工裂縫、堿骨料反應(yīng)裂縫。依據(jù)它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)中的分布區(qū)域,可分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫。混凝土干縮變形和自身溫度場(chǎng)變化的內(nèi)部約束或由于氣溫驟降引起混凝土表面裂縫?;炷羶?nèi)外溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,當(dāng)它們大于混凝土同齡期的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。一般狀況下不會(huì)形成貫穿裂縫或深層裂縫。內(nèi)部裂縫是由于在消滅表面裂縫澆筑塊頂面上澆筑新混凝土形成的。深層裂縫是消滅在脫離基礎(chǔ)約束范圍以外的表面裂縫,由于混凝土降溫的過(guò)程較長(zhǎng),在混凝土塊內(nèi)
15、部溫度場(chǎng)簡(jiǎn)單,裂縫向縱深進(jìn)展,形成了深層裂縫,但是其內(nèi)部仍是連續(xù)的?;A(chǔ)貫穿裂縫是切斷混凝土結(jié)構(gòu)的大裂縫?;炷了療釡厣龑?dǎo)致澆筑溫度過(guò)高,形成最高溫度,當(dāng)降到最低溫度時(shí),即產(chǎn)生基礎(chǔ)溫差,當(dāng)溫度應(yīng)力大于同齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生基礎(chǔ)貫穿裂縫。2.2 大體積混凝土裂縫的成因依據(jù)有關(guān)資料,混凝土早期裂縫 80%左右由施工因素造成的,15%左右因混凝土材料方面的緣由造成,5%左右因設(shè)計(jì)不當(dāng)造成?;炷亮芽p的產(chǎn)生主要與材料、施工、設(shè)計(jì)、使用環(huán)境等有關(guān)。因此,混凝土產(chǎn)生裂縫緣由主要有以下幾點(diǎn)。2.2.1 混凝土本身的影響(1)混凝土的體積穩(wěn)定性混凝土的體積穩(wěn)定性是指混凝土在抵制物理、化學(xué)作用下產(chǎn)生變
16、形的力量。體積穩(wěn)定性不好致使混凝土的抗?jié)B性性能降低,溶液性的物質(zhì)滲透到混凝土中,精選文檔造成混凝土的耐久性能下降。混凝土的體積變化可以分為三個(gè)階段?;炷劣不暗捏w積變化混凝土硬化過(guò)程中的體積變化混凝土硬化后的體積變化(2)混凝土的收縮7收縮是混凝土本身所固有的一種重要特性。在沒(méi)有負(fù)載的狀況下,混凝土的開(kāi)裂往往由于收縮變形而導(dǎo)致?;炷恋氖湛s變形主要包括以下幾個(gè)方面等。干燥收縮自收縮塑性收縮化學(xué)減縮溫度收縮碳化收縮沉降收縮(3)混凝土的徐變?cè)谌我夂奢d作用下,混凝土結(jié)構(gòu)除了發(fā)生彈性變形外,還產(chǎn)生一種隨時(shí)間緩慢增加的非彈性變形,稱(chēng)為“徐變變形” 。徐變變形比瞬時(shí)彈性變形大 13 倍。徐變變形是混凝
17、土內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的粘性滑動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)變形不變,混凝土內(nèi)部約束應(yīng)力減小,稱(chēng)為“應(yīng)力松弛”8。徐變能降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力,削減收縮裂縫,也能削減結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中區(qū)和因基礎(chǔ)不均勻沉降引起局部應(yīng)力的結(jié)構(gòu)的應(yīng)力峰值。有時(shí)在工程施工中可在保持大體積混凝土強(qiáng)度不變的條件下,設(shè)法提高混凝土的徐變以減緩結(jié)構(gòu)裂縫的目的。但結(jié)構(gòu)的徐變也有不利的一面,比如徐變會(huì)不斷加大結(jié)構(gòu)的變形;在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,徐變會(huì)還會(huì)引起預(yù)應(yīng)力的損失等,所以應(yīng)綜合考慮徐變的影響。(4)混凝土所用材料的影響水泥和水混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂主要是由于本身收縮受到約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度?;炷廉a(chǎn)生的收縮值及強(qiáng)度值因水泥種類(lèi)、水泥用量拌制
18、不同而不同。水泥的細(xì)度問(wèn)題是需要我們特殊關(guān)注的,水泥的細(xì)度越細(xì),混凝土越簡(jiǎn)潔開(kāi)裂。砂、石骨料混凝土骨料的含泥量越高越簡(jiǎn)潔開(kāi)裂。這是由于骨料表面所帶的泥份阻礙了骨料與水泥漿之間的咬合粘結(jié),弱化了界面結(jié)構(gòu),因而降低了混凝土的抗拉強(qiáng)度。外加劑和摻合料試驗(yàn)表明摻化學(xué)外加劑的混凝土干縮值較大。使用一般化學(xué)外加劑比使用促凝性 AE減水劑的干縮值低?;炷恋某跗诟煽s值在使用外加劑的狀況下較大,不摻外加劑比使用促凝性 AE 減水劑混凝土的干縮值低?;炷翐郊优蛎泟r(shí)養(yǎng)護(hù)的要求更高。在早期養(yǎng)護(hù)不好時(shí),膨脹混凝土更簡(jiǎn)潔發(fā)生裂縫。2.2.2 其他因素的影響(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素在實(shí)際工程中,可以通過(guò)理論計(jì)算來(lái)把握裂縫;
19、通常接受構(gòu)造設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)變形作用引起的裂縫加以把握9。結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),要先假定結(jié)構(gòu)物的受力體系有關(guān)參數(shù),而常規(guī)的計(jì)算模型與很多結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)有肯定的差別,使得內(nèi)力計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相差很大,這些未考慮到的可能內(nèi)力一般會(huì)引起結(jié)構(gòu)裂縫。對(duì)于約束條件的影響。結(jié)構(gòu)在變形變化時(shí),會(huì)受到肯定的抑制而阻礙其自由變形,該抑制即稱(chēng)為“約束” 。結(jié)構(gòu)內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的約束稱(chēng)為“內(nèi)約束” ,不同結(jié)構(gòu)之間一的約束稱(chēng)為“外約束” 。大體積混凝土由于變形受到約束才產(chǎn)生應(yīng)力。在全約束條件下,混凝土結(jié)構(gòu)的變形,精選文檔應(yīng)是混凝土線膨脹系數(shù)和溫差的乘積,即: =T (2.1)溫度收縮時(shí)的相對(duì)變形;T溫差;線膨脹系數(shù)。當(dāng)大于混凝土
