大体积混凝土质量控制.ppt

《大体积混凝土质量控制.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大体积混凝土质量控制.ppt（29页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、大体积混凝土的质量控大体积混凝土的质量控制措施制措施大体积混凝土的质量控制措施大体积混凝土的质量控制措施 一、何为大体积混凝土？一、何为大体积混凝土？ 所谓大体积混凝土，没有一个具体量化值，过去一般理解为尺寸较大的混凝土，一般采用0.8m1m；现代大体积混凝土的定义改进为：由于水化热可能引起开裂的混凝土，就叫大体积混凝土。 GB50496-2009规定 “混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m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温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土”。日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外

2、界气温之差预计超过25的混凝土，称为大体积混凝土”。 特点：结构厚实，砼量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形。大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控温措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。 在建筑施工中常碰到大体积砼，为了解大体积砼防裂和温度控制方面的问题，加强施工技术方面的交流，本人根据自己的认识所及，参考了一些相关书籍、文章，主要从实际出发，和大家交流一下大体积混凝土应该如何控制质量

3、，为什么要进行防裂和温度控制的道理。 主要参考：高层建筑施工手册、地下工程防水技术规范GB50108-2001)、高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32002、大体积混凝土施工规范GB504962009等规范、规程。二二、大体积混凝土的裂缝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，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝一般危害性较小。 但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全，它都有一个最大允许值。处于室

4、内正常环境的一般构件最大裂缝宽度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0.10.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。如超过0.20.3mm，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

5、形，混凝土抗压强度较大，但抗拉强度却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，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。 三、产生裂缝的主要原因有以下几方面：产生裂缝的主要原因有以下几方面： 1、水泥水化热、水泥水化热 水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增

6、长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初35天。 2、外界气温变化、外界气温变化 大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，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。 温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达6065，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、混凝土的收缩、混凝土的收缩 混凝土中约20的水分是水泥硬化所必须的，而约80的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起

7、混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。 影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺（特别是养护条件）等。 (1)荷载作用下的裂缝(约占10%)(2)变形作用下的裂缝(约占80%)(3)耦合作用下的裂缝(约占10%)(a) 表面裂缝 (b) 深层裂缝 (c) 贯穿裂缝 4. 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

8、力。在全约束条件下，混凝土结构的变形：式中：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。T (3-1) T4. 混凝土收缩变形四、现行规范规程中有关大体积砼的条文有哪些具体内容？四、现行规范规程中有关大体积砼的条文有哪些具体内容？ 混凝土结构工程施工质量验收规范GB502042002： 7.4.7条注：对大体积混凝土的养护，应根据气候条件按施工技术方案采取控温措施。 高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32002中： 13.7.11条基础大体积混凝土施工应合理选择混凝土配合比，宜选用水化热低的水泥、掺入适当的粉煤灰和外加剂、控制水泥用量，并应作好养护和温度测量。混凝土内部温度

9、与表面温度的差值、混凝土外表面和环境温度差值均不应超过25。 地下工程防水技术规范GB501082001： 4.1.23条 大体积防水混凝土的施工，应采取以下措施： 1 在设计许可的情况下，采用混凝土60d强度作为设计强度； 2 采用低热或中热水泥，掺加粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料； 3 掺入减水剂、缓凝剂、膨胀剂等外加剂； 4 在炎热季节施工时，采取降低原材料温度、减少混凝土运输时吸收外界热量等降温措施； 5 混凝土内部预埋管道，通过循环水进行水冷散热；（注：一般要在混凝土厚度达1.8米以上才考虑采用该方法，根据温差情况调节水流速度） 6 采取保温、保湿养护。混凝土中心温度与表面温度的差值不应

10、大于25，混凝土表面温度与大气温度的差值不应大于25。养护时间不应少于14d。 （工程中基本上采用5、6两者之一或结合）底板混凝土浇筑后及时进行覆盖保温降温用循环水管冬天浇筑大体积混凝土后要注意及时覆盖保温为减少混凝土表面毛细张力，防止砼龟裂，可在砼浇筑表面二次收浆后，对砼表面用扫帚进行扫毛处理。五、浇筑温度问题五、浇筑温度问题浇筑温度Tj是指砼出罐后，经运输、振捣后的温度。混凝土结构工程施工及验收规范GB5020492 （2002年4月1日废止）对浇筑温度作了规定：“不宜超过28”。此规定没有考虑到全国地方差异，例如上海、南京、武汉等我国南方地区高温季节施工大体积砼，若不采取特殊措施是很难达

11、到这一要求的，若采取措施就得花较大的费用。那么浇筑温度超过28是否一定开裂呢？某些工程浇筑温度达到35，由于保温降温措施得力，也没有出现温差裂缝。南京。上海、武汉等地的某些大体积砼工程浇筑温度超过28，个别工程达到41，也没有出现危害结构安全和影响使用功能问题。因此，在混凝土结构工程施工质量验收规范GB502042002中，对于浇筑温度无不宜超过28的限制。 控制浇筑温度是有好处的，要降低浇筑温度必须从降低砼出机温度入手，其目的是降低大体积砼的总温升值和减小结构的内外温差。降低砼出机温度最有效的方法是降低石子的温度，由于夏季气温较高，为防止太阳的直接照射，可要求商品砼供应商在砂、石堆场搭设简易

