大体积混凝土质量及控制裂缝方案

{品质管理质量控制}大体积混凝土质量及控制裂缝方案（一）、荷载引起的裂缝有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：1、设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。生大风、大雪、地震、爆炸等。次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：1、在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。2、桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近受力钢筋截断处容易出现裂缝。（或断面突变），当不能回避时，应做局部处理，如转角处做大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征如下：螺纹钢筋时，裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。2、中心受压。沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。3、受弯。弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝，并筋较少时，裂缝少而宽，结构可能发生脆性破坏。构件。受压构件。6、受剪。当箍筋太密时发生斜压破坏，沿梁端腹部出现大于45°方向的斜裂缝；当箍筋适当时发生剪压破坏，沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。7、受扭。构件一侧腹部先出现多条约45°方向斜裂缝，并向相邻面以螺旋方向展开。8、受冲切。沿柱头板内四侧发生约45°方向斜面拉裂，形成冲切面。9、局部受压。在局部受压区出现与压力方向大致平行的多条短裂缝。（二）、温度变化引起的裂缝主要因素有：1、年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。2、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。4、水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（2.0）浇筑之后由散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。出现裂缝。6、预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施350℃，80%；由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。（三）、收缩引起的裂缝（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失纹。），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。裂状，形状没有任何规律。研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。例如，为了提高混凝土的强度，施工时经常采用强行增加水泥用量的做法，结果收缩应力明显加大。2、骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收收缩小，含水量大收缩越大。3、水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。4、外掺剂。外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。5、养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。方式比自然养护方式混凝土收缩要小。快，混凝土收缩越快。7、振捣方式及时间。机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时5～15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。薄壁结构（壁厚20～60cm）。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(φ8～φ14)、0.5%。（四）、地基础变形引起的裂缝结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：这是造成地基不均匀沉降的主要原因。比如丘陵区或山岭区桥梁，勘察时钻孔间距太远，而地基岩面起伏又大，勘察报告不能充分反映实际地质情况。大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。3、结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太大的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂。4、结构基础类型差别大。同一联桥梁中，混合使用不同基础如扩大基础和桩基差异大时，也可能引起地基不均匀沉降。5、分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时，如分期修建的左右半幅造成较大沉降。