大體積混凝土

大體積(tǐjī)混凝土

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工業(yè)與民用建筑中大體積混凝土越來越多，由于其體積大，表面小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差較大時(shí)，會(huì)使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫和收縮變形裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用，所以(suǒyǐ)必須從根本上進(jìn)行分析，來保證施工的質(zhì)量。

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大體積(tǐjī)混凝土的定義

大體積混凝土含義一般(yībān)是指其體積大到必須采取措施處理水化熱產(chǎn)生的溫差，合理解決溫差變形引起的應(yīng)力，并控制裂縫的產(chǎn)生或限制裂縫開展的現(xiàn)澆混凝土?！洞篌w積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）中給予大體積混凝土定義：混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計(jì)會(huì)因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。

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建筑工程大體積砼常出現(xiàn)的部位：厚大的地下室底板（特別是電梯井筒部位）、樁頂承臺(tái)梁、轉(zhuǎn)換梁或板、內(nèi)筒外框架超高層的大截柱等。橋梁工程大體積砼常出現(xiàn)的部位：橋大直徑(zhíjìng)樁基礎(chǔ)、懸索橋的錨碇和橋塔的一些部位、斜拉橋橋塔的一些部位、連續(xù)梁橋的墩臺(tái)梁等。共七十九頁大體積砼結(jié)構(gòu)(jiégòu)的特點(diǎn)由于高層基礎(chǔ)多為砼體積較大的箱形、筏形和樁承臺(tái)較大的基礎(chǔ)，這種結(jié)構(gòu)有結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、混凝土數(shù)量多、工程條件復(fù)雜和施工技術(shù)要求高等特點(diǎn)。外荷載引起裂縫的可能性很小。但水泥的水化反應(yīng)過程中釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化與砼收縮的共同作用，會(huì)產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，是大體積砼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。這些裂縫往往給工程帶來不同程度(chéngdù)的危害，所以必須控制溫度應(yīng)力和溫度變形裂縫的開展。共七十九頁共七十九頁共七十九頁共七十九頁第一節(jié)大體積(tǐjī)混凝土施工共七十九頁大量(dàliàng)的工程實(shí)踐證明：

砼的溫升和溫差與表面系數(shù)有關(guān)，單面散熱的結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在75cm以上，雙面散熱的結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在100cm以上，水化熱行引起的砼內(nèi)外最大溫差預(yù)計(jì)(yùjì)可能超過25℃，應(yīng)按大體積砼施工。共七十九頁施工特點(diǎn):整體性要求比較高,要求連續(xù)澆筑。存在的問題：由于混凝土內(nèi)部蓄熱量大,溫度應(yīng)力增大,使得混土裂縫的控制問題成為設(shè)計(jì)及施工中的一個(gè)急需解決的重大問題。水泥水化反應(yīng)過程中釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，成為大體積混凝土出現(xiàn)(chūxiàn)裂縫的主要原因。共七十九頁一、大體積混凝土的設(shè)計(jì)1.構(gòu)造要求(l)大體積混凝土基礎(chǔ)的工程設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范及生產(chǎn)工藝的要求外,宜符合下列要求:①混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度(qiángdù)等級(jí)宜在C25一C40的范圍內(nèi);②配置承受溫度應(yīng)力及控制溫度裂縫開展的構(gòu)造鋼筋;③當(dāng)大體積混凝土置于巖石類地基上時(shí),宜在混凝土墊層上設(shè)置滑動(dòng)層;④設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能減少大體積混凝土外部約束。⑤設(shè)計(jì)單位提出溫度場(chǎng)和應(yīng)變的相關(guān)測(cè)試要求.共七十九頁(2)大體積混凝土工程施工前,應(yīng)驗(yàn)算澆筑(jiāozhù)體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力,確定施工階段升溫峰值,內(nèi)外溫差及降溫速率的控制指標(biāo),制定溫控的技術(shù)措施。一般情況下,混凝土入模溫度絕熱溫升值最大值不超過45℃;內(nèi)外溫差不超過30℃;降溫速率為2.0℃/d。(3)大體積混凝土施工前,應(yīng)掌握近期氣象情況(如高溫、寒潮(háncháo)等)。在冬期施工時(shí),應(yīng)制定相應(yīng)措施。(4)大體積混凝土模板宜采用鋼模板、木模板或鋼木混合模板。共七十九頁2.混凝土配合(pèihé)比及其材料(l)經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意,當(dāng)大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C20以上時(shí),可利用混凝土60天的后期強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度評(píng)定、工程交工驗(yàn)收及混凝土配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)。(2)在保證設(shè)計(jì)所規(guī)定強(qiáng)度、耐久性等要求和滿足施工工藝特性的前提下,應(yīng)按照合理使用材料、減少水泥用量和降低混凝土的絕熱溫升的原則(yuánzé)進(jìn)行大體積混凝土配合比選擇。(3)大體積混凝土配合比選擇時(shí)應(yīng)考慮應(yīng)盡量減少水泥用量,使混凝土澆筑后的內(nèi)外溫差和降溫速度得到有效控制,以降低養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用。共七十九頁(4)大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:①混凝土強(qiáng)度等級(jí)的設(shè)計(jì)依據(jù)可利用混凝土60天或90天后期(hòuqī)強(qiáng)度。②混凝土拌合物,澆注時(shí)坍落度應(yīng)低于160士20mm;水泥用量宜控制在230一459kg/m3(強(qiáng)度等級(jí)在C25一C40)。③拌合水用量不宜大于190kg/m3;④礦物摻合料的摻量,應(yīng)根據(jù)工程的具體情況和耐久性要求(yāoqiú)確定;粉煤灰摻量不宜超過水泥用量的40%;礦渣粉的摻量不宜超過水泥用量的50%;兩種摻合料的總量不宜大于混凝土中水泥重量的50%共七十九頁⑤水膠比不宜大于0.55;⑥砂率宜為38一45%;⑦拌合物泌水量宜小于10L/m3。⑧混凝土配合比應(yīng)通過(tōngguò)計(jì)算和試配確定,對(duì)泵送混凝土還應(yīng)進(jìn)行泵送試驗(yàn);⑨混凝土配合比設(shè)計(jì)方法應(yīng)按現(xiàn)「行的《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行;⑩混凝土的強(qiáng)度應(yīng)符合國家現(xiàn)行的《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。共七十九頁二、混凝土的澆筑(jiāozhù)1.施工要點(diǎn)