12、遮阳装置，必要时向骨料喷射水雾或使用前作淋水冲洗。在控制砼的浇筑温度方面，通过计算砼的工程量，做到合理安排施工流程及机械配置，调整浇筑时间为以夜间浇筑为主，少在白天进行，以免因暴晒而影响质量。 注：混凝土浇筑温度系指混凝土振捣后，在混凝土50100深处的温度。六、降温速率问题六、降温速率问题大体积砼的温度变化曲线一般如图所示。先是一个升温过程，升到最高点后就慢慢降温，升温的速度要比降温的速度大。 那么大体积砼何时达到最高点呢？主要决定于配合比、几何尺寸、现场条件等因素，根据工程统计，一般的大体积砼浇筑后35d出现最高点。 大体积混凝土施工规范GB504962009第3.0.4条第3点规定：混凝

13、土浇筑体的降温速率不宜大于2.0/d。 如大体积砼升温时内表温差过大，会造成表面裂缝；那么降温速率过快，会造成贯穿性冷缩缝，是绝对不允许的。 任何材料的允许温差与材料的极限值有关。对于大体积砼而言，如果降温过快，虽然内表温差仍然控制在规范要求之内，但由于砼内部（不同部位）温差过大，温差应力达到砼的极限抗拉强度时，理论上就会出现裂缝，而且此裂缝出现在大体积砼的内部，如果相差过大，就会出现贯穿裂缝，影响结构使用，因此，降温速率的快慢直接关系到大体积砼内部拉应力的发展。目前有的工程采用降温速率取23/d，跟踪后也未见贯穿裂缝，但是对于大多数施工单位来说，由于没有全面可靠的数据资料，为安全起见仍采用1

14、1.5/d。 六、大体积砼采用保温、保湿养护的作用六、大体积砼采用保温、保湿养护的作用大体积砼养护主要是保持适宜的温度和湿度条件。 保温养护作用：保温养护作用： 1、减少砼表面的热扩散，减小砼表面的温度梯度，防止产生表面裂缝。 2、延长散热时间，充分发挥砼的潜力和材料的松弛特性。使砼的平均总温差所产生的拉应力小于砼抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。 保湿养护的作用：保湿养护的作用： 1、刚浇筑不久的砼，尚处于凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止砼表面脱水而产生干缩裂缝。 2、砼在潮湿条件下，可使水泥的水化作用顺利进行，提高砼的极限拉伸强度。 防水混凝土的养护是至关重要的。在浇灌后，如混

15、凝土养护不及时，混凝土内水分将迅速蒸发，使水泥水化不完全。而水分蒸发造成毛细管网彼此连通，形成渗水通道；同时混凝土收缩增大，出现龟裂，使混凝土抗渗性急剧下降，甚至完全丧失抗渗能力。若养护及时，防水混凝土在潮湿的环境中或水中硬化，能使混凝土内的游离水分蒸发缓慢，水泥水化充分，水泥水化生成物堵塞毛细孔隙，因而形成不连通的毛细孔，提高了混凝土的抗渗性。 七、砼测温点的布置、测温制度、测温工具的选用七、砼测温点的布置、测温制度、测温工具的选用 为了掌握大体积砼的温升和降温的变化规律，以及各种材料在各种条件下的温度影响，需要对砼进行温度监测控制。 大体积混凝土施工时，需要对混凝土的内外温差进行控制，一般

16、大体积混凝土施工时，需要对混凝土的内外温差进行控制，一般控制在控制在25以内。可在混凝土浇筑前，埋入电子测温的温度探头以内。可在混凝土浇筑前，埋入电子测温的温度探头 将测定的混凝土内外温差及升温和降温规律及时记录并将测定的混凝土内外温差及升温和降温规律及时记录并整理成图表，以便直观地进行大体积混凝土施工温控。整理成图表，以便直观地进行大体积混凝土施工温控。 测温探头 1、测温点的布置原则： （1）、大体积混凝土浇筑体内监测点的布置，应以能真实反映出混凝土浇筑 体内最高温升、芯部与表层温差、降温速率及环境温度为原则。 （ 2）、监测点的布置范围以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为 测试区，在测试区内监测点的布置应考虑其代表性按平面分层布置；在基础平面对称轴线上，监测点不宜少于4处，布置应充分考虑结构的几何尺寸。 （3）、沿混凝土浇筑体厚度方向，应布置外表、底面和中心温度测点，其余 测点布设间距一般为500800。平面则应布置在边缘与中间，平面测点间距一般为2.55m。 当使用热电偶温度计时，其插入深度可按实际需要和具体情况而定，一般应不小于热电偶外径的610倍，测温点的布置，距边