大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工

1、第三章 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工課程名稱高層建筑施工授課章節(jié)第三章 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工授課類型理論課課時(shí)數(shù)12學(xué)時(shí)教學(xué)方法課堂講授，實(shí)地參觀教學(xué)目的與要求1.了解大體積混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)裂縫的種類及產(chǎn)生原因；2.熟悉控制裂縫開展的基本方法及技術(shù)措施；3.掌握大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工方法。教學(xué)重點(diǎn)1.熟悉控制裂縫開展的基本方法及技術(shù)措施；2.掌握大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工方法。教學(xué)難點(diǎn)掌握大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工方法。處理方法具體闡述幫助學(xué)生對問題的理解教學(xué)內(nèi)容31大體積混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)32結(jié)構(gòu)物裂縫的基本概念321裂縫的種類及產(chǎn)生原因322控制裂縫開展的基本方法33溫度應(yīng)力的計(jì)算331結(jié)構(gòu)中的溫度場332

2、溫度應(yīng)力的計(jì)算34控制溫度裂縫的技術(shù)措施341水泥品種選擇和用量控制342摻加外加料343骨料的選擇344控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度345加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，延緩混凝土降溫速率346提高混凝土的極限拉伸值347改善邊界約束和構(gòu)造設(shè)計(jì)348加強(qiáng)施工監(jiān)測工作35大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工351鋼筋工程352模板工程353混凝土工程36大體積混凝土溫度裂縫控制計(jì)算實(shí)例361深坑底板溫度應(yīng)力計(jì)算362深坑墻板溫度應(yīng)力計(jì)算授課章節(jié)第三章 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工授課類型理論課課時(shí)數(shù)第1、2課時(shí)教學(xué)方法課堂講授教學(xué)目標(biāo)了解大體積混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)物裂縫的基本概念；熟悉裂縫的種類及產(chǎn)生原因；掌握控制裂縫開展的基本方法教學(xué)

3、重難點(diǎn)控制裂縫開展的基本方法處理方法對相關(guān)聯(lián)系擴(kuò)展講解。課后作業(yè)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；控制裂縫開展的基本方法3.1大體積混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑中，大體積混凝土的工程規(guī)模日趨擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)型式也日趨復(fù)雜。大型工業(yè)與民用建筑中的一些基礎(chǔ)，其體積達(dá)幾千m3以上者已屢見不鮮，而一些超高層的民用建筑的筏式基礎(chǔ)混凝土的體積有的竟達(dá)1萬m3以上，厚度達(dá)23m，長度超過lOOm，這些都屬于大體積混凝。對于大體積混凝土的定義： 美國混凝土學(xué)會有過這樣的規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，必須要求采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度地減少開裂。” 日本建筑學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)的定義是：“結(jié)構(gòu)斷面

4、最小尺寸在80cm以上，同時(shí)水化熱引起的混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過25的混凝土，稱之為大體積混凝土?！?我國混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范認(rèn)為，建筑物的基礎(chǔ)最小邊尺寸在13m范圍內(nèi)就屬大體積混凝土。 大體積混凝土施工過程中，由于混凝土中水泥的水化作用是放熱反應(yīng)，大體積混凝土自身又具有一定的保溫性能，因此其內(nèi)部溫升幅度較其表層的溫升幅度要大得多，而在混凝土升溫峰值過后的降溫過程中，內(nèi)部降溫速度又比其表層慢得多，在這些過程中，混凝土各部分的熱漲冷縮(稱為溫度變形)及由于其相互約束及外界約束的作用而在混凝土內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力(稱為溫度應(yīng)力)，是相當(dāng)復(fù)雜的。一旦溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受 的拉力極