為保證混凝土在澆筑時(shí)不發(fā)生離析，便于澆筑振搗密實(shí)和保證施工的連續(xù)性，施工時(shí)，應(yīng)注意滿足以下要求：

(l)混凝土自由下落高度超過2m時(shí)，應(yīng)采用串筒，溜槽或振動(dòng)管下落工藝，以保證混泥土拌合物不發(fā)生離析。(2)混凝土的澆筑方法可采用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑不得(bude)隨意留施工縫,并符合下列規(guī)定:①混凝土的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r,混凝土的攤鋪厚度不宜大于600mm:當(dāng)采用非泵送混凝土?xí)r,混凝土的攤鋪厚度不宜大于400mm;共七十九頁1.施工(shīgōng)要點(diǎn)

②分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑,其層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量縮短,必須在前層混凝土初凝之前(zhīqián),將其次層混凝土澆筑完畢。層間最長(zhǎng)的時(shí)間間隔應(yīng)不大于混凝土的初凝時(shí)間?；炷恋某跄龝r(shí)間應(yīng)通過試驗(yàn)確定。當(dāng)層間間隔時(shí)間超過混凝土的初凝時(shí)間時(shí),層面應(yīng)按施工縫處理。共七十九頁(2)大體積混凝土施工(shīgōng)采取分層澆筑混凝土?xí)r,水平施工縫的處理應(yīng)符合下列規(guī)定:①清除(qīngchú)澆筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動(dòng)的石子,并均勻的露出粗骨料;②在上層混凝土澆筑前,應(yīng)用壓力水沖洗混凝土表面的污物,充分濕潤(rùn),但不得有積水;③對(duì)非泵送及低流動(dòng)度混凝土,在澆筑上層混凝土?xí)r,應(yīng)采取接漿措施.共七十九頁(3)混凝土的拌制、運(yùn)輸必須滿足連續(xù)澆筑(jiāozhù)施工以及盡量降低混凝土出罐溫度等方面的要求,并應(yīng)符合下列規(guī)定:①當(dāng)炎熱季節(jié)澆筑大體積混凝土?xí)r,混凝土攪拌場(chǎng)、站宜對(duì)砂、石骨料采取遮陽、降溫措施;②當(dāng)采用自備攪拌站時(shí),攪拌站應(yīng)盡量(jǐnliàng)靠近混凝土澆筑地點(diǎn),以縮短水平運(yùn)輸距離;③當(dāng)采用泵送混凝土施工時(shí),混凝土的運(yùn)輸宜采用混凝土攪拌運(yùn)輸車?；炷翑嚢柽\(yùn)輸車的數(shù)量應(yīng)滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求。共七十九頁(4)在混凝土澆筑過程中,應(yīng)及時(shí)清除混凝土表面的泌水。在大體積混凝土澆筑過程中,由于(yóuyú)混凝土表面泌水現(xiàn)象普遍存在,為保證混凝土的澆筑質(zhì)量,要及時(shí)清除混凝土表面泌水。因?yàn)楸盟突炷恋乃冶纫话惚容^大,泌水現(xiàn)象也比較嚴(yán)重,不及時(shí)清除,將會(huì)降低結(jié)構(gòu)的混凝土質(zhì)量。共七十九頁2.澆筑方案