20、的極限拉伸值p時(shí),結(jié)構(gòu)消滅裂縫。由于混凝土產(chǎn)生徐變變形;結(jié)構(gòu)不行能受到全約束,而且,所以溫差在 25甚至 30狀況下,混凝土亦可能不開(kāi)裂。因此,改善約束對(duì)于防止混凝士開(kāi)裂的效果很明顯。(2)施工方面的因素違章施工、不當(dāng)施工造成混凝土裂縫夏季施工時(shí)由于混凝土的經(jīng)時(shí)坍損較大,混凝土的和易性和流淌性較差,假如現(xiàn)場(chǎng)工人人為加水,就會(huì)降低混凝土強(qiáng)度,造成不同配比混凝土的干縮裂縫和凝縮裂縫。主要由以下緣由造成:施工時(shí)預(yù)留孔洞、預(yù)埋通風(fēng)采暖水電管道,未實(shí)行鋼筋加強(qiáng)措施,造成裂縫;主要結(jié)構(gòu)部位模板支撐不利,或拆模過(guò)早造成混凝土內(nèi)部受振,或者混凝土內(nèi)部在未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)超負(fù)荷造成裂縫;混凝土養(yǎng)護(hù)工作管理不嚴(yán),造
21、成混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng)時(shí)失水,收縮量大,產(chǎn)生裂縫;現(xiàn)場(chǎng)澆筑停留時(shí)間超過(guò)混凝土終凝時(shí)間,沒(méi)有處理好接頭部位等。施工時(shí)混凝土振搗方式不當(dāng)不正確的振搗方式會(huì)造成混凝土分層離析、表面浮漿而使混凝土面層開(kāi)裂,或混凝土產(chǎn)生均勻沉降收縮而在結(jié)構(gòu)厚薄交界處消滅裂縫?;炷琉B(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起混凝土開(kāi)裂現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是造成混凝土收縮開(kāi)裂最主要的緣由10?;炷翝仓螅舯砻娌粶?zhǔn)時(shí)掩蓋進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù),表面水分快速蒸發(fā),很簡(jiǎn)潔產(chǎn)生收縮裂縫,特殊是在風(fēng)速、相對(duì)濕度低、大氣溫高的狀況下,干縮更簡(jiǎn)潔發(fā)生。環(huán)境氣候的因素外界氣溫的變化狀況在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工期間對(duì)防止大體積混凝土開(kāi)裂有重大影響?;炷恋膬?nèi)部溫度是各種溫度的疊加,而溫度
22、應(yīng)力則是溫差所引起的溫度變形造成的,與溫差呈正比。因此,應(yīng)實(shí)行合理的溫度把握措施,以防止大體積混凝土溫度應(yīng)力過(guò)大。2.3 大體積混凝土施工方案和施工技術(shù)爭(zhēng)辯大體積混凝土產(chǎn)生裂縫是由多種緣由造成的,其主要緣由是溫度應(yīng)力引起的應(yīng)變?cè)斐傻?。要想避開(kāi)大體積混凝土的質(zhì)量問(wèn)題也應(yīng)進(jìn)行綜合治理11。2.3.1 大體積混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造要求(l)大體積混凝土基礎(chǔ)的工程設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范及生產(chǎn)工藝的要求外,宜符合下列要求:混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)宜在 C25C40 的范圍內(nèi);配置承受溫度應(yīng)力及把握溫度裂縫開(kāi)展的構(gòu)造鋼筋;當(dāng)大體積混凝土置于巖石類(lèi)地基上時(shí),宜在混凝土墊層上設(shè)置滑動(dòng)層;設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能削減大體積混凝土外部約
23、束;設(shè)計(jì)單位提出溫度場(chǎng)和應(yīng)變的相關(guān)測(cè)試要求;大塊式基礎(chǔ)及其他筏式、箱體基礎(chǔ)不宜設(shè)置永久變形縫及豎向施工縫;大體積混凝土應(yīng)依據(jù)混凝土澆筑過(guò)程中溫度裂縫把握的要求設(shè)置水平施工縫的;(2)大體積混凝土工程施工前,應(yīng)驗(yàn)算澆筑體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力,確定施工階段升溫峰值,內(nèi)外溫差及降溫速率的把握指標(biāo),制定溫控的技術(shù)措施。一般狀況下,混凝土入模溫度絕熱溫升值最大值不超過(guò) 45;內(nèi)外溫差不超過(guò) 30;降溫速率為 2.0/d。(3)大體積混凝土施工前,應(yīng)把握近期氣象狀況(如高溫、寒潮等)。在冬期施工時(shí),精選文檔應(yīng)制定相應(yīng)措施。(4)大體積混凝土模板宜接受鋼模板、木模板或鋼木混合模板。2.3.2 混凝土協(xié)
24、作比及其材料(l)經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意,當(dāng)大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為 C20 以上時(shí),可利用混凝土 60 天的后期強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度評(píng)定、工程交工驗(yàn)收及混凝土協(xié)作比設(shè)計(jì)的依據(jù)。(2)在保證設(shè)計(jì)所規(guī)定強(qiáng)度、耐久性等要求和滿足施工工藝特性的前提下,應(yīng)依據(jù)合理使用材料、削減水泥用量和降低混凝土的絕熱溫升的原則進(jìn)行大體積混凝土協(xié)作比選擇。(3)大體積混凝土協(xié)作比選擇時(shí)應(yīng)考慮應(yīng)盡量削減水泥用量,使混凝土澆筑后的內(nèi)外溫差和降溫速度得到有效把握,以降低養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用。(4)大體積混凝土協(xié)作比設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:混凝土強(qiáng)度等級(jí)的設(shè)計(jì)依據(jù)可利用混凝土 60 天或 90 天后期強(qiáng)度;混凝土拌合物,澆注時(shí)坍落度應(yīng)低于 160
