大体积混凝土施工

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　　一、大体积混凝土的定义及特点
　　1.1: 大体积混凝土的定义：
　　大体积混凝土现在无明确定义，根据各国规范及相关专业对大体积混凝土的定义的理解，认为大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。
　　1.2 大体积混凝土的特点：
　　结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂施工技术要求高，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，如采取控制温度措施不当，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。
　　1.3大体积混凝土与普通混凝土的区别
　　大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同，但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量，大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂。当差值大于25℃时，其所产生的温度应力有可能大于混凝土本身的抗拉强度，造成混凝土的开裂，此时就可判定该混凝土属大体积混凝土。
　　不能以截面尺寸来简单判断是否大体积砼，实际施工中，有些砼厚度达到1ｍ，但也不属于大体积砼的范畴，有些砼虽然厚度未达到1ｍ，但水化热却较大，不按大体积砼的技术标准施工，也会造成结构裂缝。
　　1.4 马岭河特大桥塔座工程概况：
　　马岭河特大桥8号主塔塔座为棱台形，分左右幅，单幅塔座底面尺寸为17.5m×14.5m，顶面尺寸为15.8m×12.8m，塔座高3m，单幅塔座混凝土方量约700m2，左右幅共计混凝土方量约为1400 m2，采用一次浇筑，浇筑方量已经超过1000 m3，属于大体积混凝土。
　　二、大体积混凝土裂缝
　　2.1大体积砼裂缝产生的原因
　　2.1.1水泥水化热
　　温度应力与温差成比，温差越大，温度应力也越大。当砼的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝。这就是大体积砼容易产生裂缝的主要原因。
　　2.1.2约束条件
　　由于砼的弹性模量小，徐变和应力松弛度大，使砼与地基连接不牢固，因而压应力较小。但当温度下降时，产生较大的拉应力，若超过砼的抗拉强度，砼就会出现垂直裂缝。
　　2.1.3外界气温变化
　　大体积砼在施工期间，外界气温的变化对大体积砼的开裂有重大影响。砼内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和砼的散热温度三者的叠加。
　　2.1.4砼的收缩变形
　　砼的拌合水中，只有约20%的水分是水泥水化所必需的，其余80%要被蒸发。砼中多余水分的蒸发是引起砼体积收缩的主要原因之一。这种收缩变形不受约束条件的影响，若存在约束，就会产生收缩应力而出现裂缝。
　　三、大体积砼浇筑的温度问题
　　3.1浇筑温度问题
　　浇筑温度是指砼出罐后，经运输、振捣后的温度。《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204―92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，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》GB50204―2002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。
　　3.2降温速率问题
　　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3～4ｄ出现最高点。国家规范对于温度控制有前述规定，但对于降温速率未提出明确要求。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，也是绝对不允许的。理论上，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。 那么，降温速率到底取多大值呢？理论上要求温差应力必须小于同一时间的砼抗拉极限强度。目前有的工程采用降温速率取2～3℃/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≤1～1.5℃/ｄ。砼养护可遵循降温速率“前期大后期小”的原则。因养护前期砼处于升温阶段，弹性模量、温度应力较小，而抗拉强度增长较快，在保证砼表面湿润的基础上应尽量少覆盖，让其充分散热，以降低砼的温度，亦即养护前期砼降温速率可稍大。养护后期砼处于降温阶段，弹性棋量增加较快，温度应力较大，应加强保温，控制降温速率。
　　四、大体积混凝土温控
　　4.1 大体积砼养护时的温度控制一般有两种方法：
　　A: 降温法，即在砼浇筑成型后，通过循环冷却水降温，从结构物的内部进行温度控制；
　　B:保温法，即砼浇筑成型后，通过保温材料、碘钨灯或定时喷浇热水、蓄存热水等办法，提高砼表面及四周散热面的温度，从结构物的外部进行温度控制。

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