制定澆筑方案時(shí)，首先確定分層的厚度H及每層時(shí)間間隔T。分層厚度H，取決于采用的振搗設(shè)備；時(shí)間間隔T,與水泥及外加劑的種類和混泥土的溫度有關(guān)，一般可取2h。當(dāng)H,T確定后，根據(jù)結(jié)構(gòu)(jiégòu)尺寸，現(xiàn)場(chǎng)攪拌機(jī)的生產(chǎn)效率的因素，確定最后澆筑方案。澆筑方案一般有三種：

1）.全面分層

2）.分段分層

3）.斜面分層共七十九頁共七十九頁第二節(jié)大體積(tǐjī)混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因共七十九頁一、混凝土裂縫(lièfèng)的類型1、裂縫的種類：按裂縫的寬度不同，混凝土裂縫可分為“微觀裂縫”和“宏觀裂縫”兩種。1）微觀裂縫（在尚未承受荷載的混凝土結(jié)構(gòu)中存在著肉眼看不見的微觀裂縫其寬度為0.05mm以下）：粘著裂縫：骨料(ɡǔliào)與水泥石粘面上的裂縫水泥石裂縫：骨料間水泥漿中的裂縫骨料裂縫：存在于骨料本身的裂縫共七十九頁前兩種形式的裂縫(lièfèng)較多，且這些裂縫(lièfèng)分布不規(guī)則、不貫穿，砼仍可承受拉力。共七十九頁2）宏觀裂縫（寬度0.05mm以上肉眼可見的裂縫）：

表面裂縫：表面拉應(yīng)力大于砼極限抗拉強(qiáng)度時(shí)出現(xiàn)的裂縫貫穿裂縫：砼從高溫降溫引起砼收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)大于砼的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土的整個(gè)(zhěnggè)截面出現(xiàn)貫穿裂縫。深層裂縫：表面裂縫發(fā)展而成深層裂縫宏觀裂縫(lièfèng)是微觀裂縫(lièfèng)擴(kuò)展的結(jié)果。共七十九頁共七十九頁(1)表面(biǎomiàn)裂縫大體積混凝土澆筑初期，水泥水化熱大量產(chǎn)生，使混凝土的溫度迅速上升。但由于混凝土表面散熱條件較好，熱量可向大氣中散發(fā)(sànfā)，其溫度上升較少；而混凝土內(nèi)部由于散熱條件較差，熱量不易散發(fā)(sànfā)，其溫度上升較多?；炷羶?nèi)部溫度高、表面溫度低，則形成溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面就產(chǎn)生裂縫。共七十九頁

表面裂縫雖不屬于結(jié)構(gòu)性裂縫，但在混凝土收縮時(shí)，由于表面裂縫處的斷面已削弱，易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，能促使裂縫進(jìn)一步開展。 國內(nèi)外對(duì)裂縫寬度都有相應(yīng)的規(guī)定，如我國的混凝土結(jié)構(gòu)(jiégòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(jiégòu)的最大允許裂縫寬度就有明確的規(guī)定：室內(nèi)正常環(huán)境下的一般構(gòu)件為0.3mm；露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境下為0.2mm。共七十九頁（2）貫穿(guànchuān)裂縫

大體積混凝土澆筑初期，混凝土處于升溫階段及塑性狀態(tài)，彈性模量很小，變形變化所引起的應(yīng)力很小，溫度(wēndù)應(yīng)力一般可忽略不計(jì)。共七十九頁