回升，冻土融化，地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。7、桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。8、桥梁建成以后，原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤变形。因此，使用期间原有地基条件变化均可能造成不均匀沉降。破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。（五）、钢筋锈蚀引起的裂缝2～4结构破坏。（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。（六）、冻胀引起的裂缝），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。（七）、施工材料质量引起的裂缝量不合格，可能导致结构出现裂缝。1、水泥、水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程使混凝土抗拉强度下降。导致混凝土开裂。同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。2、砂、石骨料砂石的粒径、级配、杂质含量。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，如果使用超出规降低混凝土强度。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸2.53、拌和水及外加剂含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。（八）、施工工艺质量引起的裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。荷载裂缝的起源点。沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，既塑性收缩裂缝。得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。收缩裂缝。6、用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其现不规则裂缝。7、混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之致混凝土收缩而引起裂缝。8、混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。产生与模板变形一致的裂缝。裂缝。致混凝土出现裂缝。12、装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，或悬臂过侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。护栏往往产生裂缝；拆架后再浇筑护栏，则裂缝不易出现。（和易性、密实度）下降，导致结构开裂。三、保证大体积混凝土质量及控制裂缝的措施综上所述，桥梁产生裂缝的原因主要可以归纳为以下三个大的方面：温度裂缝、（一）保证混凝土的质量。保证混凝土的质量主要有以下几个措施：选择合适水泥和严格控制水泥用量525R，425R（90或120天425R450kg／m3525R360k／m3降低砼所受的拉应力。严格控制骨料级配和合泥量10.40mm10.30mm65％左右)，细度模数15％，40％-453.选择适当外加剂可根据设计要求，混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、20％左右0.555h选择优化配合比的拉应力。采用切实可行的施工工艺的收水裂缝。严格控制混凝土入模温度大体积砼最好选在春秋季施工，以降低入模温度，既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度，再者浇筑砼时最好不要让砼在太阳下直接爆晒。施工过程中加适当预埋件（调网或小直径钢筋网，以提高砼表面抗裂性（中间温度筋可去掉）3．00m内部最高温升、减少人力、材料及机械设备的投入。改进施工技术裂缝，并加强早期养护，提高砼抗拉强度。加强砼浇筑后的养护体积混凝土施工尤其适用。加强技术管理加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，强预测，并保证预测的科学性。同时在实施过程中，要切实落实施工方案。加强混凝土的测温工作L201100mm，测量混凝土100mm100l--5d2h16d4h13.5d产生，3d20℃左右，控制在规范规定范围内，未发现异常现象。其它参考意见大体积混凝土采用泵送工艺，泵送过程中，常会发生输送管堵塞故障，故提高混泵管上须遮盖湿麻袋，并经常淋水散热。混凝上中的砂石要有良好的级配，碎石1：3，40％。45％间，水灰比宜在15-18cm盲沟和集水井。（二）温度的控制和防止裂缝的措施制温度的措施如下：以减少混凝土中的水泥用量；2、拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；3、热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；4、在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；的温度梯度；改善约束条件的措施是：合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；主。