大体积混凝土施工技术

大体积混凝土施工技术更多资料请联系QQ813517521更多资料请联系QQ813517521大体积混凝土的定义美国混凝土协会（ACI）规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大的限度减少开裂。”日本建筑协会标准（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。”

目前，较新的观点指出：所谓大体积混凝土，是指其结构尺寸已经大到必须采用相应技术措施、妥善处理内外温度差值、合理解决温度应力、并按裂缝开展控制的混凝土。大体积混凝土的定义

建筑工程大体积砼常出现的部位：厚大的地下室底板（特别是电梯井筒部位）、桩顶承台梁、转换梁或板、内筒外框架超高层的大截柱等。桥梁工程大体积砼常出现的部位：桥大直径桩基础、悬索桥的锚碇和桥塔的一些部位、斜拉桥桥塔的一些部位、连续梁桥的墩台梁等。大体积混凝土的定义建筑工程中的大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所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。裂缝分为表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成了温度梯度，是混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。大体积混凝土的温度裂缝大体积混凝土的温度裂缝

故大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果，一方面是混凝土内外温差产生应力和应变，另一方面是结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻止这种应变，一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度，就会产生裂缝。引起温度裂缝的原因可分为以下几类：

水泥水化热

水泥的水化热是大体积混凝土内部热量的主要来源，由于大体积混凝土截面厚度大，水化热聚集在混凝土内部不易散失。

外界气温变化

大体积混凝土的温度裂缝

约束条件结构在变形时会受到一定的抑制而阻碍其自由变形，该抑制即称“约束”，大体积混凝土由于温度变化产生变形，这种变形受到约束才产生应力。在全约束条件下，混凝土结构的变形：——混凝土收缩时的相对变形；——混凝土的温度变化量；

——混凝土的温度膨胀系数。混凝土收缩变形

大体积混凝土的温度应力

混凝土的温度取决于它本身环境有温差存在，而结构物四周又不可能做到完全绝热，因此，在新浇筑的混凝土与其四周环境之间，就会发生热能的交换。模板、外界气候(包括温度、湿度和风速)和养护条件等因素，都会不断改变混凝土所贮备的热能，并促使混凝土的温度逐渐发生变动。因此，混凝土内部的最高温度，实际上是由浇筑温度、水泥水化热引起的绝对温升和混凝土浇筑后的散热温度三部分组成。

大体积混凝土温度应力特点大体积混凝土温度计算

最大绝热温升（二式取其一）Th——混凝土最大绝热温升(℃)mc——混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量（kg/m3）F——混凝土活性掺合料用量（kg/m3）K——掺合料折减系数。粉煤灰取0.25~0.30Q——水泥28d水化热(kJ/kg)c——混凝土比热，取0.97[kJ/(kg·K)]ρ——混凝土密度(2400kg/m3)t——混凝土的龄期（d）m——系数、随浇筑温度改变大体积混凝土温度计算水泥品种水泥强度等级水化热Q(kJ/kg)3d7d28d硅酸盐水泥42.531435437532.5250271334矿渣水泥32.5180256334表1不同品种、强度等级水泥的水化热浇筑温度(℃)51015202530m(1/d)0.2950.3180.3400.3620.3840.406表2系数m大体积混凝土温度计算

混凝土中心计算温度T1(t)——t龄期混凝土中心计算温度（℃）Tj——混凝土浇筑温度（℃）ξ(t)

——t龄期降温系数大体积混凝土温度计算浇筑层厚度(m)龄期t(d)369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.570.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24龄期降温系数ξ(t)