5、限值時(shí)，混凝土就會出現(xiàn)裂縫。 大體積混凝土的裂縫控制問題是一項(xiàng)國際性的技術(shù)難題，許多國家都成立了專門的研究機(jī)構(gòu)，理論成果頗多，但在工程實(shí)踐中仍然缺乏成熟和實(shí)用的理論依據(jù)，一些規(guī)范和規(guī)程尚不能完全解決現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)和施工中提出的問題。 大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)和施工組織都較復(fù)雜，施工時(shí)應(yīng)十分慎重，否則易出現(xiàn)質(zhì)量事故，造成不必要的損失。組織大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工，在模板、鋼筋和混凝土工程方面有許多技術(shù)問題要逐個(gè)解決。此處著重介紹大體積混凝土的裂縫控制和混凝土澆筑。3.2結(jié)構(gòu)物裂縫的基本概念一、裂縫產(chǎn)生的主要原因及裂縫的形式 結(jié)構(gòu)物在施工及使用過程中承受兩大類荷載，有各種外荷載和變形荷載，統(tǒng)稱為廣義荷載。

6、 第一類荷載，包括永久荷載、可變荷載、風(fēng)載和雪載等； 第二類荷載，包括溫度、收縮及不均勻沉陷等。裂縫產(chǎn)生的主要原因不外乎由以上兩種荷載引起。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工程實(shí)踐中結(jié)構(gòu)物的裂縫原因，由第二類荷載(變形荷載)引起的裂縫約占80%85%。而由第類荷載(各種外荷載)引起的裂縫只占15%20%。 裂縫按其形狀分為表面的、貫穿的、縱向的、橫向的、上寬下窄、下寬上窄、棗棱形、對角線形、斜形、外寬內(nèi)窄的和縱深的等等。 裂縫寬度在一條裂縫上是不均勻的，控制裂縫寬度是較寬區(qū)段的平均寬度。 裂縫又可分為愈合、閉合、運(yùn)動、穩(wěn)定及不穩(wěn)定的等。地下防水工程或其它防水工程結(jié)構(gòu)，在水壓頭不高(水位在10m以下)的情況下，產(chǎn)生

7、0.10.2mm的裂縫時(shí)，開始有些滲漏，水通過裂縫同水泥結(jié)合，形成氫氧化鈣和硫鋁酸鈣，生成膠凝物質(zhì)膠合了裂縫，使原裂縫被封閉，裂縫仍然存在，但滲漏停止，這種現(xiàn)象稱為裂縫的自愈現(xiàn)象，這種裂縫不影響結(jié)構(gòu)的耐久性，是穩(wěn)定的。 結(jié)構(gòu)的初始裂縫，在后期荷載作用下，有可能在壓應(yīng)力作用下閉合，裂縫仍然存在。但是穩(wěn)定的。 結(jié)構(gòu)上的任何裂縫。在周期性溫差和周期性反復(fù)荷載作用下產(chǎn)生周期性的擴(kuò)展和閉合，稱為裂縫的運(yùn)動，但這是穩(wěn)定的運(yùn)動，有些裂縫產(chǎn)生不穩(wěn)定性的擴(kuò)展，應(yīng)視其擴(kuò)展部位，考慮加固措施。 二、溫度裂縫 大體積混凝土結(jié)構(gòu)，澆筑后水泥的水化熱很大，由于混凝土體積大，聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土的內(nèi)部溫度

8、將顯著升高。而混凝土表面則散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度，就會引起較大的表面拉應(yīng)力，同時(shí)，此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力，超過此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。這種裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑后的升溫階段。如果此時(shí)混凝土表面不能保持潮濕的養(yǎng)護(hù)環(huán)境，則混凝土表面由于水份蒸發(fā)較快而使初期的混凝土產(chǎn)生干縮，將加劇裂縫的產(chǎn)生。這是混凝土澆筑后由于溫升影響產(chǎn)生的第一種裂縫。 由于溫升影響產(chǎn)生的第二種裂縫是收縮裂縫。 這種裂縫產(chǎn)生在混凝土的降溫階段，即當(dāng)混凝土降溫時(shí)，由于逐漸散熱

