大体积混凝土施工质量控制措施.pdf

大体积砼施工质量控制专项措施 **** 桥主桥下部结构为水中大体积砼高桩承台，承台尺寸 20m×50m×3m， 混凝土体积较大， 对于大体积混凝土常常因为早期水化热引起混凝土内外表面温 差过大而产生较大的温度应力， 又由于早期混凝土强度较低， 这样的温度应力可 能会引起承台混凝土的开裂， 故需对水泥水化热形成的温度场以及承台的应力场 进行分析研究， 以便在承台的施工过程中有针对性地采取措施， 控制温度裂缝的 出现，从而提高工程的可靠性和耐久性。 一、大体积砼裂缝产生的主要原因分析 大体积砼产生裂缝的原因和机理是一个比较复杂的问题， 根据大量的工程实 践及相关参考资料表明，一般认为主要由温差（包括收缩） 、材料的弹性模量常 数、砼的极限拉伸强度、砼板的厚度、结构的连续长度、砼本身的徐变、约束及 地基变形等因素。 其中水泥水化热产生较大的温度变化及收缩作用， 是导致砼出 现裂缝的主要原因， 大体积砼在浇注后升温阶段由于体积大， 聚集在内部的水化 热不易散发， 导致砼内部温度显著升高， 这样便在砼内部产生压应力， 在外表面 产生拉应力， 由于刚浇注完时砼本身的强度低， 有可能产生表面裂缝。 在降温阶 段新浇砼收缩又受封底约束而不能自由收缩， 且浇注前期升温快， 弹性模量相对 较低，徐变影响大， 所以降温产生的拉应力大于升温产生的压应力。 差值过大时 将在砼内部产生贯通裂缝， 所以用通过合理的控制温差变化是保证不产生裂缝的 根本。 任何一降温差 （水化热温差加上收缩当量温差） 都可以分解为平均降温差及 非均匀降温差。 前者产生外约束应力， 是产生贯穿性裂缝的主要原因， 后者引起 自约束应力， 主要引起表面裂缝。 因此首先要控制好两个降温差， 减少和避免裂 缝的开展。非均匀降温差一般将砼的内外温差控制在 25℃内。在一般情况下， 现浇混凝土结构升温阶段出现裂缝的可能性不大。 二、大体积承台砼施工温差的理论计算 ( 以承台一次浇注进行开裂计算 ) 1、砼水化热温升 Qτ的计算 a ）绝热最高温升计算 W 0 Q 0 m ax C 1 Q0max ：因水化热产生的砼最高绝热温升，是指在基础四周无任何散热 条件、无任何热损耗条件下，水泥与水化合后的反应热（水化热）全部转化为温 升后的最高温度； W ：每方水泥用量（㎏ /m3），暂取为 320 ㎏/m3 θ0：选用低碱普 P32.5 水泥， 3 天水化热为： 193J/g ，7 天水化热为： 217J/g ，参考国内若干品种水泥的水化热， 最终的水化热可能在一年或更长时间 后才达到， θ0 定为 320J/g ； C：为砼比热，因比热随温度和拌和用水的增加而增加，且受骨料的影 响，参考相关资料，承台砼平均比热为 0.98KJ/Kg. 0C, ρ: 为 C30砼的密度，根据配合比为 2400kg/ m3 所以绝热最高温生为 :