混凝土澆筑一定時(shí)間后，水泥水化熱基本已釋放，混凝土從最高溫逐漸降溫，降溫的結(jié)果引起混凝土收縮，再加上混凝土多余水分蒸發(fā)等引起的體積收縮變形(biànxíng)，受到地基和結(jié)構(gòu)邊界條件的約束，不能自由變形(biànxíng)，導(dǎo)致產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土整個(gè)截面就會(huì)產(chǎn)生貫穿裂縫。共七十九頁

貫穿裂縫切斷了結(jié)構(gòu)斷面，破壞了結(jié)構(gòu)整體性、穩(wěn)定性、耐久性、防水性等，影響正常使用。應(yīng)當(dāng)采取(cǎiqǔ)一切措施控制貫穿裂縫的開展。共七十九頁（3）深層裂縫(lièfèng)基礎(chǔ)約束范圍內(nèi)的混凝土，處在大面積拉應(yīng)力狀態(tài)，在這種區(qū)域若產(chǎn)生了表面裂縫，則極有可能發(fā)展(fāzhǎn)為深層裂縫，甚至發(fā)展(fāzhǎn)成貫穿性裂縫。深層裂縫部分切斷了結(jié)構(gòu)斷面，具有很大的危害性，施工中是不允許出現(xiàn)的。如果設(shè)法避免基礎(chǔ)約束區(qū)的表面裂縫，且混凝土內(nèi)外溫差控制適當(dāng)，基本上可避免出現(xiàn)深層裂縫和貫穿裂縫。共七十九頁產(chǎn)生(chǎnshēng)原因：1、由外荷載的直接應(yīng)力(yìnglì)（即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力(yìnglì)）引起的裂縫。2、由結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力（計(jì)算未考慮到的結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力）引起的裂縫。大體積混凝土的裂縫多由上述第三種原因引起。3、由變形變化（溫度、收縮、不均勻沉降等）引起的裂縫。共七十九頁結(jié)構(gòu)變形的內(nèi)外約束：1、內(nèi)約束：結(jié)構(gòu)變形時(shí)，其內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間產(chǎn)生的約束；2、外約束：結(jié)構(gòu)變形時(shí)，不同結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的約束。

外約束分為：自由體、全約束、彈性約束（部分(bùfen)約束）建筑工程中的大體積混凝土，外約束應(yīng)力占主要地位約束情況(qíngkuàng)：當(dāng)變形受到約束產(chǎn)生的應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就引起裂縫。共七十九頁大體積混凝土產(chǎn)生(chǎnshēng)裂縫的原因設(shè)計(jì)(shèjì)方面施工方面采用過高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土（設(shè)計(jì)強(qiáng)度過高，水泥用量過大）忽視配置控制溫度和收縮變形的構(gòu)造鋼筋（溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力變形不能受到約束）材料選用不當(dāng)施工技術(shù)準(zhǔn)備不周密澆筑過程施工措施不當(dāng)澆筑后的養(yǎng)護(hù)和監(jiān)控不完善共七十九頁1、設(shè)計(jì)(shèjì)方面大體積混凝土采用的強(qiáng)度等級(jí)日趨增高，出現(xiàn)C40～C55甚至更高強(qiáng)度等級(jí)的高強(qiáng)混凝土，設(shè)計(jì)強(qiáng)度過高，水泥用量過大，必然造成混凝土水化熱過高，混凝土塊體內(nèi)外溫差過大，溫度應(yīng)力容易超過混凝土的抗拉強(qiáng)度(kànɡlāqiánɡdù)，產(chǎn)生開裂。

對(duì)于大型基礎(chǔ)底板，設(shè)計(jì)人員往往只重視滿足強(qiáng)度和抗沖切要求的結(jié)構(gòu)配筋和構(gòu)造配筋，而忽視配置控制溫度和收縮的構(gòu)造鋼筋，混凝土產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力變形不能受到足夠的約束，從而產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。

共七十九頁2、施工(shīgōng)方面大體積(tǐjī)混凝土裂縫主要產(chǎn)生于兩個(gè)階段：一是混凝土澆搗后的溫升階段,因混凝土內(nèi)部與表面溫差過大,致使表面產(chǎn)生較大拉應(yīng)力,使混凝土表面開裂；二是在混凝土降溫階段，因混凝土內(nèi)部降溫速率過快，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，從而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生貫穿性裂縫。施工段的劃分及澆筑順序不合理，組織安排不周密，模板使用不當(dāng)，鋼筋銹蝕嚴(yán)重或運(yùn)輸過程嚴(yán)重變形，以及混凝土澆筑過程中配合比、水灰比過大、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)鹊?，都可能引起大體積混凝土結(jié)構(gòu)的變形裂縫。