9、而產(chǎn)生收縮； 再加上混凝土硬化過程中，由于混凝土內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)，以及膠質(zhì)體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時(shí)收縮。 這兩種收縮，在收縮時(shí)由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束，會產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力(拉應(yīng)力)，如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫，這種收縮裂縫有時(shí)會貫穿全斷面，成為結(jié)構(gòu)性裂縫，帶來嚴(yán)重的危害?？偨Y(jié)過去大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的情況，有下述些規(guī)律: 1.溫差和收縮越大、溫度變化和收縮的速度越快，越容易開裂，裂縫越寬、越密； 2.基底對結(jié)構(gòu)的約束作用越大，越容易開裂； 3.溫度梯度越大、承受均勻溫差收縮的厚度越小，越容易開裂； 4.在一般情況下，結(jié)構(gòu)的幾何

10、尺寸越大，越容易開裂。 三、防止大體積混凝土的表面裂縫 混凝土澆筑后，混凝土因水泥水化熱升溫而達(dá)到的最高溫度，等于混凝土成型時(shí)溫度與水泥水化熱引起的混凝土溫升峰值之和。 對于大體積混凝土，因其自身具有保溫性能，內(nèi)部散熱比其表面散熱要緩慢得多，因此內(nèi)部溫度在澆筑后的一段時(shí)間里，將比其表面溫度要高得多。 混凝土內(nèi)部與其表面的溫差如果能控制在一定范圍內(nèi)，則混凝土將不致產(chǎn)生表面裂縫。根據(jù)國內(nèi)外工程實(shí)踐和理論研究，我國規(guī)范確定這個(gè)溫差限值為250c。 如果采取措施，降低混凝土的成型時(shí)溫度，采用低水化熱水泥或限制水泥用量，即可降低混凝土內(nèi)部的最高溫度；或者在施工時(shí)采取保溫的養(yǎng)護(hù)措施，不使表面混凝土散熱太快

11、，使混凝土表面保持較高的溫度。這兩種措施皆可使混凝土內(nèi)部與表面的溫差減小。避免產(chǎn)生表面裂縫。授課章節(jié)第三章 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工授課類型理論課課時(shí)數(shù)第3、4課時(shí)教學(xué)方法課堂講授教學(xué)目標(biāo)熟悉混凝土結(jié)構(gòu)中的溫度場中升溫計(jì)算教學(xué)重難點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的溫度場處理方法對相關(guān)聯(lián)系擴(kuò)展講解。課后作業(yè)一、大體積混凝土溫度應(yīng)力特點(diǎn) 混凝土的溫度取決于它本身所貯備的熱能，在絕熱條件下，混凝土內(nèi)部的最高溫度是澆筑溫度與水泥水化熱溫度的總和。但在實(shí)際情況下，由于混凝土的溫度與外界環(huán)境有溫差存在，而結(jié)構(gòu)物四周又不可能做到完全絕熱，因此，在新澆筑的混凝土與其四周環(huán)境之間，就會發(fā)生熱能的交換。模板、外界氣候（包括溫度、濕度和風(fēng)速）

12、和養(yǎng)護(hù)條件等因素，都會不斷改變混凝土所貯備的熱能，并促使混凝土的溫度逐漸發(fā)生變動。因此，混凝土內(nèi)部的最高溫度，實(shí)際上是由澆筑溫度、水泥水化熱引起的絕對溫升和混凝土澆筑后的散熱溫度三部分組成。 建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸沒有水利工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)那樣厚大，因此，裂縫的出現(xiàn)不僅有水泥水化熱的問題和外界氣溫的影響，而且還顯著受到收縮的影響。建筑工程結(jié)構(gòu)多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一般不存在承載力的問題，因此，在施工階段，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的表面裂縫危害性較小，主要應(yīng)防止貫穿性裂縫；而外約束不僅是導(dǎo)致裂縫的主要因素，同時(shí)也是決定伸縮縫間距（或裂縫間距）的主要條件。 二、大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算 在高層建筑中，基礎(chǔ)