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。7~15100~200kg／cm2..减少开裂的措施之一。其主要作用为：混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。25％。15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂裂性能。碳化收缩。上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。干燥收缩.许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进（三）混凝土的早期养护面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。使用期的稳定温度。防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。）施工中也是非常多的。主要原因是振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，砼浇筑后，（特别是初凝前的二次拌压（特别是的特性，适时增加抹加次数，消除表面裂缝（特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝），特别是初凝前的抹压，这对消除表面裂缝是非常有效的。一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。四、结语施，混凝土的裂缝是完全可以控制在充许的范围内。五、谢辞人。参考文献：叶琳昌、沈义.大体积混凝土施工［M］.北京：中国建筑出版社，1987.韩素芳主编.混凝土工程病害与修补加固.北京：海洋出版社，1996过镇海.钢筋混凝土原理.北京：清华大学出版社，1999一、无缝施工方案设计设计机理ZY分成4块，形成4个浇筑单元，块中又设有膨胀加强带，将其再分成4块，整个底板分成了16块。底板的分块确定后，墙板与顶板与底板相同的部位留设后浇带及加强带，其留设的方ZY剂用量，用这样的方法循环施工达到超长无缝结构的目的。补偿收缩混凝土0.20.7MPaZYZY配合比的设计42.5Mpa8%～9.8%，含泥量≤3%。④.膨胀剂:ZY二、施工技术措施后掺少量减水剂的预备措施7～8度方面的要求，加之可能出现的运输途中堵车或施工中出现临时需处理的问题，使浇捣速度减缓，延误了混凝土的入模时间，因时间延长造成混凝土坍落度损失加大，致使不能满足泵送要求，此时应严禁加入生水，而应采取二次掺少量的FDN2I减水剂的后掺法，补偿和恢复1%，在后掺减水剂时只考虑在0.2%301上。其掺量和搅拌时间由专人负责实施。地下室墙体混凝土配合比及浇筑的措施C30P120.470.41，混凝土的坍落度指标底板为18～20厘米，墙板坍落度指标控制在14～16厘米。采取该措施的目的在于减少用是非常有必要的。在浇筑过程中其他方面的控制均与底板的控制措施方法相同。地下室顶板的混凝土浇筑的控制该项工艺在施工中得到了有效的应用，因此对避免顶板发生早期裂缝起到了很好的作用。地下室混凝土的养护ZY3～43～5147构的成功起到了非常重要的作用。细部处理厘米的水平增强钢筋，防止因应力集中发生纵向裂缝。②.由于底板配筋为双向Φ25锚入基础梁一、二排主筋之间，使底板与柱节点处板面混1Φ双向钢筋网片，防止板面出现裂缝。穿外墙管道按要求作防水处理。需要进行不断的探索、丰富。一、大体积混凝土简述：现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。二、大体积混凝土的裂缝大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面，也有一定危害性；表面裂缝一般危害性较小。≤0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在~0.2mm~0.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝，将大大影响结构的使用，必须进行化学灌浆加固处理。大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。产生裂缝的主要原因有以下几方面：1、 1、水泥水化热3~52、2、外界气温变化会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60~65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。3、3、混凝土的收缩20⑨80⑨的水分要蒸发。多余水分的蒸混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。艺（特别是养护条件）等。三、大体积混凝土的配制大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：1、1、粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。