大体积混凝土施工总结.ppt

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1、大体积砼基础 近几年来，全国各地工程规模日趋扩大，近几年来，全国各地工程规模日趋扩大，结构形式日益复杂，工业与民用建筑中大体结构形式日益复杂，工业与民用建筑中大体积混凝土越来越多。由于其体积大，表面小，积混凝土越来越多。由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝和收缩变形裂缝，影响结构安全和温度裂缝和收缩变形裂缝，影响结构安全和正常使用，所以必须从根本上分析它，来保正常使用，所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。证施工的质量。 大体积混凝土的定义大

2、体积混凝土的定义 大体积混凝土裂缝控制大体积混凝土裂缝控制 工程实例工程实例1 1 工程实例工程实例2 2大体积混凝土的定义大体积混凝土的定义 大体积混凝土含义一般是指其体积大到必须采大体积混凝土含义一般是指其体积大到必须采取措施处理水化热产生的温差，合理解决温差变形取措施处理水化热产生的温差，合理解决温差变形引起的应力，并控制裂缝的产生或限制裂缝开展的引起的应力，并控制裂缝的产生或限制裂缝开展的现浇混凝土。现浇混凝土。 大体积混凝土施工规范大体积混凝土施工规范（GB 50496-2009GB 50496-2009）中给予大体积混凝土定义：混凝土结构物实体最小中给予大体积混凝土定义：混凝土结构

3、物实体最小尺寸不小于尺寸不小于lmlm的大体量混凝土，或预计会因混凝土的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的中胶凝材料水化引起的温度变化温度变化和和收缩收缩而导致有害而导致有害裂缝产生的混凝土。裂缝产生的混凝土。 大体积砼结构的特点大体积砼结构的特点 由于高层基础多为砼体积较大的箱形、筏形和由于高层基础多为砼体积较大的箱形、筏形和桩承台较大的基础，这种结构有结构厚、体形大、桩承台较大的基础，这种结构有结构厚、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。外荷载引起裂缝的可能性很小。但要求高等特点。外荷载引起裂缝的可能

4、性很小。但水泥的水化反应过程中释放的水化热所产生的温度水泥的水化反应过程中释放的水化热所产生的温度变化与砼收缩的共同作用，会产生较大温度应力和变化与砼收缩的共同作用，会产生较大温度应力和收缩应力，是大体积砼结构出现裂缝的主要因素。收缩应力，是大体积砼结构出现裂缝的主要因素。这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害，所以必这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害，所以必须控制温度应力和温度变形裂缝的开展。须控制温度应力和温度变形裂缝的开展。通过大量的工程实践证明：通过大量的工程实践证明： 砼的温升和温差与表面系数有关，单面散热的结砼的温升和温差与表面系数有关，单面散热的结构断面最小厚度在构断面最小厚度在

5、75cm75cm以上，双面散热的结构断面以上，双面散热的结构断面最小厚度在最小厚度在100cm100cm以上，水化热引起的砼内外最大以上，水化热引起的砼内外最大温差预计可能超过温差预计可能超过2525，应按大体积砼施工。，应按大体积砼施工。 大体积混凝土的定义大体积混凝土的定义 大体积混凝土裂缝控制大体积混凝土裂缝控制 工程实例工程实例1 1 工程实例工程实例2 2n 混凝土裂缝的类型与产生原因混凝土裂缝的类型与产生原因n 控制裂缝的措施控制裂缝的措施设计方面设计方面材料方面材料方面施工方面施工方面大体积混凝土裂缝控制大体积混凝土裂缝控制混凝土裂缝的类型混凝土裂缝的类型裂缝的种类：按裂缝的宽度

6、不同，混凝土裂缝裂缝的种类：按裂缝的宽度不同，混凝土裂缝可分为可分为“微观裂缝微观裂缝”和和“宏观裂缝宏观裂缝”两种。两种。 微观裂缝微观裂缝（在尚未承受荷载的混凝土结构中存在着肉（在尚未承受荷载的混凝土结构中存在着肉眼看不见的微观裂缝其宽度为眼看不见的微观裂缝其宽度为0.05mm0.05mm以下）：以下）： p 粘着裂缝：骨料与水泥石粘结面上的粘着裂缝：骨料与水泥石粘结面上的 p 水泥石裂缝：骨料间水泥浆中的裂缝水泥石裂缝：骨料间水泥浆中的裂缝 p 骨料裂缝：存在于骨料本身的裂缝骨料裂缝：存在于骨料本身的裂缝 前两种形式的裂缝前两种形式的裂缝较多，且这些裂缝分布较多，且这些裂缝分布不规则、不