13、混凝土底板大都屬于大體積混凝土范疇，并且通常底板的長邊一般都長達(dá)數(shù)十米，整體一次性澆注?；炷羶?nèi)部絕熱溫升很高，在隨后的降溫過程中，底板將收縮，由于基土對底板的約束，底板中將產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)溫縮拉應(yīng)力，此溫縮拉應(yīng)力若超過此時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度，則底板內(nèi)將產(chǎn)生裂縫。因此大體積混凝土底板施工應(yīng)核算溫度應(yīng)力是否會導(dǎo)致底板出現(xiàn)裂縫。若結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力過大，則應(yīng)調(diào)整大體積混凝土施工方案，降低內(nèi)部最大溫升值。 準(zhǔn)確的計(jì)算混凝土的水泥水化熱降溫溫差有一定的困難。而混凝土的水泥水化熱降溫溫差相似于混凝土的水泥水化熱升溫溫差，因此，可以計(jì)算混凝土澆筑后因水泥水化熱的升溫值來確定水泥水化熱降溫溫差。高層建筑基礎(chǔ)混凝土底板

14、，例如箱形基礎(chǔ)、樁基承臺和笩式基礎(chǔ)的厚度遠(yuǎn)小于長度和寬度，如厚度小于或等于0.2倍的長度（H/L0.2）時(shí)，在溫度收縮變形作用下，其全截面基本為均勻受力。另外一般的高層建筑混凝土基礎(chǔ)都是有一定寬度的大體積混凝土結(jié)構(gòu)，所以本教材只研究按二維結(jié)構(gòu)計(jì)算的大體積混凝土的溫度應(yīng)力。1.大體積混凝土溫度計(jì)算（1）最大絕熱溫升假定在混凝土周圍沒有任何散熱條件、沒有任何熱損耗的情況下，水泥和水化后產(chǎn)生的水化熱量，全部轉(zhuǎn)化為溫升后的最后溫度，稱為最大絕熱溫升，用表示，可用下式之一計(jì)算：表4-1 不同品種、強(qiáng)度等級水泥的水化熱水泥品種水泥強(qiáng)度等級水化熱Q( ) 3d7d28d硅酸鹽水泥42.53143543753

15、2.5250271334礦渣水泥32.5180256334表3-2 系數(shù)m澆筑溫度()51015202530m(1/d)0.2950.3180.3400.3620.3840.4062)混凝土中心計(jì)算溫度3) 混凝土表層(表面下 50100mm 處)溫度(1)保溫材料厚度(或蓄水養(yǎng)護(hù)深度)(2)如采用蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水養(yǎng)護(hù)深度。(3) 混凝土表面模板及保溫層的傳熱系數(shù)。(4)混凝土虛厚度。(5)混凝土計(jì)算厚度。(6)混凝土表層溫度。4)混凝土內(nèi)平均溫度。授課章節(jié)第三章 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工授課類型理論課課時(shí)數(shù)第5、6課時(shí)教學(xué)方法課堂講授教學(xué)目標(biāo)熟悉溫度應(yīng)力的計(jì)算教學(xué)重難點(diǎn)溫度應(yīng)力的計(jì)算處理方法對相關(guān)

16、聯(lián)系擴(kuò)展講解。課后作業(yè)1溫度應(yīng)力的計(jì)算實(shí)例2.大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算1)地基約束系數(shù)(1)單純地基阻力系數(shù) Cx1(N/mm )3，單純地基阻力系數(shù) Cx1(N/mm3)(2)樁的阻力系數(shù)。2)大體積混凝土瞬時(shí)彈性模量。3)地基約束系數(shù)。4)混凝土干縮率和收縮當(dāng)量溫差混凝土干縮率5)結(jié)構(gòu)計(jì)算溫差(一般 3d 劃分一區(qū)段)6)各區(qū)段拉應(yīng)力7)安全系數(shù)3.大體積混凝土平均整澆長度(伸縮縫間距)1)混凝土極限拉伸值2)平均整澆長度(伸縮縫間距)三、 混凝土熱工計(jì)算1.混凝土熱導(dǎo)率計(jì)算混凝土熱導(dǎo)率，是指在單位時(shí)間內(nèi)熱流通過單位面積和單位厚度混凝土介質(zhì)時(shí)，混凝土介質(zhì)兩側(cè)為單位溫差時(shí)熱量的傳導(dǎo)率。它是反