25、士 20;水泥用量宜把握在 230450kg/m 3(強(qiáng)度等級(jí)在 C25C40);拌合水用量不宜大于 190kg/m3;礦物摻合料的摻量,應(yīng)依據(jù)工程的具體狀況和耐久性要求確定;粉煤灰摻量不宜超過(guò)水泥用量的 40%;礦渣粉的摻量不宜超過(guò)水泥用量的 50%;兩種摻合料的總量不宜大于混凝土中水泥重量的 50%;水膠比不宜大于 0.55;砂率宜為 3845%;拌合物泌水量宜小于 10L/m3;混凝土協(xié)作比應(yīng)通過(guò)計(jì)算和試配確定,對(duì)泵送混凝土還應(yīng)進(jìn)行泵送試驗(yàn);混凝土協(xié)作比設(shè)計(jì)方法應(yīng)按現(xiàn)行的一般混凝土協(xié)作比設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程執(zhí)行;混凝土的強(qiáng)度應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。(5)配制大體積混凝土
26、所用水泥的選擇及其質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定12:所用水泥應(yīng)符合下列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥 ;硅酸鹽水泥、一般硅酸鹽水泥 ;當(dāng)接受其他品種時(shí)其性能指標(biāo)必需符合有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求;應(yīng)優(yōu)先選用中、低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,大體積混凝土施工所用水泥其 7 天的水化熱不宜大于 270KJ/kg;當(dāng)混凝土有抗?jié)B指標(biāo)要求時(shí),所用水泥的鋁酸三鈣(C3A)含量不應(yīng)大于 8%;所用水泥在攪拌站的入罐溫度不應(yīng)大于 60。(6)大體積混凝土所用骨料的選擇,除應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求外,應(yīng)符合下列規(guī)定:細(xì)骨料接受中砂,其細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于 2.3,含泥量不大于 3%,當(dāng)含泥量
27、超標(biāo)時(shí),應(yīng)在攪拌前進(jìn)行水洗,檢測(cè)合格后方可使用;粗骨料宜選用粒徑 531.5mm,級(jí)配良好,含泥量不大于 1%,非堿活性的粗骨料;非泵送施工時(shí)粗骨料的粒徑可適當(dāng)增大;(7)混凝土中摻用的外加劑及混合料應(yīng)符合下列規(guī)定:作為改善性能和降低混凝土硬化過(guò)程水泥水化熱的礦物摻合料;粉煤灰和高爐粒化礦渣粉,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)用于水泥混凝土中的粉煤灰GB1596、 用于水泥混凝土中的?;郀t礦渣粉GB/T18046 的規(guī)定;所用外加劑的質(zhì)量及應(yīng)用技術(shù)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土外加劑GB8076、 混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB50119 和有關(guān)環(huán)境愛(ài)護(hù)的規(guī)定。外加劑的品種、摻量應(yīng)依據(jù)工程具體狀況通過(guò)水泥
28、適應(yīng)性和實(shí)際效果試驗(yàn)確定;必需考慮外加劑對(duì)硬化混凝土收縮等性能的影響;慎用含有膨脹性能的外加劑;對(duì)耐久性要求較高和寒冷地區(qū)的大體積混凝土宜接受引氣劑或引氣減水劑;精選文檔2.4 混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)2.4.1 混凝土的澆筑(l)混凝土的澆筑方法可接受分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑(如圖 2.1 所示,數(shù)字為澆筑先后次序),不得任憑留施工縫,并符合下列規(guī)定;混凝土的攤鋪厚度應(yīng)依據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定。當(dāng)接受泵送混凝土?xí)r,混凝土的攤鋪厚度不宜大于 600:當(dāng)接受非泵送混凝土?xí)r,混凝土的攤鋪厚度不宜大于 400;分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑,其層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量縮短,必需在前層混凝
29、土初凝之前,將其次層混凝土澆筑完畢。層間最長(zhǎng)的時(shí)間間隔應(yīng)不大于混凝土的初凝時(shí)間?;炷恋某跄龝r(shí)間應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。當(dāng)層間間隔時(shí)間超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間時(shí),層面應(yīng)按施工縫處理。 a a 一分層連續(xù)澆注一分層連續(xù)澆注 b b 一推移式連續(xù)澆筑一推移式連續(xù)澆筑圖圖 2.12.1 混凝土澆筑工藝混凝土澆筑工藝對(duì)于工程量較大、澆筑面積也大、一次連續(xù)澆筑層厚度不大(一般不超過(guò) 3m),且澆筑力量不足時(shí)的混凝土工程,宜接受推移式連續(xù)澆筑法。(2)大體積混凝土施工實(shí)行分層澆筑混凝土?xí)r,水平施工縫的處理應(yīng)符合下列規(guī)定13:清除澆筑表面的浮漿、脆弱混凝土層及松動(dòng)的石子,并均勻的露出粗骨料;在上層混凝土澆筑前,應(yīng)用壓力