7、贯穿，砼仍不规则、不贯穿，砼仍可承受拉力。可承受拉力。混凝土裂缝的类型混凝土裂缝的类型宏观裂缝宏观裂缝（宽度（宽度0.05mm0.05mm以上以上肉眼可见的裂缝肉眼可见的裂缝）：）：p 表面裂缝表面裂缝：表面拉应力大于砼极限抗拉强度时出现的裂缝：表面拉应力大于砼极限抗拉强度时出现的裂缝 p 贯穿裂缝：贯穿裂缝：砼从高温降温引起砼收缩产生拉应力，当大于砼从高温降温引起砼收缩产生拉应力，当大于砼的极限抗拉强度时，混凝土的整个截面出现贯穿裂缝。砼的极限抗拉强度时，混凝土的整个截面出现贯穿裂缝。 p 深层裂缝深层裂缝：表面裂缝发展而成深层裂缝：表面裂缝发展而成深层裂缝混凝土裂缝的类型混凝土裂缝的类型宏

8、观裂缝是微宏观裂缝是微观裂缝扩展的结观裂缝扩展的结果。果。混凝土裂缝的类型混凝土裂缝的类型 表面裂缝表面裂缝 大体积混凝土浇筑初期，水泥水化热大量产生，使混凝土大体积混凝土浇筑初期，水泥水化热大量产生，使混凝土的温度迅速上升。但由于混凝土表面散热条件较好，热量可向的温度迅速上升。但由于混凝土表面散热条件较好，热量可向大气中散发，其温度上升较少；而混凝土内部由于散热条件较大气中散发，其温度上升较少；而混凝土内部由于散热条件较差，热量不易散发，其温度上升较多。混凝土内部温度高、表差，热量不易散发，其温度上升较多。混凝土内部温度高、表面温度低，则形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面面温度低，则

9、形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。表面就产生裂缝。混凝土裂缝的类型混凝土裂缝的类型 表面裂缝虽不属于结构性裂缝，但在混凝土收缩时，由于表面裂缝虽不属于结构性裂缝，但在混凝土收缩时，由于表面裂缝处的断面已削弱，易产生应力集中现象，能促使裂缝表面裂缝处的断面已削弱，易产生应力集中现象，能促使裂缝进一步开展。进一步开展。 国内外对裂缝宽度都有相应的规定，如我国的混凝土结国内外对裂缝宽度都有相应的规定，如我国的混凝土结构设计规范，对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就有明确

10、构设计规范，对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就有明确的规定：室内正常环境下的一般构件为的规定：室内正常环境下的一般构件为0.3mm0.3mm；露天或室内高；露天或室内高湿度环境下为湿度环境下为0.2mm0.2mm。贯穿裂缝贯穿裂缝 大体积混凝土浇筑初期，混凝土处于升温阶段及塑性状大体积混凝土浇筑初期，混凝土处于升温阶段及塑性状态，弹性模量很小，变形变化所引起的应力很小，温度应力态，弹性模量很小，变形变化所引起的应力很小，温度应力一般可忽略不计。一般可忽略不计。混凝土裂缝的类型混凝土裂缝的类型 混凝土浇筑一定时间后，水泥水化热基本已释放，混凝混凝土浇筑一定时间后，水泥水化热基本已释放，混凝土从

11、最高温逐渐降温，降温的结果引起混凝土收缩，再加上土从最高温逐渐降温，降温的结果引起混凝土收缩，再加上混凝土多余水分蒸发等引起的体积收缩变形，受到地基和结混凝土多余水分蒸发等引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束，不能自由变形，导致产生拉应力，当该构边界条件的约束，不能自由变形，导致产生拉应力，当该拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土整个截面就会产拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土整个截面就会产生贯穿裂缝。生贯穿裂缝。 贯穿裂缝切断了结构断面，破坏了结构整体性、稳定性、贯穿裂缝切断了结构断面，破坏了结构整体性、稳定性、耐久性、防水性等，影响正常使用。应当采取一切措施控制耐久性、防