共七十九頁二、大體積混凝土溫度裂縫(lièfèng)產(chǎn)生的原因主要由溫度變形、收縮變形導(dǎo)致內(nèi)約束引起的表面裂縫外約束引起的深層裂縫砼澆筑初期，其內(nèi)部與表面溫差過大砼澆筑后期，砼降溫、干縮變形引起的混凝土內(nèi)部收縮受到外部約束共七十九頁

建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生(chǎnshēng)較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生(chǎnshēng)裂縫的主要原因。裂縫分為表面裂縫和貫通裂縫兩種。共七十九頁故大體積混凝土施工階段產(chǎn)生的溫度裂縫，是其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果，一方面是混凝土內(nèi)外溫差(wēnchā)產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，另一方面是結(jié)構(gòu)的外約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)約束阻止這種應(yīng)變，一旦溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。引起溫度裂縫的原因可分為以下幾類：共七十九頁1.水泥水化熱：

水泥的水化熱是大體積混凝土內(nèi)部熱量的主要來源(láiyuán)，由于大體積混凝土截面厚度大，水化熱聚集在混凝土內(nèi)部不易散失。2.外界氣溫變化：混凝土內(nèi)部溫度由澆筑溫度、水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)散熱降溫等疊加之和。外溫高，則澆筑溫度高；外溫下降，增加降溫幅度。3.約束條件：外約束占主要地位。4.混凝土的收縮變形：（1）混凝土塑性收縮變形：形成一些不規(guī)則的混凝土塑性收縮裂縫，通?；ハ嗥叫校g距0.2~1.0m，并有一定深度。（2）混凝土的體積變形：主要因混凝土內(nèi)部空隙水蒸發(fā)變化是引起的毛細(xì)管引力所致；另外，混凝土的碳化而收縮。大體積(tǐjī)混凝土的溫度裂縫產(chǎn)生的原因

共七十九頁1.水泥水化熱：

水泥的水化熱是大體積混凝土內(nèi)部熱量的主要來源，由于大體積混凝土截面厚度大，水化熱聚集在混凝土內(nèi)部不易散失。2.外界氣溫變化：混凝土內(nèi)部溫度由澆筑(jiāozhù)溫度、水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)散熱降溫等疊加之和。外溫高，則澆筑溫度高；外溫下降，增加降溫幅度。3.約束條件：外約束占主要地位。4.混凝土的收縮變形：（1）混凝土塑性收縮變形：形成一些不規(guī)則的混凝土塑性收縮裂縫，通?；ハ嗥叫?，間距0.2~1.0m，并有一定深度。（2）混凝土的體積變形：主要因混凝土內(nèi)部空隙水蒸發(fā)變化是引起的毛細(xì)管引力所致；另外，混凝土的碳化而收縮。大體積混凝土的溫度(wēndù)裂縫產(chǎn)生的原因

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混凝土結(jié)構(gòu)(jiégòu)裂縫的控制一類環(huán)境（室內(nèi)正常(zhèngcháng)環(huán)境）：0.3mm；二類環(huán)境：0.2mm。