30、水沖洗混凝土表面的污物,充分潮濕,但不得有積水;對(duì)非泵送及低流淌度混凝土,在澆筑上層混凝土?xí)r,應(yīng)實(shí)行接漿措施。(3)混凝土的拌制、運(yùn)輸必需滿足連續(xù)澆筑施工以及盡量降低混凝土出罐溫度等方面的要求,并應(yīng)符合下列規(guī)定:當(dāng)酷熱季節(jié)澆筑大體積混凝土?xí)r,混凝土攪拌場(chǎng)、站宜對(duì)砂、石骨料實(shí)行遮陽(yáng)、降溫措施;當(dāng)接受自備攪拌站時(shí),攪拌站應(yīng)盡量靠近混凝土澆筑地點(diǎn),以縮短水平運(yùn)輸距離;當(dāng)接受泵送混凝土施工時(shí),混凝土的運(yùn)輸宜接受混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)。混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)的數(shù)量應(yīng)滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求。(4)在混凝土澆筑過(guò)程中,應(yīng)準(zhǔn)時(shí)清除混凝土表面的泌水。在大體積混凝土澆筑過(guò)程中,由于混凝土表面泌水現(xiàn)象普遍存在,為保證混凝土的
31、澆筑質(zhì)量,要準(zhǔn)時(shí)清除混凝土表面泌水。由于泵送混凝土的水灰比一般比較大,泌水現(xiàn)象也比較嚴(yán)峻,不準(zhǔn)時(shí)清除,將會(huì)降低結(jié)構(gòu)的混凝土質(zhì)量14。2.4.2 混凝土的養(yǎng)護(hù)(l)在每次混凝土澆筑完畢后,應(yīng)準(zhǔn)時(shí)按溫控技術(shù)措施的要求進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù),并應(yīng)符合下列規(guī)定15:精選文檔保溫養(yǎng)護(hù)措施,應(yīng)使混凝上澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度滿足溫控指標(biāo)的要求;保溫養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時(shí)間,應(yīng)依據(jù)溫度應(yīng)力(包括混凝土收縮產(chǎn)生的應(yīng)力)加以把握、確定,但不得少 15 天。保溫掩蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行;保溫養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,應(yīng)保持混凝土表面的潮濕。(2)混凝土澆筑后 46 小時(shí)內(nèi)可能在表面上消滅塑性裂縫,可實(shí)行二次壓光或二次澆灌層處理。(3)塑料薄
32、膜、草袋鋸末等可作為保溫材料掩蓋混凝土和模板,在寒冷季節(jié)可搭設(shè)擋風(fēng)保溫棚。掩蓋層的厚度應(yīng)依據(jù)溫控指標(biāo)的要求計(jì)算。(4)在大體積混凝土施工時(shí),可因地制宜地接受保溫性能好而又廉價(jià)的材料用作大體積混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)中。2.4.3 混凝土澆筑塊體表面保溫層的計(jì)算方法混凝土結(jié)構(gòu)的表面保溫層厚度受外界氣溫、養(yǎng)護(hù)方法、結(jié)構(gòu)厚度及混凝土本身性能等很多因素的影響??捎孟铝胁襟E近似估算:(1)混凝土澆筑體表面保溫層厚度 (2.2)bbqbiKTTTTh)()(5 . 0max0其中 混凝土表面的保溫層厚度(m) ;0混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)(KJ/mh)i第 i 層保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(KJ/mh)Tb混凝土澆筑體表面溫度(
33、)Tq混凝土達(dá)到最高溫度(澆筑后 35 天)的大氣平均溫度()Tmax混凝土澆筑體內(nèi)的最高溫度()h混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際厚度(m)計(jì)算時(shí)可取Tb-Tq=1520,Tmax-Tb=2025Kb傳熱系數(shù)修正值,取 1.32.3,見(jiàn)表(2.1)表表 2.12.1 傳熱系數(shù)修正值傳熱系數(shù)修正值 K Kb b保溫層種類(lèi)K1K2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2023在易透風(fēng)保溫材料上鋪一層不易透風(fēng)材料1619在易透風(fēng)保溫材料上下各鋪一層不易透風(fēng)材料1315由不易透風(fēng)的材料組成(如油布、帆布、棉麻氈、膠合板)1315注:1、K1值為風(fēng)速4m/s 狀況;2、K2值為風(fēng)速4m/s 狀況(2)保
34、溫層相當(dāng)于混凝土虛擬厚度的計(jì)算16多種保溫材料組成的保溫層總熱阻(考慮最外層與空氣間的熱阻)按式(2.3)計(jì)算: (2.3)11niiiSR式中 Rs保溫層總熱阻(m2h/kJ) i第 i 層保溫材料厚度(m)精選文檔i第 i 層保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(kJ/ mh)固體在空氣中的放熱系數(shù)(KJ/h) ,可按表(2.2)取值表表 2.22.2 固體在空氣中的放熱系數(shù)固體在空氣中的放熱系數(shù)風(fēng)速(m/s)光滑表面粗糙表面風(fēng)速(m/s)光滑表面粗糙表面018.442221.03505.090.036096.60190.528.646031.32246.0103.1257110.86221.035.713
35、438.59897.0115.9223124.74612.049.346452.94298.0128.4261138.29543.063.021267.49599.0140.5955151.55214.076.612482.132510.0152.5139164.9341混凝土表面對(duì)保溫介質(zhì)放熱的總放熱系數(shù)(不考慮保溫層的熱容量),可按式(2.4)計(jì)算: (2.4)ssR1式中 總放熱系數(shù)(kJ/m2h)s保溫層總熱阻(m2h/kJ)sR保溫層相當(dāng)于混凝土的虛擬厚度,可按式(2.5)計(jì)算: (2.5)sh0式中 混凝土的虛擬厚度(m) h總放熱系數(shù) kJ/m2hs混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)(KJ/mh)
