大体积砼施工教程.ppt

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面柱等。 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。 1大体积混凝土的定义 美国混凝土学会的定义：任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须采取措施解决水化热及随着引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂。 日本建筑学会的定义：结构断面尺寸最小在80cm以上，水化热引起混凝土内最高温度与外界气温之差，预计超过25℃的混凝土。 广义的定义 易于由温度应力或收缩应力引起裂缝的结构 ——统称为“大体积混凝土” 长墙、大面积楼板、路面、深梁等 2. 大体积砼的裂缝 1）裂缝 外荷载引起的可能性小 影响因素：水泥水化热 内外温差 最小断面尺寸 平面尺寸——约束（伸缩缝间距） 混凝土收缩 主要问题：控制温度应力 控制温度变形、裂缝开展 2）裂缝种类 微观裂缝： 粘着裂缝、水泥石裂缝、骨料裂缝 少 不可见、不规则、不贯穿——混凝土可承受拉力 宏观裂缝： 微观裂缝扩展的结果 ≥0.05mm 2）裂缝种类 表面裂缝——不属结构性裂缝，砼收缩时会进一步开展 深层裂缝——部分切断，有一定危害性 贯穿裂缝——结构断面切断，危害严重 3 裂缝宽度限制 GBJ50010 对钢筋混凝土结构，最大允许裂缝 室内正常环境≤0.3mm 露天或室内潮湿环境≤0.2mm 4 裂缝产生的原因 1 混凝土裂缝产生的原因: a 由外荷载的直接应力（主应力）引起 b 由结构的次应力引起 c 由变形引起（温度、收缩、膨胀、不均匀沉降） 2 大体积混凝土裂缝产生的原因 多由变形引起：升温——温度变形 降温——收缩变形 当变形受到约束——产生应力——应力≥f t时，开裂 *外约束——无约束：变形最大，应力为0 全约束：变形为0，应力最大 弹性约束：既有变形，又有应力 内约束——结构物内部各质点变形的相互约束 ①水泥水化热引起的温度应力和温度变形 水泥水化——→ 大量热量（502.42J/g或120Cal/g）——→ 聚集在结构内部——→ 急骤升温——→ 内外温差——→ 温度应力和温度变形——→ 当温度应力≥f t时，开裂 控制温差 ②内外约束条件的影响 温度变化——→变形受约束——→约束应力 外约束（地基、模板等） 升温——→膨胀变形受限——→压力，较小（龄期短） 降温——→收缩变形受限——→拉力，较大（中点近基岩） 内约束：升温阶段，表面受拉 改善约束 ③外界气温的变化影响 混凝土内部温度与：浇筑温度 绝热温升（水化热） 表面散热条件 环境温度 等因素相关 控制混凝土表面温度与外界温度之差 ④混凝土的收缩变形 ⅰ 混凝土的塑性收缩变形 混凝土硬化之前发生（沉降不均匀） ⅱ 混凝土的体积变形 终凝以后发生体积变化（膨胀少、收缩多） 与混凝土温度、水泥用量相关 ⅲ 混凝土的干燥收缩 20%水化水，80%蒸发水——收缩的主要原因 吸附水逸出→干燥收缩：表面快 中心慢→拉应力 不可忽视，但干燥收缩是可逆的 ⅳ 混凝土匀质性的影响 Ec不均匀——→收缩时应力集中——→开裂 ⅴ 结构或构件设计造型的影响 造型复杂（如开槽、留洞、截面突变等） ——→应力集中——→开裂 筏式底板、长墙、箱形基础等的温度收缩应力特点 1 均为地下或半地下建筑，有防水要求，须控制裂缝开展，一般不存在承载力不足问题。 2 结构形式常采用现浇钢筋混凝土超静定结构，温差和收缩变化复杂，约束作用较大，容易引起开裂。 筏式底板、长墙、箱形基础等的温度收缩应力特点 3 从大体积混凝土的定义来看，只有坝体温凝土及工民建中的少数特厚壁结构 大于1.5~2.0m 的混凝土可称为“大体积混凝土”。其他的地下结构，如厚度只有20~50cm的水池、水处理池，20~40cm的地下隧道、通廊；20~50cm的各种立墙以及厚度为100cm左右的筏式基础等。严格说，仅按几何尺寸不应列为大体积混凝土，而是介于两者之间的“中体积钢筋混凝土结构” 筏式底板、长墙、箱形基础等的温度收缩应力特点 4 超静定的地下和半地下构筑物，凡能满足工艺和构造要求的截面尺寸，一般都能满足承载力要求且有较大的安全度。因此掌握温度收缩作用是控制裂缝的主要因素。 5 混凝土标号较高，水泥用量较大，壁厚较小，收缩变形较大，常见收缩裂缝。 筏式底板、长墙、箱形基础等的温度收缩应力特点 6 控制裂缝必须考虑钢筋作用，这些结构一般均为配筋结构，其构造配筋率约为0.2~0.5%，抗不均匀沉降的受力配筋率达0.5%以上，屋盖结构受弯构件配筋率为1%~1.5%，桁架受拉构件为5~10%。 筏式底板、长墙、箱形基础等