對(duì)于基礎(chǔ)、地下或半地下結(jié)構(gòu)，裂縫主要影響其防滲性能。當(dāng)裂縫寬度只有0.1～0.2mm時(shí)，雖然早期有輕微滲水，經(jīng)過一段時(shí)間后一般裂縫可以自愈。當(dāng)裂縫寬度超過0.2～0.3mm時(shí)，其滲水量與裂縫寬度呈三次方增加，必須進(jìn)行化學(xué)注漿處理。目的：防止鋼筋銹蝕、混凝土碳化和酥松脫落，從而影響結(jié)構(gòu)的耐久性、防水性?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010－2002）的要求：共七十九頁控制大體積混凝土裂縫(lièfèng)的措施設(shè)計(jì)(shèjì)方面材料選用施工工藝（技術(shù)方案）施工質(zhì)量（模板、澆筑）保溫保濕養(yǎng)護(hù)共七十九頁1、對(duì)于(duìyú)大體積混凝土底板，應(yīng)在滿足抗彎及抗沖切計(jì)算要求的前提下，避免設(shè)計(jì)上“強(qiáng)度越高越好”的錯(cuò)誤概念，可以利用混凝土60d或90d的后期強(qiáng)度，盡量采用C25-C40的混凝土，這樣可以減少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土澆筑實(shí)體的溫度升高。（《規(guī)范》P7)2、大體積混凝土除滿足承載力要求外，還應(yīng)增配承受因水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力及控制裂縫開裂的構(gòu)造鋼筋。溫度收縮鋼筋可利用原有鋼筋貫通布置，也可另行設(shè)置構(gòu)造鋼筋網(wǎng)，與原有鋼筋按受拉鋼筋的要求搭接或在周邊構(gòu)件(gòujiàn)中錨固。（《規(guī)范》P7)設(shè)計(jì)方面共七十九頁2.1當(dāng)板的厚度大于2m時(shí)，除應(yīng)沿板的上、下表面布置(bùzhì)縱、橫方向的鋼筋外，尚應(yīng)沿板的厚度方向間距不超過lm設(shè)置與板面平行的構(gòu)造鋼筋網(wǎng)片，其直徑宜為φl2—φl6，間距宜為100—150mm。為防止大承臺(tái)水平裂縫，四周宜加設(shè)暗梁。4?16~4?

222.2為了避免結(jié)構(gòu)突變(tūbiàn)或斷面突變(tūbiàn)產(chǎn)生應(yīng)力集中，轉(zhuǎn)角和孔洞處應(yīng)增設(shè)構(gòu)造加強(qiáng)筋。

構(gòu)造鋼筋共七十九頁合理配筋在構(gòu)造設(shè)計(jì)方面進(jìn)行合理配筋，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂有很大作用。工程實(shí)踐證明，當(dāng)混凝土墻板的厚度為400~600mm時(shí)，采取增加配置構(gòu)造鋼筋的方法，可使構(gòu)造筋起到溫度筋的作用，能有效(yǒuxiào)提高混凝土的抗裂性能。共七十九頁配置的構(gòu)造筋應(yīng)盡可能采用小直徑、小間距。例如配置直徑6~14mm、間距控制(kòngzhì)在100~150mm。按全截面對(duì)稱配筋比較合理，這樣可大大提高抵抗貫穿性開裂的能力。進(jìn)行全截面配筋，含筋率應(yīng)控制在0.3％~0.5％之間為好。對(duì)于大體積混凝土，構(gòu)造筋對(duì)控制貫穿性裂縫作用不太明顯，但沿混凝土表面配置鋼筋，可提高面層抗表面降溫的影響和干縮。共七十九頁4、合理(hélǐ)設(shè)置施工縫，合理(hélǐ)設(shè)定溫控指標(biāo)等。設(shè)計(jì)(shèjì)方面3、在底板的地梁、坑內(nèi)水溝等鍵槽部位，可用厚度為30~50mm的聚苯乙烯泡沫或?yàn)r青木絲板作垂直隔離，以緩和地基對(duì)基礎(chǔ)收縮時(shí)的側(cè)向壓力。(見右圖)共七十九頁

3.設(shè)置滑動(dòng)層由于邊界存在約束(yuēshù)才會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，如在與外約束(yuēshù)的接觸面上全部設(shè)置滑動(dòng)層，則可大大減弱外約束(yuēshù)。如在外約束(yuēshù)的兩端的1／4~1／5的范圍內(nèi)設(shè)置滑動(dòng)層，則結(jié)構(gòu)的計(jì)算長(zhǎng)度可折減約一半，為此，遇有約束強(qiáng)的巖石類地基、較厚的混凝土墊層等時(shí)，可在接觸面上設(shè)置滑動(dòng)層，對(duì)減少溫度應(yīng)力將起到顯著作用。

滑動(dòng)層的做法有：涂刷兩道熱瀝青加鋪一層瀝青油氈；或鋪設(shè)10~20mm厚的瀝青砂；或鋪設(shè)50mm厚的砂或石屑層等。共七十九頁

4.設(shè)置應(yīng)力緩和溝設(shè)置應(yīng)力緩和溝，即在結(jié)構(gòu)(jiégòu)的表面，每隔一定距離(一般約為結(jié)構(gòu)厚度的1/5)設(shè)一條溝，設(shè)置應(yīng)力緩和溝后，可將結(jié)構(gòu)表面的拉應(yīng)力減少20％~50％，可有效地防止表面裂縫。這種方法是日本清水建筑工程公司研究出的一種防止大體積混凝土開裂的方法。我國已用于直徑60mm、底板厚3.5~5.0m、容量1.6萬m3的地下罐工程，并取得良好效果。應(yīng)力緩和溝的形式，如圖3-11所示。共七十九頁共七十九頁5.緩沖(huǎnchōng)層在高、低底板交接處和底板地梁等處，用30～50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料做垂直隔離(gélí)層，如圖3所示，以緩沖基礎(chǔ)收縮時(shí)的側(cè)向壓力。