36、0按保溫層相當(dāng)于混凝土的虛擬厚度,進(jìn)行大體積混凝土澆筑體溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力計(jì)算,應(yīng)驗(yàn)證保溫層厚度是否滿足溫控指標(biāo)的要求。2.4.4 大體積混凝土澆筑的其它規(guī)定(l)在大體積混凝土保溫養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,應(yīng)對(duì)混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差和降溫速度進(jìn)行監(jiān)測(cè),依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果可隨時(shí)把握與溫控施工把握數(shù)據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù),調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施以滿足溫控指標(biāo)的一要求。(2)在大體積混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,不得接受強(qiáng)制、不均勻的降溫措施。(3)大體積混凝土施工時(shí),主要接受鋼模和木模。當(dāng)接受鋼模時(shí),依據(jù)保溫養(yǎng)護(hù)的需要,鋼模外也應(yīng)實(shí)行保溫措施,當(dāng)接受木模時(shí),可把木模作為保溫材料考慮。無(wú)論鋼模、木模在模板拆除后,都應(yīng)依據(jù)大體積混凝土澆筑塊體
37、內(nèi)部實(shí)際的溫度場(chǎng)狀況,按溫控指標(biāo)的要求實(shí)行必要的保溫措施。(4)對(duì)標(biāo)高位于0.000 以下的部位,應(yīng)準(zhǔn)時(shí)回填土;士 0.000 以上部位應(yīng)準(zhǔn)時(shí)加以掩蓋,不宜長(zhǎng)期暴露在風(fēng)吹日曬的環(huán)境中。2.5 本章小結(jié)本章中主要探討了大體積混凝土裂縫成因與把握方法,通過(guò)本章對(duì)有關(guān)內(nèi)容的論述,我們可以得出以下結(jié)論或觀點(diǎn):(l)大體積混凝土的裂縫可分為微觀裂縫和宏觀裂縫,其中,微觀裂縫又可分為:粘著裂縫,水泥石裂縫,集料裂縫。宏觀裂縫按其成因可分為荷載裂縫、變形裂縫、施工裂縫、堿骨料反應(yīng)裂縫。依據(jù)它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)中的分布區(qū)域,可分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三類(lèi)。精選文檔(2)大體積混凝土裂縫大小受以下三方面因素影響:
38、混凝土土本身性能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的因素。施工方面的因素(3)大體積混凝土制定施工方案時(shí)應(yīng)當(dāng)留意的問(wèn)題和具體施工措施制定時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的因素,提出了關(guān)于大體積混凝土施工的一些指導(dǎo)性意見(jiàn)。具體而言,大體積混凝土施工方案的制定應(yīng)當(dāng)包括以下幾個(gè)方面:大體積混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造要求:包括規(guī)范一般要求和應(yīng)力計(jì)算方法。設(shè)計(jì)協(xié)作比及材料的選用方法。大體積混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)具體措施:包括澆筑方法的選取、水平施工縫的留設(shè)、保溫方法、表層保溫層的計(jì)算等。大體積混凝土冬季施工應(yīng)當(dāng)留意的問(wèn)題:包括混凝土出機(jī)溫度與澆筑溫度的選擇、基礎(chǔ)與冷縫的預(yù)熱、原材料的加熱、混凝土運(yùn)輸過(guò)程中的保溫、澆筑過(guò)程中如何削減熱量的損失以及保溫養(yǎng)護(hù)方案等。精
39、選文檔3 混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫把握理論3.1 計(jì)算溫度應(yīng)力的基本假定建筑工程中,大體積混凝土,在計(jì)算與分析中可做以下假定17:混凝土收縮變形較大;均為配筋結(jié)構(gòu),配筋率較高,對(duì)把握裂縫有利;降溫與收縮的共同作用是導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂的主要緣由;地基是非剛性的;把握裂縫的方法主要依靠合理配筋、改進(jìn)設(shè)計(jì)、接受合理的澆筑方案和澆筑后加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等措施。3.2 混凝土的基本物理力學(xué)性能混凝土是一種非均質(zhì)的合成材料,其物理力學(xué)性能與組成材料的各自性能有關(guān)。計(jì)算混凝土的溫度及收縮應(yīng)力時(shí),常涉及到混凝土各齡期的收縮及收縮當(dāng)量溫差、彈性模量、極限拉伸值、松弛系數(shù)等幾個(gè)相關(guān)的性能18。3.2.1 混凝土各齡期的收縮及收縮
40、當(dāng)量溫差依據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料,接受下列指數(shù)函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行混凝土收縮值的計(jì)算: (3.1)1132101. 00)1 ()(MMMMettyy式中混凝土齡期為 t 時(shí)混凝土收縮引起的相對(duì)變形值;)(ty在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)狀態(tài)下混凝土最終收縮的相對(duì)變形值,?。?y41024. 3表表 3.13.1 混凝土收縮變形不同條件影響修正系數(shù)混凝土收縮變形不同條件影響修正系數(shù)水泥品種M1水泥細(xì)度(m2/kg)M2水膠比M3膠漿量(%)M4養(yǎng)護(hù)時(shí)間(天)M5環(huán)境相對(duì)濕度(%)M6礦渣水泥1.253001.00.3.0.85201.011.11251.25低熱水泥1.104001.130.41.0251.221.1130
