大體積混凝土測溫實驗報告

1、.土木工程施工基本原理實驗課程報告大體積混凝土測溫實驗報告試驗名稱大體積混凝土測溫實驗試驗課教師劉勻 金瑞珺姓名魯童學號1251079任課教師劉勻 金瑞珺日期2015年6月3日；.1. 混凝土裂縫控制方法1.1 結構設計方面1.1.1在結構設計中遵循“抗與放”的設計原則 結構承受的約束作用分內(nèi)約束(自約束)和外約束兩類。結構的變形如果是完全自由的變形達到最大值，則內(nèi)應力為零，也就不可能產(chǎn)生任何裂縫。如果變形受到約束，在全約束狀態(tài)下則應力達到最大值，而變形為零。在全約束與完全自由狀態(tài)的中間過程，即為彈性約束狀態(tài)，亦即自由變形分解成為約束變形和顯現(xiàn)變形(實際變形)。實際變形越大，約束應力越??；實際

2、變形越小，約束應力越大，這種約束狀態(tài)與荷載作用下的結構受力狀態(tài)(虎克定律)有著根本區(qū)別。在約束狀態(tài)下，結構首先要求有變形的余地，如結構能夠滿足此要求，不再產(chǎn)生約束應力。如結構沒有條件滿足此要求，則必然產(chǎn)生約束應力，超過混凝土的抗拉強度，導致開裂。所以，提出了“抗與放”的設計準則，應當在工程設計中，根據(jù)結構所處的具體時空條件建議靈活的應用。從結構形式的選擇方面(微動、滑動及設縫措施，提供“放”的條件)及材料性能方面(提高抗拉強度、抗拉變形能力及韌性等提供“抗”的條件)采取綜合措施，如抗放相結合，以抗為主或以放為主的措施。1.2 混凝土材料方面水泥水化過程中放出的熱量稱為水泥的水化熱。在大體積混凝

3、土結構中，由于混凝土的導熱性能很低，水泥發(fā)生的熱量聚集在結構內(nèi)部長時間不易散失，形成較大的溫差和溫度應力，容易引起溫度裂縫，給工程帶來不同程度的危害。大體積混凝土用的水泥不僅要水化熱低，而且應有適當?shù)膹姸?。在選擇水泥品種時，應綜合考慮水泥的抗壓強度、坍落度和混凝土的絕對溫升。另外，在滿足設計標號和坍落度的條件下，應盡可能減少水泥的用量，采用較小水灰比和較低的澆筑溫度等措施降低混凝土的發(fā)熱量。大體積混凝土中的溫升包含水化熱溫差、氣溫差、收縮當量差之和。大體積混凝土結構在降溫階段，由于降溫和水分蒸發(fā)等原因產(chǎn)生收縮，再加上存在外約束不能自由變形而產(chǎn)生溫度應力的。因此，控制水泥水化熱引起的溫升，即減小

4、了降溫溫差，這對降低溫度應力、防止產(chǎn)生溫度裂縫起到了重要的作用。1.2.1選擇中低熱水泥混凝土溫升的熱源是水泥水化熱，選用中低熱的水泥品種，可減少水化熱，使得混凝土減少升溫。例如：施工大體積混凝土結構應優(yōu)先選用325號、425號礦渣硅酸鹽水泥，同標號的礦渣水泥和普通硅酸鹽水泥相比，3d水化熱可減少28%。在結構施工過程中，由于結構設計的硬性規(guī)定極大的制約著材料的選擇?；炷翉姸炔豢赡芤驗榭紤]到施工工作性能的優(yōu)劣而有所增減。因此，在保證混凝土的強度的前提下，如何盡可能地減小水化熱這個問題就顯得尤其重要。1.2.2降低水泥用量由于水泥水化熱而導致的溫度應力是地下室墻板這種大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要