(a)高、低底板交接處(b)底板地梁處

緩沖層示意圖

共七十九頁1、合理選擇水泥(shuǐní)品種2、合理選用(xuǎnyòng)骨料選用C3S及C3A含量低的中、低熱水泥。（《規(guī)范》P9）材料選用方面3、合理選用外加劑盡量選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子，以減少用水量和水泥用量、混凝土的收縮和泌水性。摻加塊石。在無筋或少筋的大塊混凝土中，可摻入不超過混凝土體積的25%的大塊石，以減少水泥用量，降低水化熱。細(xì)骨料以中、粗砂為宜。嚴(yán)格控制砂、石的含泥量。石子控制在小于1%，黃砂控制在小于2%。共七十九頁合理(hélǐ)選用外加劑3.1在混凝土中加入適量的外加劑，可以改善混凝土的特性，減少水泥用量，減少混凝土的溫升。同時(shí)可降低水化熱釋放(shìfàng)的速度，延緩溫度峰值出現(xiàn)的時(shí)間。3.2混凝土中摻入一定量的粉煤灰不僅能改善混凝土特性，而且能代替部分水泥，減少水化熱。但應(yīng)注意摻加粉煤灰后混凝土早期強(qiáng)度有所降低。3.3采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土：在混凝土內(nèi)摻水泥用量10%~12%的U型混凝土膨脹劑，以實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的無縫施工。共七十九頁1、控制(kòngzhì)混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度2、預(yù)埋水管，降低(jiàngdī)最高溫升施工方面3、改進(jìn)混凝土攪拌和振搗工藝可采取加冰拌和，砂石料遮陽覆蓋，泵送管道用草袋包裹灑水降溫等技術(shù)措施。4、合理選擇混凝土澆筑方案冷卻水管大多采用直徑為25mm的薄壁鋼管，按照中心距1.5~3.0m交錯(cuò)排列,水管上下間距一般也為1.5~3.0m，并通過立管相連接。采用二次投料和二次振搗的新工藝，提高混凝土的強(qiáng)度?？刹捎梅謱舆B續(xù)澆筑或分段分層踏步式推進(jìn)的澆筑方法。一般情況下，應(yīng)盡量采用分層連續(xù)澆筑。對(duì)于工程量較大，澆筑面積也大，一次連續(xù)澆筑層厚度不大，且澆筑能力不足時(shí)的混凝土工程，宜采用分段分層踏步式推進(jìn)的澆筑方法。共七十九頁合理(hélǐ)選擇混凝土澆筑方案整體(zhěngtǐ)分層連續(xù)澆筑（全面分層）斜面分層階梯狀分層推移式連續(xù)澆筑共七十九頁混凝土澆筑(jiāozhù)方案

混凝土澆筑可根據(jù)面積大小和混凝土供應(yīng)能力采取全面分層、分段分層或斜面(xiémiàn)分層連續(xù)澆筑，分層厚度300~500mm且不大于震動(dòng)棒長(zhǎng)1.25倍。分段分層多采取踏步式分層推進(jìn)，一般踏步寬為1.5~2.5m。斜面分層澆灌每層厚30~35cm，坡度一般取1：6~1：7。

共七十九頁混凝土振搗（振搗棒）共七十九頁混凝土振實(shí)后表面(biǎomiàn)刮平注意(zhùyì)表面標(biāo)高共七十九頁4、做好混凝土的泌水處理(chǔlǐ)5、混凝土的表面(biǎomiàn)處理施工方面6、加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)采取在側(cè)模留設(shè)孔洞等措施將澆筑混凝土過程中形成的泌水排出坑外。