41、1.18一般水泥1.05001.350.51.21301.4531.09401.1火山灰水泥1.06001.680.61.42351.7541.07501.0抗硫酸鹽水泥0.78402.151.04600.88452.5571700.77503.03100.96800.7140.93900.54精選文檔180M7CCSSFEFEM8減水劑M9粉煤灰摻量(%)M10礦粉摻量(%)M110054000100無(wú)1010101076005085有1.3200.86201.01021010076300.89301.0203103015068400.90401.0504120200610513102505
42、5061407143注:水力半徑的倒數(shù),為構(gòu)件截面周長(zhǎng)(L)與截面面積(F)之比, =100L/F(m-1);配筋率,Es、Ec鋼筋、混凝土的彈性模量(N/mm2) ,F(xiàn)s、Fc鋼筋、混CCSSFEFE凝土的截面積(mm2) ;粉煤灰(礦渣粉)摻量指粉煤灰(礦渣粉)摻合料占膠凝材料總重的百分?jǐn)?shù)。3.2.2 混凝土的彈性模量混凝土的彈性模量可以接受表達(dá)式(3.3)進(jìn)行計(jì)算: (3.3))1 ()(0teEtE式中 混凝土令其為 t 時(shí),混凝土的彈性模量(N/mm2) ;tE混凝土的彈性模量,一般近似取標(biāo)準(zhǔn)條件下 28d 的彈性模量,可按表 3.2 取0E用;摻合料修正系數(shù),該系數(shù)取值應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
43、數(shù)據(jù)為準(zhǔn),在施工預(yù)備階段和現(xiàn)場(chǎng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可參考下述方法進(jìn)行計(jì)算21粉煤灰摻量對(duì)應(yīng)系數(shù),取值參見(jiàn)表 3.31礦粉摻量對(duì)應(yīng)系數(shù),取值參見(jiàn)表 3.32系數(shù),應(yīng)依據(jù)所用混凝土試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可近似取值=0.09表表 3.23.2 混凝土在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下齡期為混凝土在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下齡期為 2828 天時(shí)的彈性模量天時(shí)的彈性模量混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土彈性模量(N/2)C252.80104C303.0104C353.15104C403.25104精選文檔表表 3.33.3 不同摻量摻和料彈性模量調(diào)整系數(shù)不同摻量摻和料彈性模量調(diào)整系數(shù)摻量020% 30%40%粉煤灰(t)10.990.980.96
44、礦渣粉(2)11.021.031.043.2.3 混凝土極限拉伸值混凝土的抗裂力量取決于混凝土的極限拉伸值?;炷恋臉O限拉伸值由瞬時(shí)極限拉伸值(pcr)和徐變變形(n)兩部分組成: (3.4)npcrp爭(zhēng)辯表明,一般狀況下,pcr的值與n的值相等,所以計(jì)算時(shí)凡可取為 2 倍的pcr,為平安起見(jiàn),則取pcrp5 . 1混凝土的瞬時(shí)極限拉伸值pcr,與混凝土的齡期有關(guān),還與配筋有關(guān),考慮齡期和配筋的影響后,混凝土的瞬時(shí)極限拉伸值可按下式計(jì)算: (3.5)28lnln10)1 (55)(tdfttpcr式中 齡期為 t 的混凝土瞬時(shí)極限拉伸值)(tpcrf t混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(Mpa)結(jié)構(gòu)配筋
45、率(不加百分號(hào),如 0.3%,則=0.3)d鋼筋直徑(cm)3.2.4 大體積混凝土的應(yīng)力松弛系數(shù)在荷載作用下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)產(chǎn)生徐變,徐變引起應(yīng)力松弛及溫度應(yīng)力松弛,對(duì)防止混凝土開(kāi)裂有益,因此在計(jì)算混凝土溫度應(yīng)力時(shí)應(yīng)考慮應(yīng)力松弛的影響。一般狀況下,齡期越短,應(yīng)力作用時(shí)間越長(zhǎng),徐變引起的松弛也越大;在計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí),徐變所導(dǎo)致混凝土的松弛系數(shù) S(t)是松弛應(yīng)力與彈性應(yīng)力的比值19。表 3.4 和表 3.5 分別給出了考慮荷載持續(xù)時(shí)間和齡期影響的松弛系數(shù)以及忽視混凝土齡期影響的松弛系數(shù)。表表 3.43.4 考慮荷載持續(xù)時(shí)間和齡期影響的松弛系數(shù)考慮荷載持續(xù)時(shí)間和齡期影響的松弛系數(shù)=
46、2 天=5 天=10 天=20 天H(,t)H(,t)H(,t)H(,t)21511012012.250.4265.250.51010.250.55120.250.5922.50.3425.50.44310.50.49920.50.5492.750.3045.750.41010.750.47620.750.53430.27860.383110.457210.52140.22570.296120.392220.47350.19980.262140.306250.367100.187100.228180.251300.301200.186200.215200.238400.253300.18630
47、0.208300.214500.2520.1860.2000.2100.251精選文檔表表 3.53.5 忽視混凝土齡期影響的松弛系數(shù)忽視混凝土齡期影響的松弛系數(shù)t(d)36912151821242730S(t)0.570.520.480.440.410.3860.3860.3520.3390.3270.2833.3 混凝土溫度的計(jì)算在大體積混凝土施工時(shí),為防止表面裂縫產(chǎn)生,必需把握溫差,進(jìn)行各種溫度的計(jì)算。3.3.1 混凝土的絕熱溫升計(jì)算所謂“絕熱溫升”即在混凝土四周沒(méi)有任何散熱條件、沒(méi)有任何熱損耗的狀況下,水泥水化熱全部轉(zhuǎn)化為使混凝土溫度上升的熱量20。在絕熱條件下的混凝土的絕熱溫升,可按
