现代施工技术(10)----大体积混凝土施工1

主要出现部位：大基础底板、转换梁、转换板等。主 要一些体积不大，但具有“大体积”性质的构件。
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水化热
温度裂缝机理
水泥与水的作用为放热反应，随着硬化过程的 进行，不断放出热量，这种热量称为水化热。水 泥水化热的大小学放热的快慢，除了决定于水泥 成分外，还与水泥的细度、水泥中掺混 合材料及 外加剂的品种、数量等有关。细度大的水泥放热 量较多，放热速度也较快。水泥的水化热对施工 应用有很大的影响。对于小断面小体积的混凝土 构件的低温施工，水化热可加快其硬化速度。
⑨从混凝土表层到内部设置若干个温度观测
点，加强观测，一旦出现温差过大的情况，
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防治温度裂缝的措施
⑩合理设置后浇带： 间距按计算确定， 一般20~30米一道， 正常浇筑后一般不 宜少于40天再浇筑 后浇带，可用膨胀 混凝土；
另外：混凝土二次 振捣，底部设置隔 离层。
适用于平面尺寸 不太大的结构， 施工时宜从短边开始，顺着长边方向推进，有时也
可从中间开始向两端进行或从两端向中间推进。
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浇筑方案
分段分层：全面分层浇筑方 案混凝土的浇筑强度太高， 施工难以满足时，则可采用 分段分层浇筑方案。它是将 结构从平面上分成几个施工 段，厚度上分成几个施工层,
混凝土从底层开始浇筑，进行一定距离后就回头浇筑 第二层凝土，如此依次浇筑以上各层。施工时要求在 第一层第一段末端混凝土初凝前，开始第二段的施工， 以保证混凝土接触面结合良好。
该方案适用于厚度不大而面积或长度较大的结构。
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浇筑方案
斜面分层： 当结构的长度超过厚度的三倍，宜采用斜面 分层浇筑方案。要求斜面坡度不小于1/3。施工时，混凝 土的振捣需从浇筑层下端开始，逐渐上移，以保证混凝土 的施工质量。
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温度裂缝图
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平均的整浇长度〔 Lcp 〕 按下式计算：
式中 a ― 混凝土的线膨胀系数； T ― 结构计算温差；
εp ― 混凝土的极限拉伸值；
E ― 混凝土的弹性模量； H ― 混凝土结构的厚度； Cx ― 阻力系数。
混凝土的极限拉伸值εp ，由瞬时极限拉伸值和徐变变形两部分组成：
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防治温度裂缝的措施
②在保证混凝土强度的条件下，尽量减少水泥 用量和每立方米混凝土的用水量； 《高规》相关规定：
③粗骨料宜选用粒径较大的卵石，应尽量降
低砂石的含泥量，以减少混凝土的收缩量；
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防治温度裂缝的措施
④尽量降低混凝土的入模温度，在气温较高时， 可在砂、石堆场、运输设备上搭设简易遮装置， 采用低温水或冰水拌制混凝土；
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温度裂缝机理
水化热对混凝土施工的主要影响：
加快混凝土强度增长的早期发展；（有利）
加快混凝土收缩的早期发展（对自身或相邻其他构 件）；（有害）
产生温度应力。（有害）
温度作用的影响：
随时间变化的温度作用；
同一时刻，相邻不同构件之间的温度作用；
同一时刻，同一构件不同部位的温度作用。
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温度裂缝机理
Ⅰ．初始水解期：加水后即发生急 剧反应，但反应时间很短，在15min 内结束，又称诱导前期。 Ⅱ．诱导期：反应及其缓慢，又称 静止期，一般持续2~4小时，是硅 酸盐水泥浆体能在加水后几小时内
保持塑性的原因。初凝时间相当于 诱导期的结束。 Ⅲ．加速期：反应重新加快，反应 速率随时间而增长，出现第二个放 热峰。终凝已过，开始硬化。 Ⅳ．衰退期：反应速率随时间而下 降，又称减速期，持续12~24小时。 Ⅴ．稳定期：反应速率很低、基本 稳定的阶段。
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温度裂缝机理
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温度裂缝机理
矿物组成 与水反应速度
硅酸三钙 (C3S)
中
硅酸二钙 (C2S)
慢
铝酸三钙 (C3A)
快
铁铝酸四 钙
(C3AF)
中
水化热
中
低
高
中
对强度 早期 良
差
良
良
的作
用 后期 良
优
中
中
耐化学侵蚀
中
良
差
优
干缩性
中
小
大
小
水化活性
高
最低
最高
低
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温度裂缝机理
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大坍落度混凝土流淌示意图
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大坍落度混凝土流淌示意图
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大坍落度混凝土流淌示意图
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防治温度裂缝的措施
从原材料及配合比、施工工艺（包括养护）、环境条件、 结构设计等方面进行控制。
①宜选用水化热较低的水泥，如矿渣水泥、火山灰质水 泥或粉煤灰水泥；
εp = εpa +εn
式中 εp ― 混凝土的极限拉伸值；
εpa ― 混凝土的瞬时极限拉伸值；
εn ― 混凝土的徐变变形
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温度裂缝图
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温度裂缝图
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浇筑方案
全面分层：在整 个结构内全面分 层浇筑混凝土， 要求每一层的混 凝土浇筑必须在 下层混凝土初凝 前完成。
现代施工技术系列讲座
大体积混凝土施工
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大体积混凝土
特点：尺寸较大（最小断面尺寸大于1m以上），施 工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的 混凝土内外温度差值，合理解决温度裂缝问题。
产生裂缝的原因：
混凝土浇筑初期——内外温差过大；
混凝土浇筑后期——混凝土整体温度下降，不能自由 收缩。
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施工监测
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施工监测
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施工监测
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施工监测
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施工监测
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施工监测
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施工监测
底板混凝土原材料性能及配合比（kg/m3）
水泥 粉煤灰 矿粉 水 砂 石 减水剂 水胶比
⑤必要时可在混凝土内部埋设冷却水管，利用 循环水来降低混凝土温度；
⑥扩大浇筑面和散热面，减少浇筑层厚度和延 长混凝土的浇筑时间，以便在浇筑过程中尽量 多地释放出水化热，可在混凝土中掺加缓凝剂；
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防治温度裂缝的措施
⑦掺入适量的矿物掺料，如粉煤灰等，也可 采用减水剂；
⑧加强混凝土保温、保湿养护措施，严格控 制大体积混凝土的内外温差：采用草包、炉 渣、砂、锯末等保温材料，以减少表层混凝 土热量的散失，降低内外温差；