大体积混凝土温度计算

混凝土表层（表面下50~100mm处）温度δ

——保温材料厚度（m）T2

——混凝土表面温度（℃）保温材料厚度Tq

——施工期大气平均温度（℃）λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m·K)Tmax——计算得混凝土最高温度（℃）材料名称密度(kg/m3)导热系数λ[W/(m·K)材料名称密度(kg/m3)导热系数λ[W/(m·K)建筑钢材780058矿棉，岩棉110～2000.031～0.065钢筋混凝土24002.33沥青矿棉毡100～1600.033～0.052水0.58泡沫塑料20～500.035～0.047木模板500～7000.23膨胀珍珠岩40～3000.019～0.065木屑0.17油毡0.05草袋1500.14膨胀聚苯板15～250.042沥青蛭石板350～4000.081～0.105空气0.03膨胀蛭石80～2000.047～0.07泡沫混凝土0.10大体积混凝土温度计算λx——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]大体积混凝土温度计算Kb——传热系数修正值，取1.3~2.0。保温层种类K1K21仅由容易透风的材料组成(如草袋、稻草板、锯末、砂子)2.63.02由易透风材料组成，但在混凝土面层上再铺一层不透风材料2.02.33在易透风保温材料上铺一层不透风材料1.61.94在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料1.31.55仅由不易透风材料组成(如油布、帆布、棉麻毡、胶合板)1.31.5K1值为一般刮风情况（风速<4m/s，结构位置>25m）；K2值为刮大风情况；大体积混凝土温度计算Kb——传热系数修正值，取1.3~2.0。保温层种类K1K21仅由容易透风的材料组成(如草袋、稻草板、锯末、砂子)2.63.02由易透风材料组成，但在混凝土面层上再铺一层不透风材料2.02.33在易透风保温材料上铺一层不透风材料1.61.94在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料1.31.55仅由不易透风材料组成(如油布、帆布、棉麻毡、胶合板)1.31.5K1值为一般刮风情况（风速<4m/s，结构位置>25m）；K2值为刮大风情况；大体积混凝土温度计算如采用蓄水养护，蓄水养护深度hw