17、映混凝土傳導(dǎo)熱量難易程度的系數(shù)?；炷恋臒釋?dǎo)率以下式表示2.混凝土比熱計(jì)算單位重量的混凝土，其溫度升高 1所需的熱量稱為混凝土的比熱，3.混凝土熱擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算四 混凝土拌和溫度和澆筑溫度計(jì)算1.混凝土拌和溫度計(jì)算混凝土的拌和溫度，是指組成混凝土的各種材料經(jīng)攪拌形成均勻的混凝土出料后的溫度，又稱為出機(jī)溫度，2.混凝土澆筑溫度計(jì)算授課章節(jié)第三章 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工授課類型理論課課時(shí)數(shù)第7、8課時(shí)教學(xué)方法課堂講授教學(xué)目標(biāo)掌握控制溫度裂縫的技術(shù)措施教學(xué)重難點(diǎn)控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度，改善邊界約束和構(gòu)造設(shè)計(jì)處理方法對相關(guān)聯(lián)系擴(kuò)展講解。課后作業(yè)控制溫度裂縫的技術(shù)措施3.4控制溫度裂縫的技術(shù)措施對于大

18、體積混凝土結(jié)構(gòu)，為控制溫度裂縫，應(yīng)著重從混凝土的材質(zhì)、施工中的養(yǎng)護(hù)、環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工管理上進(jìn)行控制，從而保證減少混凝土溫升、延緩混凝土降溫速率、減小混凝土的收縮、提高混凝土的極限拉伸值、改善約束和構(gòu)造設(shè)計(jì)，以達(dá)到控制裂縫的目的。一 混凝土材料1.選擇水泥品種混凝土溫升的熱源是水泥水化熱，故選用中低熱的水泥品種，可減少水化熱，使混凝土減少升溫。例如，優(yōu)先選用等級為 32.5、42.5 的礦渣硅酸鹽水泥，因其與同等級的礦渣水泥和普通硅酸鹽水泥相比，3d 的水化熱可減少 28%。在結(jié)構(gòu)施工過程中，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的硬性規(guī)定極大地制約了材料的選擇，混凝土強(qiáng)度不可能因?yàn)榭紤]到施工工作性能的優(yōu)劣而有

19、所增減，因此，保證混凝土強(qiáng)度的前提下，如何盡可能地減小水化熱這個(gè)問題就顯得尤其重要。例如，在某項(xiàng)對地下室墻體大體積混凝土調(diào)查的 22 項(xiàng)工程中，選用礦渣硅酸鹽水泥的工程共有 5 項(xiàng)，見表 3-10，均無出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫，其中 4、5 號工程的外墻厚度較大(400mm)，墻體延長米也較長(185m、215m)，但由于選擇礦渣水泥降低了水化熱，故取得了一定的效果。 2.減少水泥用量由于水泥水化熱而導(dǎo)致的溫度應(yīng)力是地下室墻板產(chǎn)生裂縫的主要原因，且混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B等級越高，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率也越高。在地下室外墻施工中，除了在保證設(shè)計(jì)要求的條件下盡量降低混凝土的強(qiáng)度等級以減少水化熱外，還應(yīng)該充分利用混凝土

20、的后期強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，每立方米的混凝土水泥用量每增(減)l0kg，水泥水化熱使混凝土的溫度相對升(降)達(dá) 1。高層建筑的施工工期一般都很長，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承受的設(shè)計(jì)荷載要在較長的時(shí)間后才被施加在其上,所以只要能保證混凝土的強(qiáng)度在 28d 后繼續(xù)增長，并在預(yù)計(jì)的時(shí)間內(nèi)達(dá)到或超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度即可。據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載的情況，對結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)算，并取得設(shè)計(jì)和質(zhì)檢部門的認(rèn)可后，可采用 f45、 f60或 f90，替代 f28作為混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，這樣可使每立方米混凝土的水泥用量減少 4070 kg/m3，混凝土的水化熱溫升相應(yīng)減少 47。3.選擇外加劑目前預(yù)拌混凝土使用較多，由于混凝土攪拌的生產(chǎn)環(huán)境