2、2、外加剂宜采用缓凝剂、减水剂；掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。33、大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量。4、4、水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低等。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种使混凝土水灰比改变，而在掏水时又带走了一些砂浆，这样便形成了一层含水量多的夹层，且与温度高低有关，水完全析出的时间随温度的提高而缩短；此外，还与水泥的成分和细度有关。所以，在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种，并应在混凝土中掺入减水剂，以降低用水量。在施工中，应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处，用振捣器振实后，再继续浇筑上一层混凝土。四、大体积混凝土的浇筑：因素的影响，常采用的方法有以下几种：1、1、全面分层：端向中间同时进行浇筑。2、2、分段分层：集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。3、3、斜面分层：3筑层下端开始，逐渐上移。五、大体积混凝土养护时的温度控制温度变形引起混凝土的开裂。在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：20℃；25℃~30℃。2．混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。见的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯木、湿砂等），在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温20℃。5．混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。得到很好的保证。1187质量，主要采取了如下技术措施。升温。少混凝土表面水分散发。加强混凝土的养护及测温工作。为防止混凝土内外温差过大，造成温度应力大于28201228184115每611620121；2128241081225摄183检查未发现温度裂缝，可见完善的养护及选料等措施等起到了良好效果。其力学性质、变形和破坏机理有很大离散性，并存在试件的尺寸效应，这也正是大体积混凝土材料特性研究的困难所在。就高拱坝而言，对混凝土材料特性的准确评价和合理利用，将极大地关系到工程的安全性和经济性。全面深入地开展大体积混凝土的力学、变形、抗裂性能等特性研究，对高拱坝坝踵的开裂机制和损伤断裂机理进行探讨，可为高拱坝的设计和施工提供可靠的科学依据，并将对拱坝设计方法的完善和改进、保证工程质量、提高大坝安全度、节约混凝土原材料，节约工程投资都具有重大意义。高强度大体积混凝土研究课题）的抗力特性与荷载作用效应的仿真性研究着手。从目前大坝建设发展趋势分析，下述一些问题，还需进一步研究。裂缝防治求。在地震作用下的力学与变形特性参数的确定现代计算技术的发展，已完全有可能对地震作用下的坝－地基－库水共同作用的地震响应作出精确求解，但精度与仿真性却受到两方面的制约：一是当远场地基深部产生地震后，震波通过介质的传播，受到反射、折射及不均匀介质与不规则地形的影响，坝址河谷地区地震地另一个制约因素是对大体积混凝土在地震作用下的强度和应力应变关系还不十分了解，以往设计只能沿用国外依据少量试验所确定的资料（30％，50％等），并基于经验安全系数设计法来参数的合理性也难以通过工程实践来验证。是高拱坝建设所急待解决的一项关键技术。力学与变形的仿真目前，拱坝结构设计采用的经验安全系数设计法，要求坝体最大应力小于某一容许应力值，化。因此，采用容许应力法进行拱坝设计，用经验安全系数评价大坝的强度安全，并不需要开展对全级配混凝土大试件的强度特性研究，因为安全系数中已包含了试件尺寸效应和粒径只能是一种数值上的安全感，它束缚了拱坝设计水平的提高。）产生塑性开裂、裂缝扩展，或是材料（峰值强度）的某一分数态失效的极限容许使用强度的确定，就成为大坝安全评价必不可少的基本参数。拱坝局部拉应力超过控制标准并不会导致大坝🖂即失效，只要裂缝是稳定的，大坝仍能安全运行。三维非线性有限单元法提供了开裂分析的手段，但分析成果的可靠性又依赖于对材料所假定的本构模型，以往用通过湿筛处理后的混凝土小试件试验资料推出的混凝土材料的本的函数对比关系也就显得特别重要。开裂机制与裂缝扩张稳定性判别准则（如温度、）及基础沉降等作用下，就会发展、扩大、贯通，直到产生宏观断裂失程的有力分析手段。大坝开裂可以代表一种局部破坏，它预示将来可能导致大坝工作的失效，因此，开展大体积混凝土损伤－断裂特性的研究，是正确评价大坝的安全和耐久性所必须的。高强度大体积混凝土研究内容与方法配合比优化研究）的品质因素、掺量及组合对大体积混凝土的抗压、抗裂性能的分析，确定大体积混凝土抗裂性指标评估的数学模型，建🖂混凝土配合比设计与抗裂指标的关系。标，建🖂配合比设计资料数据库，并编制混凝土抗裂优化配合比设计程序。结合二滩工程施工，选择最优配合比，用编制的程序验证其抗裂性能，并通过浇筑块温低热的要求。