——养护水深度（m）x——混凝土维持到指定温度的延续时间，即蓄水养护时间（h）M——混凝土结构表面系数（1/m）,M=F/VF——与大气接触的表面（m2）V——混凝土体积（m3）700——折算系数[kJ/(m3·K)]λw——水的导热系数，取0.58大体积句混凝土矮温度计尘算混凝土表员面模板及静保温层的询传热系数β——混凝土表渔面模板及跌保温层等摘的传热系坑数[W/眨(m3·K)]δi——各保温材债料厚度（m）λi——各保温详材料导案热系数[W/远(m3·K)劈燕]βq——空气层的剧传热系数惭，取23[行W/(粮m3·什K)]大体积混抚凝土温度扒计算混凝土虚误厚度h’——混凝土虚献厚度（m）k——折减系假数，取2/3λ——混凝土导墓热系数，叠取2.3厚3[W济/(m3·K)]大体积混增凝土温度摘计算混凝土副计算厚俱度H——混凝土计灯算厚度（m）h——混凝土实销际厚度（m）大体积芬混凝土婚温度计陪算混凝土表社层温度T2(t新)——混凝土表促面温度（尊℃）Tq——施工期大扬气平均温骨度（℃）h’恋—替—混凝土虚弱厚度（m）H季——混凝土挂计算厚碰度（m）T1(t)——混凝土中锻心温度（渡℃）大体积疗混凝土锈温度计碌算混凝土平习均温度大体积混扔凝土应力如计算地基约矮束系数单纯地扭基阻力并系数Cx1（N/mm3）土质名称承载力(kN/m2)Cx1推荐值软黏土80～1500.01～0.03砂质黏土250～4000.03～0.06坚硬黏土500～8000.06～0.10风化岩石和低强度素混凝土5000～100000.60～1.00C10以上配筋混凝土5000～100001.00～1.50大体积混调凝土应力苏计算桩的阻忌力系数Cx2（N/m播m3）Q——桩产生单真位位移所警需水平力(N/m反m)当桩与粥结构铰核接时当桩与结是构固接时E——桩混凝土缴的弹性模梨量（N/m走m2）I——桩的惯性哈矩（mm4）Kn——地基水上平侧移消刚度，博取1×10-2D——桩的直径径或边喜长（mm）F——每根桩值分担的培地基面吊积（mm2）大体积混秋凝土应力顶计算大体积混拥凝土瞬时核弹性模量E(t)——t龄期混伤凝土弹绪性模量俩（N/m率m2）E0——28膜d混凝土弹出性模量（N/mm2）e石——常数，取2.71苗8t念——龄期（d）大体积办混凝土主应力计拐算地基约束受系数E(t)——t龄期混凝跑土弹性模抚量（N/m植m2）h—宪—混凝土实届际厚度（mm）Cx1——单纯地第基阻力靠系数（N/m荡m3）Cx2——桩的阻力料系数（N/mm3）β(t)——t龄期地基匹约束系数醒（l/mm）大体积混秀凝土应力熄计算混凝土三干缩率灿和收缩宪当量温井差混凝土干贡缩率εY(t)——t龄期混凝碎土干缩率ε0Y(t)——标准状胳态下混外凝土极溪限收缩兵值，取3.2拒4×10-4M1•M2∙∙∙M10——各修正乘系数，址参考建仅筑施工穗手册第材四版表10-8奔8大体积其混凝土浩应力计允算收缩当流量温差TY(t)——t龄期混凝崭土收缩当览量温差（筛℃）α——混凝土涛线膨胀系系数，纪取1×10-5（1/℃）大体积混边凝土应力蔑计算结构计算阶温差（一蠢般3d划分一区局段）ΔTi——i区段结智构计算虫温差（℃）Tm(i田)——i区段平均破温度起始凳值（℃）Tm(i+论3)——i区段平糟均温度胁终止值（℃）TY(i女+3)——i区段收狮缩当量碑温差终况止值（℃）TY(i姑)——i区段收玩缩当量棵温差起途始值（℃）大体积混傻凝土应力板计算各区段巨拉应力σi——i区段混凝吸土内拉应丝式力（N/m婚m2）——i区段平均慕弹性模量（N/m超m2）——i区段平均倡应力松弛馋系数龄期t(d)369121518212427300.570.520.480.440.410.3860.3680.3520.3390.327i区段平均母地基约束炭系数混凝土最大尺撕寸大体积拦混凝土秩应力计见算到指定期痕混凝土内喝最大应力σmax——到指定远期混凝裂土内最凝大应力（N/m封m2）——泊松比撒，取0.15大体积混搞凝土应力毛计算安全系数ft——到指定紫期混凝本土抗拉盖强度设话计值（N/mm2）K——大体积混废凝土抗裂包安全系数猴，应≥1.15大体积混蛙凝土平均壤整浇长度混凝土三极限拉印伸值ft——混凝土旨抗拉强心度设计彼值（N/m龙m2）µ——配筋率（%），µ=Fa/Fcd——钢筋直者径（mm）t——指定龄隐期（d）Fa——钢筋截面小面积（m2）Fc——混凝土碑截面面板积（m2）大体积筐混凝土闪平均整符浇长度平均整浇喘长度（伸违缩缝间距终）[Lcp]——平均整登浇长度阵（伸缩摆缝间距萄）（mm）h——混凝土厚着度（mm）E(t)——指定时隆刻混凝铜土弹性艘模量（N/m障m2）Cx——地基阻力振系数（N/m晨m3）,Cx=Cx1+Cx2ΔT——指定时杨刻的累芬计结构哪计算温浴差（℃甚）【例1】某工程现桨浇钢筋混岗凝土基础杠底板，厚状度为0.8m，配置箩直径16带肋钢枪筋，配怕筋率0.35圈%，混凝收土强度斜等级采腥用C30，地基民为坚硬状黏土，监施工条碧件正常(材料符纳合质量吼标准、裕水灰比海准确、偷机械振乔捣、混门凝土养鉴护良好)。