12、水性等，影响正常使用。应当采取一切措施控制贯穿裂缝的开展。贯穿裂缝的开展。深层裂缝深层裂缝基础约束范围内的混凝土，处在大面积拉应力状态，基础约束范围内的混凝土，处在大面积拉应力状态，在这种区域若产生了表面裂缝，则极有可能发展为深在这种区域若产生了表面裂缝，则极有可能发展为深层裂缝，甚至发展成贯穿性裂缝。层裂缝，甚至发展成贯穿性裂缝。深层裂缝部分切断了结构断面，具有很大的危害性，深层裂缝部分切断了结构断面，具有很大的危害性，施工中是不允许出现的。施工中是不允许出现的。如果设法避免基础约束区的表面裂缝，且混凝土内如果设法避免基础约束区的表面裂缝，且混凝土内外温差控制适当，基本上可避免出现深层裂缝和

13、贯穿外温差控制适当，基本上可避免出现深层裂缝和贯穿裂缝。裂缝。混凝土裂缝的类型混凝土裂缝的类型 由外荷载的直接应力（即按常规计算的主要应力）引起的由外荷载的直接应力（即按常规计算的主要应力）引起的 由结构的次应力（计算未考虑到的结构内部应力）引起的由结构的次应力（计算未考虑到的结构内部应力）引起的 由变形变化（温度、收缩、不均匀沉降等）引起的由变形变化（温度、收缩、不均匀沉降等）引起的 大体积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝多由上述第三种原因引多由上述第三种原因引起。起。 当变形受到约束产生当变形受到约束产生的应力超过混凝土的抗的应力超过混凝土的抗拉强度时，就引起裂缝。拉强度时，就引起裂缝。混凝

14、土裂缝产生原因混凝土裂缝产生原因结构变形的内外约束：结构变形的内外约束：1 1、内约束内约束：结构变形时，其内部各质点之间产生的约束；：结构变形时，其内部各质点之间产生的约束；2 2、外约束外约束：结构变形时，不同结构之间产生的约束。：结构变形时，不同结构之间产生的约束。 分为：分为：自由体、全约束、弹性约束（部分约束）自由体、全约束、弹性约束（部分约束） 建筑工程中的大体积混凝土，外约束应力占建筑工程中的大体积混凝土，外约束应力占主要主要地位地位混凝土裂缝产生原因混凝土裂缝产生原因 大体积混凝土裂缝产生的原因大体积混凝土裂缝产生的原因主要由温度变形、收缩变形导致内约束引起的表面裂缝外约束引起

15、的深层裂缝砼浇筑初期，其内部与表面温差过大 砼浇筑后期，砼降温、干缩变形引起的混凝土内部收缩受到外部约束设设计计方方面面施施工工方方面面采用过高强度等级的混凝土采用过高强度等级的混凝土（设计强度过高，水泥用量过大）（设计强度过高，水泥用量过大）忽视配置控制温度和收缩变形忽视配置控制温度和收缩变形的构造钢筋的构造钢筋（温度应力和收缩应力变形不能受到约束）（温度应力和收缩应力变形不能受到约束）材料选用不当材料选用不当施工技术准备不周密施工技术准备不周密浇筑过程施工措施不当浇筑过程施工措施不当浇筑后的养护和监控不完善浇筑后的养护和监控不完善1、设计方面、设计方面l大体积混凝土采用的强度等级日趋增高，

16、出现大体积混凝土采用的强度等级日趋增高，出现C40C40C55C55甚甚至更高强度等级的高强混凝土，设计强度过高，水泥用量过至更高强度等级的高强混凝土，设计强度过高，水泥用量过大，必然造成混凝土水化热过高，混凝土块体内外温差过大，大，必然造成混凝土水化热过高，混凝土块体内外温差过大，温度应力容易超过混凝土的抗拉强度，产生开裂。温度应力容易超过混凝土的抗拉强度，产生开裂。 l对于大型基础底板，设计人员往往只重视满足强度和抗冲对于大型基础底板，设计人员往往只重视满足强度和抗冲切要求的结构配筋和构造配筋，而忽视配置控制温度和收缩切要求的结构配筋和构造配筋，而忽视配置控制温度和收缩的构造钢筋，混凝土产生的温度应力和收缩应力变形不能受的构造钢筋，混凝土产生的温度应力和收缩应力变形不能受到足够的约束，从而产生裂缝现象。到足够的约束，从而产生裂缝现象。 大体积混凝土裂缝产生的原因大体积混凝土裂缝产生的原因2、施工方面、施工方面l大体积混凝土裂缝主要产生于两个阶段：一是混凝土浇捣大体积混凝土裂缝主要产生于两个阶段：一是混凝土浇捣后的温升阶段后的温升阶段, ,因混凝土内部与表面温差过大因混凝土内部与表面