动态强度特性研究进行混凝土在动力(地震)荷载作用下的破坏机制研究。通过改变应变速率、低周反复加（拉、压）、动弹性模量与泊松比、比例极限与屈服极限及动态断裂参数。初步提出拱坝抗震设计有关参数及抗震强度设计准则。全级配混凝土试件特性的试验研究件、加载方式等。通过试验研究，提出全级配混凝土试验标准的建议。征点，以及它们与湿筛小试件之间对应的函数关系。大体积混凝土的本构关系。采用细观力学的分析方法，对混凝土宏观力学特性进行计算机模拟。此研究可作为扩大配试验的替代手段。根据试验成果，提出大体积混凝土容许使用强度和强度设计准则。损伤—断裂特性研究系统开展混凝土损伤—断裂特性的试验研究。根据实验成果，探求混凝土的损伤、断裂🖂能反映大体积混凝土损伤断裂特性的本构关系。用细观力学理论模型分析损伤的扩展，建🖂裂缝扩展模型。用分数维理论建🖂裂缝尖端🖂非线性断裂能的尺寸效应。合型断裂韧度的尺寸效应。用损伤断裂理论探讨大坝浇筑块温控标准。稳定性，并进一步探讨高拱坝坝踵开裂机理。主要成果在我国首次建🖂了高拱坝混凝土抗裂优化配合比设计系统凝土各组分的配合比例，以满足高拱坝的特殊需要。该优化设计系统主要包括三个部分：在研究了坝体混凝土合理的抗裂性能评估指标的基础上，建🖂起混凝土各组分的品质、）下，混凝土自身抵抗水化热温度应力的能力。🖂了混凝土配合比设计的资料数据库，供配合比设计时调用。以数学模型为基础，在丰富的数据资料库支持下，研制了我国第一个大体积混凝土抗裂（借合理性。在国内首次对地震作用下坝体混凝土特性参数进行了试验研究在总结国内外资料和大量摸索试验的基础上，提出了改变应变速率、低周循环加载和在的自身惯性力效应，这种效应有别于冲击荷载，也不同于疲劳荷载。性参数的变化规律，以及动力破坏机理和试件尺寸效应等。在试验研究基础上，提出混凝土动参数取值建议。研究表明，大体积混凝土动强度提高1Hz30％的指标是偏于不安全的。完成了全级配混凝土破坏全过程的仿真性研究首次制定了全级配混凝土试件的标准试验方法，为统一我国大坝全级配混凝土试验、建🖂我国全级配混凝土试验规程奠定了基础。首次全面、系统地进行了全级配混凝土试件的应力～应变全过程（主要是硬化上升段过衡条件评价大坝强度设计法提供了可靠的依据。全级配混凝土试验资料的小子样统计分析方法研究，从理论上解决了大试件的最小样本级配混凝土研究提供了科学的统计分析手段。探索了混凝土力学特性的计算机模拟技术，研制了模拟混凝土宏观力学特性的计算模型获得可信的试验成果，有助于对混凝土材料特性的研究和认识。高拱坝按双轴强度设计和制定拱坝宏观容许拉应力有重要的参考价值。丰富了混凝土损伤断裂理论成果主要反映在：从理论上（包括细观力学理论模型）分析探讨了混凝土损伤－复合断裂的裂缝尖端过程了理论依据。通过系列试验、概率模型与分布模型的统计推断、复合型断裂能分离、分形几何理论运损伤—断裂—裂缝扩展的追踪分析。研制了大坝开裂分析的损伤—断裂三维非线性有限元程序（位移协调开裂元子结构有限此更能反映混凝土受力特性。结合二滩工程运用损伤—断裂力学理论，探讨了混凝土浇筑块温度控制标准问题，并开明，采用损伤—断裂力学分析时，容许温差可适当放宽。结合二滩工程，对二滩拱坝坝踵稳定性进行了核算。计算表明：二滩拱坝上游坝踵局部开裂是难以避免的；坝踵开裂最大深度约为坝底宽的1／6，不会危及防渗设施；上游坝踵局可靠，对最终评定二滩拱坝强度与稳定安全都有极大的指导作用。发展和提高了混凝土材料的试验技术程为主，因此试验技术与量测技术的难度较大。如65cm🖂方体试件的单轴受压全过程试验与量测、45cm×45cm×250cm90cm×45cm×420cm或少见的。结语中间研究成果已经在施工中得到应用。（采用合格弃渣料为二滩招标文件所肯定），每🖂20kg在配合比优化设计中，推荐配合比对确定二滩混凝土配合比有指导与参考作用。目前，二滩每🖂35kg，且混凝土综合性能得到改善。受坝踵局部开裂影响。7500M33.3M1979奖，耀华皮尔金顿熔窑深坑、民生装卸公司8万吨筒仓基础等大体积混凝土施工技术曾获1986年、1993年上海市建工局科技成果一等奖。一、特点裂缝，而必须予以控制这种裂缝现浇混凝土结构。采用一次整体浇注混凝土的方法和“综合温控”施工技术，有利于提高结构的整体性、抗渗性、同时提高了结构的抗震能力。这种大体积混凝土的施工工艺，减少了施工工序之间的交叉，取消了各种施工缝的处理工作，从而简化了施工程序，加快了施工进度。二、适用范围础底板、箱型基础、设备基础等需要裂缝控制的钢筋混凝土工程。三、施工要点1.材料要求水泥：应尽可能采用中低水化热的水泥。如325号、425号矿渣硅酸盐水泥。为减天设计强度。细骨料：中粗砂，含泥量<2%。粗骨料：5~25MM5~40MM5~40MM量<1%，符合筛分曲线要求。骨料中针状和片状<15%（重量比。，改善混凝土和易性与可泵性，延长缓凝时间。2.混凝土配合比40%~45%之间，在满足可泵性前提性，尽量降低砂率。坍落度再满足泵送的条件下尽量选择小值，以减少收缩变形。3.控制新鲜混凝土的出机温度混凝土中的各种原材料，尤其是石子与水，对出机温度影响最大。在气温较高时，宜在砂石堆场设置简易遮阳棚，必要时可采用向骨料喷水等措施。4.控制浇注入模温度夏季施工时，在输送泵送时采取降温措施，以防入模混凝土温度升高。如在搅拌筒上搭积混凝土一般宜在正温搅拌和正温浇注，并靠自身水化热进行蓄热保温。5.混凝土的施工混凝土浇注顺序的安排，以薄层连续浇注以利散热，不出现冷锋为原则。宜尽可能采用二次振捣工艺，以提高混凝土密实度和抗拉强度，对大面积的板面要进行拍打真实，去除浮浆，实行二次抹面，以减少表面收缩裂缝。