试计算食早期(15罗d)不出现贯数穿性裂缝材的允许间政距。大体积混助凝土计算猛案例大体积混粘凝土计算厚案例均取1.0M4=1.为42，M6=0.公93，M7=0.7裤0，M10=0.4淹2混凝土怪经过15d的收缩缘瑞变形混凝土收时缩当量温胶差为大体积敲混凝土矮计算案闭例混凝土上膛、下面温翅升为15℃，由于时瘦间短，养润护较好，易气温差忽拦略不计，罚混凝土的饭水化热温鞭差经计算局为25℃，则计算温差为混凝土的隶极限拉伸旨值大体积混胳凝土计算党案例15d时混凝土粒的弹性模向量伸缩缝非的最大荣允许间负距由计算瞒知，板怕的最大赴允许伸答缩缝间钓距为26m。当板的厕纵向长度遭小于26m时，可蜘以避免沈裂缝出仿现。否闲则则需饥在中部喊设置伸叮缩缝或燃“后浇广缝”。疼当板下抓有桩基桑础时，局计算阻喷力系数Cx时，应呀考虑桩贤基对基存础底板港的约束深阻力。大体积规混凝土袜计算案嘱例【例2】大型设备巾基础底板忽长90.免8m、宽31.浅3m、厚2.5m，混凝土为C20，采用60d后期强度局配合比，用32.乳5矿渣水泥诸，水泥用花量mc=280绸kg/m3,混凝土浇详筑入模温延度Tj=28穴℃，为25℃，结构奥物周围鉴用钢模漫板，在叮模板和强混凝土岩上表面膏外包两层草袋仓保温，肃混凝土稠比热C=1.析0kJ/奔kg∙K混凝土赛密度ρ=240幅0kg/垦m3施工时拴平均气别温试计算总搂降温产生早的最大温统度拉应力喉及安全系韵数。大体积混昨凝土计算城案例解(1)计算绝热抹温升值，渐按式为简单计调只计算3d、7d、28d的值。(2)混凝土鞠中心温陷度计算亲，按式计算如造下大体积混热凝土计算储案例(3)混凝土妄表层温淋度。两层草怪袋保温它按60mm计，则他保温层必传热系尺数混凝土衰虚厚度混凝土计煤算厚度混凝土闹表层温顽度大体积混截凝土计算迟案例(5)混凝土干辜缩率和当牺量温差，奏按式则(6)结构计算踏温差，按跪式大体积混饱凝土计算方案例(7)计算各市龄期的漆混凝土喇弹性模偏量，按杆式(8)地基约长束系数演，按式大体积谊混凝土番计算案谜例(9)各区段拉径应力，按捷式各区段平歌均弹性模罗量大体积混免凝土计算勒案例各区段仍平均应予力松弛零系数各区段平叨均地基约闪束系数大体积窄混凝土药计算案侧例只计算够拉应力(10)混凝土内俩最大应力艰，按式混凝土抹抗拉强渣度设计世值取1.1洞N/瓜mm2，则安全放系数满足抗裂无条件，故腾知不会出栽现裂缝。大体积混嫁凝土计算围案例1．合理的筹平面立面肚设计，避效免截面的美突变，从航而减少约棕束应力。2．合理晃的布置庆分布钢刷筋，尽挥量采用桨小直径双、密间区距，变扁截面处庙加强分括布钢筋3．避免污用高强妨混凝土猜，尽量被选用中挖低强度字混凝土宾，采用60天或90天强度4．采用滑捷动层减少据基础的约言束。5．混凝嘱土结构妥上下表伸面布置臣螺纹钢绢筋或冷酱轧扭钢妹筋网片终。设计方面右考虑的措稿施①．水泥品惧种:选用水抓化热较果低的425或525矿渣水泥桑。②．水乐泥用量钓：尽最过大限度灰减少水周泥用量和，同时疾参照水致泥厂的挤水泥强祖度历史爬资料。③．水事胶比:0.远25~0灵.40④．混合材仅：粉煤灰狠、矿渣、魄火山灰、垄超细矿粉遥等⑤．外加忧剂：掺入福高效复合废减水剂。⑥．砂窝石骨料林：骨料里：选用斧粒径5～31.5势mm的碎石，砂子的侍细度模其数在2.5以上的中代、粗砂。⑦．微膨胀缩慧剂：混凝土水宏灰比、胀剂的朴掺量、混凝土秀的养护、混凝土的主密实程度、减水剂四种类、膨胀剂的摘应用。配合比兄设计①.控制混姓凝土拌该合料的辜出机温送度和浇舟筑温度韵。②.混凝土壮的拌制1）保证混碧合材的质暖量，加强樱材质检验透，进行混灿凝土试配努，根据试娱配结果确蚁定。2）外加剂冷及膨胀剂改掺量准确吐，掺量误授差控制总王掺量的1％以下。3）搅拌鹊均匀。4）加料顺成序③.