7、溫度監(jiān)測(cè)先用長(zhǎng)刮尺刮平，在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍，再用木抹子打磨壓實(shí)，以閉合收水裂縫。應(yīng)對(duì)混凝土的內(nèi)表溫度、頂面及底面溫度，室外溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)養(yǎng)護(hù)措施作出相應(yīng)的調(diào)整，確保溫控指標(biāo)的要求?？刹捎迷诿總€(gè)測(cè)溫點(diǎn)上埋設(shè)測(cè)溫片，常用的有銅熱電阻或銅-康銅熱電偶測(cè)溫?；虿捎寐裨O(shè)鋼管的簡(jiǎn)易測(cè)溫方法?？刹捎帽∧ぜ硬荽蛐钏酿B(yǎng)護(hù)方法。及早回填是最好的養(yǎng)護(hù)方法。共七十九頁泵管施工(shīgōng)縫澆筑(jiāozhù)抹平覆蓋塑料膜保濕覆蓋草袋保溫共七十九頁大體積混凝土施工，由于采用大流動(dòng)性混凝土分層澆筑，上下層施工的間隔時(shí)間較長(zhǎng)(一般為1.5~3h)，經(jīng)過振搗后上涌的泌水和浮漿易順混凝土坡面流到坑底。當(dāng)采用泵送混凝土施工時(shí)，泌水現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，解決的辦法是在混凝土墊層施工時(shí)，預(yù)先在橫向上做出2cm的坡度(pōdù)；在結(jié)構(gòu)四周側(cè)模的底部開設(shè)排水孔，使泌水從孔中自然流出；少量來不及排除的泌水，隨著混凝土澆筑向前推進(jìn)被趕至基坑頂端，由頂端模板下部的預(yù)留孔排至坑外。4、混凝土的泌水處理(chǔlǐ)共七十九頁當(dāng)混凝土大坡面的坡腳接近頂端模板(múbǎn)時(shí)，應(yīng)改變混凝土的澆筑方向，即從頂端往回澆筑，與原斜坡相交成一個(gè)集水坑，另外有意識(shí)地加強(qiáng)兩側(cè)模板(múbǎn)外的混凝土澆筑強(qiáng)度，這樣集水坑逐步在中間縮小成小水潭，然后用軟軸泵及時(shí)將泌水排除。采用這種方法適用于排除最后階段的所有泌水，如圖3-17所示。共七十九頁共七十九頁1）處理程序初凝前一次抹壓→臨時(shí)覆蓋塑料膜→混凝土終凝前1~2h掀膜二次抹壓→覆膜2）混凝土表面泌水應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)，集中排除。3）混凝土表面浮漿較厚時(shí)，應(yīng)在混凝土初凝前加粒徑為2~4cm的石子漿，均勻撤布在混凝土表面用抹子輕輕拍平。4）四級(jí)以上風(fēng)天或烈日下施工應(yīng)有遮陽擋風(fēng)措施。5）當(dāng)施工面積較大時(shí)可分段進(jìn)行表面處理。6）混凝土硬化(yìnghuà)后的表面塑性收縮裂縫可灌注水泥素漿刮平。5、混凝土的表面(biǎomiàn)處理共七十九頁混凝土初凝前一次抹壓混凝土終凝前1~2h多次抹壓混凝土表面收縮(shōusuō)裂縫處理共七十九頁混凝土的養(yǎng)護(hù)(yǎnghù)與溫控1）蓄熱法養(yǎng)護(hù)混凝土：盛夏，混凝土終凝后立即覆蓋塑料膜和保溫層。保溫層厚度及保溫層外是否再加一層塑料膜，通過計(jì)算決定。2）當(dāng)設(shè)計(jì)無特殊要求時(shí)，混凝土硬化期的實(shí)測(cè)溫度應(yīng)符合下列規(guī)定：①混凝土內(nèi)部溫差(中心與表面(biǎomiàn)下100或50mm處)不大于20℃；②混凝土表面溫度(表面以下100或50mm)與混凝土表面外50mm處的溫度差不大于25℃；對(duì)補(bǔ)償收縮混凝土，允許介于30~35℃之間；③混凝土降溫速度不大于1.5℃/d；④撤除保溫層時(shí)混凝土表面與大氣溫差不大于20℃。3）混凝土的養(yǎng)護(hù)期限：除滿足上條規(guī)定外，混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間自混凝土澆筑開始計(jì)算，使用普通硅酸鹽水泥不少于14d，使用其他水泥不少于21d，炎熱天氣適當(dāng)延長(zhǎng)。4）養(yǎng)護(hù)期內(nèi)(含撤除保溫層后)混凝土表面應(yīng)始終保持溫?zé)岢睗駹顟B(tài)(塑料膜內(nèi)應(yīng)有凝