混凝土在浇注振捣过程中的泌水应予以排除。根据土建工程大体积混凝土的特点和施工经验，实测的混凝土内部中心与表面温25利用测温技术进行信息化施工，可以全面了解混凝土在强度发展过程中内部温度缝的出现。6、测温应根据工程项目的平面形状尺寸、厚度等不同情况，合理、经济地布设测温点，并测绘测温点布置图。温度测点以集成温度传感器作感温元件，要进行筛选和防老化处理。在埋设前应保测温工作的顺利进行。每次测温后，应🖂即汇总整理混凝土内部温度场与温差数值,提供给施工指挥部门，以指导现场的施工。7、养护养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，马铺放。养护必须根据混凝土内表温差和降温速率，及时调整养护措施。根据工程的具体情况，应尽可能多养护一段时间，拆模后应🖂即回土或在覆盖保护，同时预防近期骤冷气候影响，以控制内表温差，防止混凝土早期和中期裂缝。8、设计构造上的改善在底板外约束较大的部位应考虑设置滑动层。在结构应力集中的部位，应加抗裂钢筋作出加强处理，在必须分段施工的水平施工缝部位，增设暗梁防止裂缝开展等。四、质量标准五、机具设备XQC-300QZG-010测温仪，大体积混凝土温度微机实时监测仪和进口的恒溜型集成温度传感器配套。结构支模、扎筋、混凝土拌制、运输、浇注等所需的机具设备，可根据不同工程对象按通常施工要求设置。但必须确保连续浇注，并不得出现冷缝。六、劳动组织浇注前与浇注施工劳动力组织按不同工程对象的工作面大小，泵车数量等通常施工要求安排。养护阶段：按二班三班昼夜值班考虑。人员有：每台班技术干部一人，养护工人根据工作量安排。七、效益分析对比（14-1）施工方法施工难易程度施工周期劳动力材料质量后浇带及跳仓浇筑施工缝处理清除垃圾、扎筋、技术停歇时间长、工序环节增加施工缝人工处后浇部分需提高混因施工缝处理质量难以保证结构支模有一定的难度交叉多，工期长理等大量人工凝土强度等级整体性、抗渗性、抗震性较差伸缩缝方法施工缝设置有一定难度需结构分段施工和技术停歇时间增加伸缩缝结构处理大量人工增加伸缩缝处理部分的钢筋混凝土防渗无保证分层分块方法施工缝处理清支模有一定的难度技术停歇时间长、工序环节交叉多，工期长重复施工及施工缝处理等大量人工分层新老混凝土需增加构造钢筋因施工缝处理质量难以保证结构抗震性较差采用一次连续浇注不留任何施工缝施工较为方便工序环节交叉少，连续均衡施工，工期短节省人工部分仅需增加少量构造钢筋高结构抗渗能力与抗震能力八、工程实例（1）耀华皮尔金顿浮法玻璃有限公司熔窑深坑底标高为-13.13m，其底板尺寸为92.3m*48.1m*1.8m，高低跨处厚达6m,采用c30混凝土，总计7500m3。浇筑使用5辆泵车，0.6m,11.63m,分三段浇筑（4.4m,5.13m,2.1m613m3、1060m3、513m3,21（2）上海港民生装卸公司八万吨及散量筒仓基础底板标高为-1.7m,底板为124.45m*98.36m8700m342.917.6在-6.9新上海国际大厦基础底板标高-14.5m3.0~3.5m17000m3,混凝土692.5~3.2m,20000m3，中心最高温度度，基础无裂缝。7600m36.0m,混凝土13000m3,基础无裂缝。济损失，我们要减少和控制裂缝的的出现。）这两方面综合考虑。抗拉强度和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。一、温度裂缝较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当大体积砼浇筑在约束地基（例如桩直至贯穿的温度裂缝。变时，由于砼为不良导体，形成温度梯度，当温度梯度较大时，砼产生裂缝。（包括入）和保温保湿养护。浇筑完后根据温控指标，及时调整保温保湿养护条件。（土、空气等），初凝时间、风速、温差等影响较大，特别是风速和温差较大时，温度影响系数?大大降低，最高温升将降水养护,秋冬季加盖草袋、海绵如果工地气候风大、干燥特征拆模后及时采取防风，保温措也是非常成功的。二、沉缩裂缝）施工中也是非常多的。主要原因是（特别早期强度又低，不能抵抗这种变形而导致开裂。（特别是缓凝剂的特性，适时增加抹加次数，消除表面裂缝（特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝），特别是初凝前的抹压，这对消除表有效的。三、保证大体积混凝土质量的措施选择合适水泥和严格控制水泥用量减少水化热，降低混凝土的温升值。并尽量选用后期强度（90120），降低水泥量，并延450kg／m3，525R360kg／m3。以降低砼最高温升，降低砼所受的拉应力。严格控制骨料级配和合泥量。砂、石含泥量控制在1％以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。选择适当外加剂可根据设计要求，混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等20％左右，水灰比可控制在0.555h4.选择优化配合比等，以降低水泥用量，减少水化热，以降低砼温升，从而可以降低砼所受的拉应力。采用切实可行的施工工艺根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每由于底层钢筋间距较密，第二道布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝土的收水裂缝。