48、以下步驟計(jì)算:(1)水泥的水化熱 (3.6)tQtnQt01一在齡期 t 天時(shí)的水泥累積水化熱(kJ/kg);tQ一水泥水化熱總量(kJ/kg);0Qt 一混凝土齡期(d);n 一常數(shù),為便于計(jì)算將上式改寫(xiě)為: (3.7)00QtQnQtt水泥水化熱總量 其值亦可依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算:0Q (3.8)370/3/74QQQ(2)膠凝材料水化熱總量通常 Q 值當(dāng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可考慮依據(jù)下述公式進(jìn)行計(jì)算: (3.9)0kQQ 式中 Q膠凝材料水化熱總量(kJ/kg);k不同摻量摻合料水化熱調(diào)整系數(shù),其值取法參見(jiàn)表 3.6表表 3.63.6 不同摻量摻合料水化熱調(diào)整系數(shù)不同摻量摻合料水化熱調(diào)整系數(shù)摻量0
49、10%20%30%40%粉煤灰(k1)10.960.950.930.82礦渣粉(k2)110.930.920.84注:表中摻量為摻合料占總膠凝材料用量的百分比。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)接受粉煤灰與礦粉雙摻時(shí),k 值依據(jù)下式計(jì)算: (3.10)121kkk精選文檔式中 k1粉煤灰摻量對(duì)應(yīng)系數(shù);K2一礦粉摻量對(duì)應(yīng)系數(shù)。(3)混凝土的絕熱溫升35因水泥水化熱引起混凝土的絕熱溫升值可按下式計(jì)算: (3.11)1 ()(mteCpWQtT式中 T(t)混凝土齡期為 t 時(shí)的絕熱溫升();W每 m3混凝土的膠凝材料用量(kg/m3);C混凝土的比熱,一般為 0.921.0(kJ/(kg.);p混凝土的重力密度,240025
50、00(kg/m3);m與水泥品種、澆筑溫度等有關(guān)的系數(shù),0.30.5(d-1);t一混凝土齡期(d)。3.3.2 非絕熱溫升在實(shí)際工程中,混凝土澆筑后,非絕熱溫升。一般可按下式進(jìn)行近似估算: Tm(t) =Tf + Th (3.12)式中 Tm(t)齡期 t 時(shí)混凝土內(nèi)部實(shí)際溫度();Tf混凝土澆筑溫度();Th混凝土最高絕熱溫升();一溫降系數(shù)。隨澆筑塊厚度與混凝土齡期而異。不同結(jié)構(gòu)厚度,非絕熱溫升狀態(tài)下混凝土水化熱的溫升與絕熱溫升的比值見(jiàn)表 3.7。 表表 3.73.7 非絕熱溫升狀態(tài)下混凝土水化熱的溫升與絕熱溫升的比值非絕熱溫升狀態(tài)下混凝土水化熱的溫升與絕熱溫升的比值結(jié)構(gòu)厚度1.01.5
51、2.03.05.06.0=Tl+Th0.360.490.570.680.790.823.3.3 混凝土表面溫度的估算混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫度可用下式近似估算: (3.13)(2)() ( 4tqtbThHhHTT式中 Tb(t)一齡期 t 時(shí)混凝土的表面溫度();Tq齡期 t 時(shí)的大氣環(huán)境溫度();H混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算厚度(m),雙面散熱按下式計(jì)算: H = h + h (3.14)式中 h混凝土結(jié)構(gòu)單面散熱時(shí)的虛厚度(m);T(t)齡期 t 時(shí),混凝土中心溫度與外界氣溫之差(),按下式計(jì)算:T(t )= Tm(t ) Tq (3.15)公式(3.13)中的混凝土結(jié)構(gòu)虛厚度 h可按下式計(jì)算: (3.
52、16)Kh 式中混凝土的導(dǎo)熱系數(shù),可.取 2.33(W/mK)。K計(jì)算折減系數(shù),依據(jù)試驗(yàn)資料可取為 0.67;模板及保溫層的傳熱系數(shù)(W/.K)。值可按下式計(jì)算:精選文檔 (3.17)q1111式中 1模板及各種保溫材料的厚度(m) ;1模板及各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(W/mK);q空氣層傳熱系數(shù),可取 23(WK)3.3.4 混凝土內(nèi)外溫差計(jì)算(l)混凝土澆筑體的內(nèi)外溫差可按下式計(jì)算:T(t)=Tm(t)-Tb(t) (3.18)式中T(t)齡期為 t 時(shí),混凝土澆筑體的內(nèi)外溫差();Tm(t)齡期為 t 時(shí),混凝土澆筑體內(nèi)的最高溫度,可通過(guò)溫度場(chǎng)計(jì)算或?qū)崪y(cè)求得();Tb(t)齡期為 t 時(shí),
53、混凝土澆筑體內(nèi)的表層溫度,可通過(guò)溫度場(chǎng)計(jì)算或?qū)崪y(cè)求得();(2)混凝土澆筑體的綜合降溫差可按下式計(jì)算: (3.19))()()()()(461)(2tTtTtTtTtTtTwydmbmm式中.T2(t)齡期為 t 時(shí),混凝土澆筑體在降溫過(guò)程中的綜合降溫();Tm(t)在混凝土齡期為 t 內(nèi),混凝土澆筑體內(nèi)的最高溫度,可通過(guò)溫度場(chǎng)計(jì)算實(shí)測(cè)求得();Tbm(t)、T dm(t)混凝土澆筑體達(dá)到最高溫度 Tmax 時(shí),其塊體上、下表層的溫度();Ty(t)齡期為 t 時(shí),混凝土收縮當(dāng)量溫度();Tw(t)混凝土澆筑體估計(jì)的穩(wěn)定溫度或最終穩(wěn)定溫度,(可取計(jì)算齡期 t 時(shí)的日平均溫度或當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?(
54、)。3.4 大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算及裂縫把握條件3.4.1 自約束拉應(yīng)力的計(jì)算自約束拉應(yīng)力的計(jì)算可按下式計(jì)算 (3.20),()()(2)(11tHtEtTtiiniiz式中齡期為 t 時(shí),因混凝土澆注體里表溫差產(chǎn)生自約束拉應(yīng)力的累積值(Mpa))(tz 齡期為 t 時(shí),在第 i 計(jì)算區(qū)段混凝土澆注體里表溫差的增量())(1tTi (3.21) )()()(1jiTtTtTlij 為第 i 計(jì)算區(qū)段步長(zhǎng)(d);Ei(t)第 i 計(jì)算區(qū)段,齡期為 t 時(shí),混凝土的彈性模量(N/mm2); 混凝土的線膨脹系數(shù);H(,t)在齡期為 T 時(shí)產(chǎn)生的約束應(yīng)力,連續(xù)至 t 時(shí)(天)的松弛系數(shù),可按表 3.