5、原因?；炷恋膹姸?、抗?jié)B等級越高，結構產(chǎn)生裂縫的概率也越高。在地下室外墻施工中，除了在保證設計要求的條件下盡量降低混凝土的強度等級以減少水化熱外，還應該充分利用混凝土的后期強度。實驗數(shù)據(jù)表明，每立方米的混凝土水泥用量每增減10kg，水泥水化熱使混凝土的溫度相對升降達1。因此，控制混凝土的溫升，降低溫度應力，減小產(chǎn)生混凝土裂縫的可能性。1.2.3粗細骨料的選擇砂石的含泥量對于混凝土的抗拉強度與收縮都有很大的影響，在某些控制不是很嚴格的情況下，澆搗混凝土的過程中會發(fā)現(xiàn)有泥塊，這會降低混凝土的抗拉強度，引起結構嚴重開裂，因此宜嚴格控制。在施工中，粗骨料的最大粒徑應盡可能的大一些，在發(fā)揮水泥有效作用的

6、同時達到減少收縮的目的。因為增大粗骨料的粒徑，可減少用水量，而使混凝土的收縮和泌水量減小，同時也相應的減少水泥的用量，從而減少了水泥的水化熱，最終降低混凝土的溫升。對于地下室外墻大體積混凝土，粗骨料的規(guī)格往往與結構的配筋間距、模板形狀以及混凝土澆筑工藝等因素有關。一般情況下，連續(xù)級配的粗骨料配置的混凝土具有較好的和易性、較少的用水量、水泥用量和較高的抗壓強度，應優(yōu)先選用。1.3 施工操作方面大體積混凝土澆筑，除了一般的施工工藝以外，應采取一些技術措施，減少混凝土的收縮、提高極限拉伸，這對大體積混凝土防止產(chǎn)生溫度裂縫很有作用。1.3.1控制混凝土的澆筑溫度混凝土從攪拌機出料后，經(jīng)過運輸、泵送、澆

7、筑、振搗等工序后的溫度稱為混凝土的澆筑溫度。由于澆筑溫度過高會引起較大的干縮，因此應適當?shù)叵拗苹炷恋臐仓囟取Ｒ话闱闆r下，建議混凝土的最高澆筑溫度應控制在40以下。1.3.2控制混凝土的出機溫度為了降低大體積混凝土總溫升和減小結構的內(nèi)外溫差，控制出機溫度是很重要的。在混凝土的原材料中，石子的比熱較小，但其在每立方米混凝土中所占的重量較大；水的比熱最大，但它在混凝土中占的重量卻最小。因此，對混凝土的出機溫度影響最大的是石子和水的溫度，砂的溫度次之，水泥的溫度影響較小。針對以上的情況，在施工中為了降低混凝土的出機溫度，應采取有效的方法降低石子的溫度。在氣溫較高時，為了防止太陽的直接照射，可在砂、

8、石子堆場搭設簡易遮陽裝置，必要時須向骨料噴射水霧或使用前用冷水沖洗骨料。1.3.3加強混凝土的養(yǎng)護大體積混凝土澆筑以后，為了減少升溫階段的內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生表面裂縫應對混凝土進行適當?shù)某睗耩B(yǎng)護條件，防止混凝土表面脫水產(chǎn)生干縮裂縫；為了使水泥順利進行水化，提高混凝土的極限拉伸和延緩混凝土的水化熱降溫速度，防止產(chǎn)生過大的溫度應力和溫度裂縫，應加強對混凝土進行保濕和保溫養(yǎng)護。1.3.4防風和回填外部氣候也是影響混凝土的裂縫發(fā)生和開展的因素之一，其中風速對混凝土的水分蒸發(fā)有直接影響，不可忽視。地下室外墻混凝土應盡量封閉門窗，減少對流。土是最佳的養(yǎng)護介質(zhì)，地下室外墻混凝土施工完畢后在條件允許的情況下應盡快回填。2. 實驗結果2.1實驗的測點布置圖如圖所示。2.2實驗測點參數(shù)設定值如下表所示。DCPCPTPAT1T2T3T413011