严格控制混凝土入模温度大体积砼最好选在春秋季施工，以降低入模温度，既是在夏季施工最好采取有效措施降保证水泥库通风良好，自来水预可先放入地下蓄水池中降温。加适当预埋件在砼易裂缝部位埋设应力应变传感片，直接测试拉应力，以便更直接控制砼（调节保温以提高砼表面抗裂性（中间温度筋可去掉）3．00m垫20＠2肋水平抗缩钢筋网片。采用“水平分层间隙”施工方法，分两层进行浇筑，间隙时，这种施工方法可降低内部最高温升、减少人力、材料及机械设备的投入。改进施工技术养护，提高砼抗拉强度。加强砼浇筑后的养护土的温升值，且可大大缩短养护周期，对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。加强技术管理加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分工，时在实施过程中，要切实落实施工方案。加强混凝土的测温工作L201100mm，测量混凝土的表面温度，测温管均露出混100mm100l--5d2h1第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。从已有施工经验的测温情况看，混凝土内部温20℃左右，控制在规范规定范围内，未发现异常现象。其它参考意见名1：3，砂率宜在40％。45％间，水灰比宜在0．5-0．55间，坍落度宜在15-18cm间。防雨棚，并在基坑四周，设置盲沟和集水井。大体积混凝土裂缝的可能原因裂缝的类型和形成原因响因素如下：收缩裂缝：中的用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。泥。过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。人们对收缩给予了很大的关注，但引人关注的并不是收缩本身，而是由于它会引起开裂。混还顺便提及塑性收缩问题。0.3580%以下，自身收缩与干缩则接近各占一半。干缩都发生在拆模以后，因此只要覆盖了表面，就认为混凝土不发生干缩。比大坝混凝土中快得多，因此也激烈得多。还有塑性收缩，在水泥活性大、混凝土温度较高，或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处混凝土体内的水分蒸发进一步加快，于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。温差裂缝凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。混凝土的表面产生裂缝。从而引起较大的表面拉应力。同时，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一3再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，也会产生很大的拉应力，直至出现收缩裂缝。安定性裂缝安定性裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。裂缝的防治措施设计措施精心设计混凝土配合比混凝土配合比设计时，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂一高（高粉煤灰掺量的抗裂混凝土。0.3～0.5%之间。避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。具体情况作设计变更。施工措施量减少(1～1.5%以下)。2.1.1性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期（1～5d）可产生一定的预压应力，而在水化后期预量大些，C3A、C3SC2S5.0%以内、50.020.0%左右，这种熟料比例的水泥具有长期稳定的微膨胀抗裂性能【280%～83%，因此，在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。性，而且可提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。有研究表明，砂子中石粉比例一般在15%～18%之间为宜。等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。也是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分。剂和减少剂。采用综合措施，控制混凝土初始温度T2Tttσttσtu。多掺粉煤灰和矿物掺和料)和混凝土初始温度(通过骨料水冷和风冷降温、加冰和加冷却水拌和、各生产环节加强保温以免冷量损失等措施，降低混凝土初始温度)，减少和避免裂缝风险。人工控制混凝土温度的措施(如：体内埋设冷却水管和风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护)主要是针对后期而言，对早期因热原因引起的裂缝是无助的。比如表面保温材料保护可以减少内外温差，但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高，从受约束而导致贯穿裂缝热裂缝。超冷会使混凝土温差过大，引起温差裂缝泵管上加盖草袋，并喷冷水。根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩。加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。