21、比較差，混凝土通常處于高溫、高濕、高粉塵、高振動的條件下，因此，必須確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和精確度，才能保證有高質(zhì)量的混凝土。由于預(yù)拌混凝土的大流動性與抗裂性的要求有一定矛盾，所以在選擇預(yù)拌混凝土?xí)r，應(yīng)在滿足最小坍落度的條件下盡可能地降低水灰比。預(yù)拌混凝土由于有流動性與和易性的要求，使混凝土的坍落度增加，水灰比增大，水泥等級提高，水泥用量、用水量、砂率均增加。骨料粒徑減小，外加劑增加，導(dǎo)致混凝土的收縮及水化熱都比以往有所增加?；炷林兴嘤昧考暗燃壍奶岣呖梢悦黠@地增加強(qiáng)度，但需要指出的是，混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度雖然均隨抗壓強(qiáng)度的增加而增加，但它們與抗壓強(qiáng)度的比值卻隨強(qiáng)度的提高而變得愈

22、來愈小，因此，在裂縫控制中，決定混凝土抗力的抗拉強(qiáng)度(即極限拉伸)的提高不足以彌補(bǔ)增大的水化熱所帶來的復(fù)雜影響。為了解決這些問題，合理地選擇外加劑就顯得十分重要了。1)減水劑木質(zhì)素磺酸鈣(簡稱木鈣)屬于陰離子表面活性劑，對水泥顆粒有明顯的分散效應(yīng)，并能使水的表面張力降低而引起加氣作用，因此，在混凝土中摻入水泥用量約0.25%的木鈣減水劑，不僅能使混凝土的和易性有明顯的改善，同時(shí)又減少了 10%左右的拌和水，節(jié)約了 10%左右的水泥，從而降低了水化熱。從表 3-11 的例子可看出，混凝土中摻入木鈣減水劑后，7d 的水化熱略有增大，但可減小水泥用量 l0%左右，因此水化熱還是降低的，并且可以延遲水

23、化熱釋放的速度，這樣不但可以減小溫度應(yīng)力，而且還可以使初凝和終凝的時(shí)間相應(yīng)延緩 58h，可大大減少大體積混凝土施工過程中出現(xiàn)溫度裂縫的可能性。2)粉煤灰粉煤灰是泵送混凝土的重要組成部分，它能有效地提高混凝土的抗?jié)B性能，顯著改善混凝土拌料的工作性能，并具有減水作用。由于粉煤灰的火山灰活性效應(yīng)及微珠效應(yīng)，使具有優(yōu)良性質(zhì)的粉煤灰(不低于二級)在一定摻入量下(水泥質(zhì)量的 15%20%)的強(qiáng)度還會有所增加，包括早期強(qiáng)度；同時(shí)，粉煤灰的摻入可以使混凝土密實(shí)度增加，收縮變形有所減少，泌水量下降，坍落度損失減小。通過預(yù)配試驗(yàn)，可取得降低水灰比、減少水泥漿用量、提高混凝土可泵性等良好的效果，特別是可以明顯地延緩

24、水化熱峰值的出現(xiàn)，降低溫度峰值，并能改善混凝土的后期強(qiáng)度。3)膨脹劑普通硅酸鹽水泥配制的砂漿或混凝土在干燥時(shí)會產(chǎn)生收縮，砂漿的收縮率為0.1%0.2%，混凝土的收縮率為0.04%0.06%，而一般混凝土的極限拉伸僅為0.0l%0.02%，其結(jié)果導(dǎo)致混凝土開裂，從而破壞了結(jié)構(gòu)的整體性，降低了抗?jié)B性能。因此，在混凝土中適當(dāng)?shù)負(fù)饺肱蛎泟?AEA：礬土水泥、天然明礬石、硬石膏；UEA：燒結(jié)明礬石、天然明礬石、硬石膏等)置換相同質(zhì)量的水泥，使其吸收部分水后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在混凝土中產(chǎn)生0.20.7MPa 的膨脹自應(yīng)力，從而使混凝土處于受壓狀態(tài)，抵消由于干縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，避免裂縫的發(fā)生和發(fā)展，同時(shí)大大提高