55、4 取值。在施工預(yù)備階段,最大自約束應(yīng)力也可按下式計(jì)算: (3.22),()(2maxmaxtHTtElz精選文檔式中 zmax最大自約束應(yīng)力(MPa);Tlmax混凝土澆筑后可能消滅的最大里表溫差();E(t)與最大里表溫差不 m3x 相對(duì)應(yīng)齡期 t 時(shí),混凝土的彈性模量(N/mm2);H(,t)在齡期為;時(shí)產(chǎn)生的約束應(yīng)力,連續(xù)至 t 時(shí)(天)的松弛系數(shù)。3.4.2 外約束拉應(yīng)力計(jì)算外約束拉應(yīng)力可按下式計(jì)算: (3.23)()()()(1)(12tRtHtEtTtiliiniix式中x(t)齡期為 t 時(shí),因綜合降溫差,在外約束條件下產(chǎn)生的拉應(yīng)力(MPa);T2i(t)齡期為 t 時(shí),在第
56、i 計(jì)算區(qū)段內(nèi),混凝土澆筑體綜合降溫差的增量(),可按下式計(jì)算: (3.24)()()(222ktTtTtTi混凝土的泊松比,取 0.15;Ri(t)齡期為 t 時(shí),在第 i 計(jì)算區(qū)段,外約束的約束系數(shù),可按下式計(jì)算: (3.25)2cosh(11)(LtRii式中 (3.26)(tHECxiL混凝土澆筑體的長(zhǎng)度(mm);H混凝土澆筑體的厚度,該厚度為塊體實(shí)際厚度與保溫層換算混凝土虛擬厚度之和(mm);Cx外約束介質(zhì)的水平變形剛度(N/mm3),一般可按下表取值:表表 3.103.10 不同外約束介質(zhì)下不同外約束介質(zhì)下 C Cx x取值取值(10(10一一 2 2N/mm3)N/mm3)外約束
57、介質(zhì)軟粘土砂質(zhì)粘土硬粘土風(fēng)化巖、低標(biāo)號(hào)素混凝土C10 級(jí)以上配筋混凝土Cx1336610601001001503.4.3 把握溫度裂縫的條件混凝土抗拉強(qiáng)度可按下式計(jì)算21 (3.27)1 ()(ttktkeftf式中ftk(t)混凝土齡期為 t 時(shí)的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2);ftk混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2);取值見(jiàn)表 3.11系數(shù),應(yīng)依據(jù)所用混凝土試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),可近似地取 =0.3:把握溫度裂縫的條件 (3.28)Kftkz/ (3.29)KftkX/式中 K防裂平安系數(shù),取 K=1.15。入摻合料對(duì)混凝土抗拉強(qiáng)度影響系數(shù),入=入1入2,取值參見(jiàn)表 3.3Comment
58、 U1: 精選文檔表表 3.113.11 混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm(N/mm2 2) )混凝土強(qiáng)度等級(jí)符號(hào)C25C30C35C40ftk1.782.012.202.393.5 本章小結(jié)本章通過(guò)從混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算的基本假定及混凝土的基本物理力學(xué)性質(zhì)動(dòng)身,建立一系列計(jì)算混凝土收縮和溫度計(jì)算的理論和閱歷公式,來(lái)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力理論進(jìn)行分析,并應(yīng)用到大體積混凝土開(kāi)裂計(jì)算。在混凝土基本物理力學(xué)性質(zhì)方面,綜合了混凝土收縮及收縮當(dāng)量溫差、混凝土彈性模量、極限拉伸值和混凝土松弛系數(shù)的計(jì)算公式。在混凝土溫度計(jì)算方面,總結(jié)了混凝土絕熱溫升、內(nèi)部實(shí)際溫度(非絕熱溫升)、混凝土表面溫度
59、、混凝土內(nèi)外溫差的計(jì)算式??偨Y(jié)了大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算及裂縫把握條件。4大體積混凝土施工實(shí)例一本文先以平山縣敬鋼 1#高爐大體積混凝土基礎(chǔ)施工為例介紹大體積混凝土有關(guān)施工技術(shù)的應(yīng)用。4.1 工程概況1#高爐基礎(chǔ)底部為 31.5m21ml.5m 的長(zhǎng)方體,上部承臺(tái)底座為一個(gè)八邊棱錐臺(tái),承臺(tái)上為 10640mm 的圓柱體?;A(chǔ)底標(biāo)高為-3.600m,頂標(biāo)高為 4.040m。基礎(chǔ)底板為雙層雙向 25150 鋼筋網(wǎng)片?;A(chǔ)頂面配制 20200 鋼筋網(wǎng)片。鋼筋?lèi)?ài)護(hù)層為 35mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)接受 C25。4.2 施工方案4.2.1 原材料原材料選用低水化熱水泥,匯源建材公司生產(chǎn)的堅(jiān)盾牌 32.5 礦
60、渣水泥;石子接受531.5mm 碎石,含泥量不大于 1%;砂子接受中砂,含泥量不大于 3%;粉煤灰接受石家莊市西柏坡電廠生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)粉煤灰;外加劑接受石家莊市匯豐特種建材有限公司生產(chǎn)的 HF-53 抗裂泵送劑,摻量為水泥用量的 8%。4.2.2 混凝土的攪拌、運(yùn)輸及預(yù)備(l)基礎(chǔ)混凝土量為 1700m3,必需接受兩臺(tái)強(qiáng)制式攪拌機(jī)同時(shí)進(jìn)行攪拌。混凝土等級(jí)為 C25;要求混凝土坍落度:14 士 2cm;混凝土初凝時(shí)間:1012 小時(shí);灰比:0.55 以下。(2)混凝土運(yùn)輸接受拖式泵用泵管直接輸送到澆筑部位或溜槽上。(3)施工預(yù)備:在施工墊層時(shí),為削減墊層對(duì)基礎(chǔ)混凝土的約束,首先保證墊層混凝土標(biāo)高,并
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