C5。采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。15%～50%。一、工程概况:本工程是一座集商业、办公公寓为一体的现代化建筑，地下一层地上裙楼四层，A虚席24层，B座29层，总建筑面积74500余平方米。结构型式为框支剪力墙结构。本工程地下室为停车场，有消防水池、水泵室、配电室及发电机室，一层至四层主要是商业及办公1600400厚基础抗水板,承台设计底标高-5.2C40防渗混凝土，0.8Mpa4000🖂256256二、施工准备工作:作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。1、 1、材料选择本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下：水泥：考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。粗骨料：采用碎石，粒径5-25mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的水泥水化热减少，降低混凝土温升。0.5mm5%。选用平均粒径较大10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤掺加粉煤灰量。外加剂：设计无具体要求，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，每🖂方米混凝土2kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能，商品混凝土站在浇筑前应报告送达施工单位。2、混凝土配合比混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规行设计。粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。3、现场准备工作基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。基础底板上的地坑、积水坑采用组合钢模板支模，不合模数部位采用木模板支模。将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、草席等应提前准备好。项目经理部应与建设单位联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明用。管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。三、大体积混凝土温度和温度应力3d措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内;当度的控制可采取调整保温层的厚度。四、大体积混凝土施工1、施工段的划分及浇筑顺序由于基础底板已经分为不同的3个区，底板厚为400mm的2、5区基础混凝土采取正常的喷水养护，因此基础底板以分区为一个自然施工段。18600🖂206区的混凝土浇筑采用21轴和B轴处架一梭槽至筏板的中央，H2000🖂485区的混凝土浇筑采用2台混凝土输送泵送筑，混凝土总量约为500🖂方米，计划完成122、混凝土浇筑2筑。混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。1～2大，在1.5米厚的底板内可斜向流淌1米远左右，2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣2～4由于混凝土坍落度比较大，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝实措施。17d128d强度归技术档案资料用;l组作仍14d强度备用。225、混凝土测温基础底板混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管。测温管的长度分部为两种规格，测温点约布置见附图2。测温线应按测温平面布置图进行预埋，预埋时测温管与钢筋绑扎牢于区分深度。测温线用塑料带罩好，绑扎牢固，不准将测温端头受潮。测温线位置用保护木框作为标志，便于保温后查找。配备专职测温人员，按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要行交底。测温工作应连续进行，每测一次，持续测温及混凝土强度达到时间，强度并经技术部门同意后方可停止测温。25技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。6、混凝土养护混凝土浇筑及二次抹面压实后应🖂即覆盖保温，先在混凝土表面覆盖二层草席，然后在上面覆一层塑料薄膜。新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。柱、墙插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大或受冻。停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后，可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉，使混凝土散热。五、主要管理措施1、拌制混凝土的原材料均需进行检验，合格后方可使用。同时要注