25、了混凝土的抗?jié)B性能和后期抗壓強(qiáng)度,達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)本身抗裂防水的目的。在施工中，合理使用補(bǔ)償收縮混凝土，在結(jié)構(gòu)自防水的同時(shí)可以實(shí)行無縫設(shè)計(jì)、無縫施工，對節(jié)約成本、縮短工期有一定的現(xiàn)實(shí)意義。另一方面，由于膨脹劑 AEA、UEA 在混凝土中形成膨脹物鈣礬石時(shí)需吸收水，在預(yù)拌混凝土中，摻人膨脹劑會增加混凝土坍落度的損失，影響混凝土的泵送施工，因此，在使用時(shí)須考慮膨脹劑與泵送劑的雙摻。4)選擇粗、細(xì)骨料(1)含泥量。砂石的含泥量對于混凝土的抗拉強(qiáng)度與收縮都有很大的影響，在某些控制不是很嚴(yán)格的情況下，在澆搗混凝土的過程中會發(fā)現(xiàn)有泥塊，這會降低混凝土的抗拉強(qiáng)度，引起結(jié)構(gòu)嚴(yán)重開裂，因此應(yīng)嚴(yán)格控制。(2)骨料粒

26、徑。在施工中，增大粗骨料的粒徑可減少用水量，并使混凝土的收縮和泌水量減小，同時(shí)也相應(yīng)地減少水泥的用量，從而減少了水泥的水化熱，最終降低混凝土的溫升，因此，粗骨料的最大粒徑應(yīng)盡可能的大一些,以便在發(fā)揮水泥有效作用的同時(shí)達(dá)到減少收縮的目的。對于地下室外墻大體積混凝土，粗骨料的規(guī)格往往與結(jié)構(gòu)的配筋間距、模板形狀以及混凝土澆筑工藝等因素有關(guān)。一般情況下，連續(xù)級配的粗骨料配制的混凝土具有較好的和易性、較少的用水量和水泥用量、較高的抗壓強(qiáng)度，應(yīng)優(yōu)先選用。(3)砂率和細(xì)度模數(shù)。在配合比中，砂率過高意味著細(xì)骨料多，粗骨料少，這對抗裂不利。由于泵送混凝土的輸送管道除直管外，還有錐形管、彎管和軟管等，當(dāng)混凝土通過

27、錐形管和彎管時(shí)，混凝土顆粒間的相對位置就會發(fā)生變化，此時(shí)若混凝土的砂漿量不足，就會產(chǎn)生堵管現(xiàn)象，因此，在混凝土的級配中，應(yīng)當(dāng)在滿足可泵性的條件下盡可能地降低砂率。在選擇細(xì)骨料時(shí)，應(yīng)以中、粗砂為宜，根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料表明，當(dāng)采用細(xì)度模數(shù)為2.79、平均粒徑為 0.38 的中、粗砂時(shí)，比采用細(xì)度模數(shù)為 2.12、平均粒徑為 0.336 的細(xì)砂，每立方米混凝土可減少用水量 2025kg，水泥用量可相應(yīng)減少 2835kg，這樣就降低了混凝土的溫度和混凝土的收縮授課章節(jié)第三章 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工授課類型理論課課時(shí)數(shù)第9、10課時(shí)教學(xué)方法課堂講授教學(xué)目標(biāo)掌握鋼筋工程；熟悉模板工程；掌握混凝土工程教學(xué)重難點(diǎn)

28、鋼筋工程；混凝土工程處理方法對相關(guān)聯(lián)系擴(kuò)展講解。課后作業(yè)泵送混凝土對模版?zhèn)葔毫τ?jì)算？35大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工大體積混凝土的施工技術(shù)，涉及面很廣，包括：土方開挖、鋼筋加工與安裝、模板支拆、混凝土的拌制與輸送、混凝土的澆筑與搗固、混凝土表面處理與養(yǎng)護(hù)、施工機(jī)械的選型與布置、勞動力的投入以及進(jìn)度的控制等。以下主要敘述與裂縫控制有關(guān)的施工技術(shù)問題。 一、大體積混凝土的拌制與輸送 大體積混凝土由于體積大，一般可達(dá)數(shù)千立方米甚至上萬立方米，因此在拌制時(shí)應(yīng)盡可能集中拌制，有條件的可采用商品混凝土。為了降低水化熱，配制混凝土?xí)r宜摻加減水劑和粉煤灰或沸石粉，以減少水泥用量和改善混凝土的合易性。宜采用發(fā)熱量較低的

29、礦渣水泥來配制混凝土。當(dāng)混凝土采用混凝土泵輸送澆筑時(shí)，可摻加泵送劑。 在施工場地允許時(shí)，可在臨近施工地點(diǎn)設(shè)置攪拌站。當(dāng)混凝土采用泵送時(shí)，從攪拌機(jī)至泵所在位置之間的混凝土輸送宜采用攪拌運(yùn)輸車。應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土澆筑時(shí)的坍落度。 二、混凝土的澆筑與搗固 根據(jù)具體情況和溫度應(yīng)力計(jì)算，確定是整澆或分段澆筑。然后根據(jù)確定的施工方案計(jì)算混凝土運(yùn)輸工具、澆筑設(shè)備、搗實(shí)機(jī)械和勞動力數(shù)量。常用的澆筑方法是用混凝土泵澆筑或用塔式起重機(jī)澆筑?；炷吝\(yùn)至澆筑地點(diǎn)，應(yīng)符合澆筑時(shí)規(guī)定的坍落度，當(dāng)有離析現(xiàn)象時(shí)，必須在澆筑前進(jìn)行二次攪拌?；炷翉臄嚢铏C(jī)中卸出到澆筑完畢的延續(xù)時(shí)間不宜超過表(15)的規(guī)定。 混凝土澆筑層的厚度，應(yīng)

30、不大于振搗棒作用部分長度的1.25倍。澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)必須間歇時(shí)，其間歇時(shí)間宜盡量縮短，并應(yīng)在前層混凝土凝結(jié)之前，將次層混凝土澆筑完畢?；炷吝\(yùn)輸、澆筑及間歇的全部時(shí)間不得超過表16的規(guī)定，當(dāng)超過時(shí)應(yīng)留置施工縫。 澆筑混凝土應(yīng)合理分段分層進(jìn)行，使混凝土沿高度均勻上升，澆筑應(yīng)在室外氣溫較低時(shí)進(jìn)行，混凝土澆筑溫度不宜超過28(注：混凝土澆筑溫度系指混凝土振搗后，在混凝土50100mm深處的溫度。 三、混凝土表面處理與養(yǎng)護(hù) 大體積混凝土分段澆筑完畢后，應(yīng)在混凝土初凝之后終凝之前進(jìn)行二次振搗或進(jìn)行表面的抹壓，排除上表面的泌水，用木拍反復(fù)抹壓密實(shí)，消除最先出現(xiàn)的表面裂縫。 在冬期施工的條件下，混凝土抹壓密實(shí)后應(yīng)及時(shí)覆蓋塑料薄膜，再覆蓋保溫材料(巖棉被、草簾等)。非冬期施工條件時(shí)，可覆蓋塑料薄膜及保溫材料，也可在混凝土終凝后在其上表面四周筑堤，灌水2030cm深，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。并定期測定混凝土表面和內(nèi)部溫度。將溫差控制在設(shè)計(jì)要求的范圍以內(nèi)；當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，混凝土表面和內(nèi)部的溫差不宜超過25。測量混凝土的溫度，可用普通水銀溫度計(jì)插入預(yù)埋于混凝土之中的測溫管孔，也可采用電子測溫儀或熱電偶測溫技術(shù)。 模板和保溫層，冬期施工條件下應(yīng)在混凝土表面冷卻到5以下時(shí)才能拆除。在非冬期施工條件下，應(yīng)在混凝土表面與外界溫差不大于15時(shí)才能拆除，否則應(yīng)采取