(完整版)大体积混凝土工程.ppt

《(完整版)大体积混凝土工程.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(完整版)大体积混凝土工程.ppt（81页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高层施工高层施工3 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施4 大体积混凝土基础结构施工大体积混凝土基础结构施工1 混凝土裂缝混凝土裂缝2 混凝土的温度应力混凝土的温度应力P176-P213 大体积混凝土大体积混凝土高层施工高层施工 大体积混凝土大体积混凝土高层施工高层施工 大体积混凝土大体积混凝土高层施工高层施工 3.1 大体积混凝土概述大体积混凝土概述1. 大体积混凝土的大体积混凝土的形式形式1）箱基、筏板的钢筋混凝土底板箱基、筏板的钢筋混凝土底板2）桩基中常有较大厚度的承台桩基中常有较大厚度的承台3）转换层结构中也有较厚重的转换梁板转换层结构中也有较厚重的转换梁板 其中高层建

2、筑基础底板、构筑物基础、设备基础、桥其中高层建筑基础底板、构筑物基础、设备基础、桥梁墩台、深梁、混凝土大坝梁墩台、深梁、混凝土大坝2.大体积混凝土结构的大体积混凝土结构的裂缝产生的原因裂缝产生的原因 裂缝产生的原因裂缝产生的原因为温度变化和混凝土收缩而产生温度为温度变化和混凝土收缩而产生温度应力与收缩应力而导致裂缝的出现。应力与收缩应力而导致裂缝的出现。 如何控制温度应力和裂缝的开展，成为大体积混凝土如何控制温度应力和裂缝的开展，成为大体积混凝土施工中一个重要课题。施工中一个重要课题。 概述概述高层施工高层施工3.3.大体积混凝土的大体积混凝土的定义定义： 1 1）日本建筑学会标准规定）日本建

3、筑学会标准规定：“结构断面最小厚度在结构断面最小厚度在80cm80cm以以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过预计超过2525的混凝土。的混凝土。 2 2）国内规定：混凝土结构实体最小尺寸大于等于）国内规定：混凝土结构实体最小尺寸大于等于1 1米，或米，或预计会因为水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝预计会因为水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。的混凝土。注意：注意： 大体积混凝土大体积混凝土不是由其绝对截面尺寸的大小决定的不是由其绝对截面尺寸的大小决定的，而，而是是由水化热引起的温度收缩应力来定

4、性的由水化热引起的温度收缩应力来定性的，但水化热的大小，但水化热的大小又与截面尺寸有关。又与截面尺寸有关。 实例：实例： 盲目将厚度大于盲目将厚度大于80mm80mm的混凝土作为大体积混凝土施工，的混凝土作为大体积混凝土施工，或者厚度小于或者厚度小于80mm80mm而水化热较大的工程未作大体积混凝土施而水化热较大的工程未作大体积混凝土施工都会带来不良的影响。工都会带来不良的影响。 概述概述高层施工高层施工 3.2 混凝土裂缝混凝土裂缝1.1.裂缝理论裂缝理论： 唯像理论，统计理论，构造理论，分子理论，断裂理论唯像理论，统计理论，构造理论，分子理论，断裂理论2.2.裂缝种类裂缝种类maxmax0

5、.05mm0.05mm骨料与水泥石结合面上粘着裂缝，微观裂缝 水泥石裂缝裂缝骨料本身裂缝，宏观裂缝 大体积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝高层施工高层施工3.2 混凝土裂缝混凝土裂缝 大体积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝高层施工高层施工 大体积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝高层施工高层施工3.3.混凝土裂缝产生原因混凝土裂缝产生原因1 1）变形）变形a.a.由外荷载直接应力引起由外荷载直接应力引起b.b.由结构次应力引起由结构次应力引起c.c.由变形变化引起由变形变化引起( (即由温度、收缩、不均匀沉降、膨胀等原即由温度、收缩、不均匀沉降、膨胀等原因引起因引起) ) 其中由其中由a a，b b形

6、成的形成的荷载裂缝占荷载裂缝占20%20%左右左右；c c形成的形成的非荷载裂非荷载裂缝占缝占80%80%左右。左右。3.2 混凝土裂缝混凝土裂缝 大体积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝高层施工高层施工 2) 2) 约束约束 a.a.外约束外约束：不同结构之间的约束不同结构之间的约束自由体：变形最大，应力为零外约束 全约束：应力最大，变形为零弹性约束：既有应力也有变形 b.b.内约束内约束是当结构截面较厚时，其是当结构截面较厚时，其内部温度和湿度分布不均内部温度和湿度分布不均匀，引起各质点变形的相互约束匀，引起各质点变形的相互约束（即结构内部各质点之间的约（即结构内部各质点之间的约束）。束）。

7、注意：结构变形和外约束引起的应力为裂缝研究的重点。注意：结构变形和外约束引起的应力为裂缝研究的重点。3.2 混凝土裂缝混凝土裂缝 大体积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝高层施工高层施工4. 大体积混凝土大体积混凝土特点特点： 截面大，水泥用量大，水泥水化热产生较大的温度变截面大，水泥用量大，水泥水化热产生较大的温度变形进而形成温度应力。形进而形成温度应力。5. 大体积混凝土的大体积混凝土的裂缝种类裂缝种类1）表面裂缝。）表面裂缝。2）深层裂缝）深层裂缝3）贯穿裂缝）贯穿裂缝 最大裂缝宽度最大裂缝宽度的规定的规定 a.一类环境（室内正常环境）：为一类环境（室内正常环境）：为0.3mm， b.二类环

8、境（露天或室内高湿环境）：为二类环境（露天或室内高湿环境）：为0.2mm.3.2 混凝土裂缝混凝土裂缝 大体积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝轻骨料混凝土梁普通混凝土梁高层施工高层施工高层施工高层施工 大体积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝高层施工高层施工 大体积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工6.6.裂缝的影响裂缝的影响 1）由温度收缩应力引起的）由温度收缩应力引起的初始裂缝初始裂缝不影响结构瞬时承载力，但对不影响结构瞬时承载力，但对结构耐久性与防水性能产生影响结构耐久性与防水性能产生影响。 2）当）当裂缝宽度为裂缝宽度为0.10.2

9、mm时，早期有时，早期有轻微渗水轻微渗水，经过一段时间可，经过一段时间可自愈。自愈。 3）当）当裂缝宽度为裂缝宽度为0.20.3mm时，渗水量与裂缝宽度的三次方成正比，时，渗水量与裂缝宽度的三次方成正比，应进行化学灌浆处理。应进行化学灌浆处理。 7.7.裂缝产生过程裂缝产生过程（两阶段）（两阶段） 1）混凝土浇筑初期：）混凝土浇筑初期： 内部压，面层拉。当拉应力超过混凝土抗拉强度时就会引起裂缝。内部压，面层拉。当拉应力超过混凝土抗拉强度时就会引起裂缝。 2）混凝土浇筑数日后。）混凝土浇筑数日后。 降温收缩降温收缩受约束受约束温度应力温度应力引起裂缝。引起裂缝。3.2 混凝土裂缝混凝土裂缝 大体

10、积混凝土的裂缝大体积混凝土的裂缝高层施工高层施工8.大体积混凝土产生大体积混凝土产生裂缝的主要原因裂缝的主要原因 1）水泥水化热水泥水化热：水泥水化热与混凝土厚度、单位体积水：水泥水化热与混凝土厚度、单位体积水泥用量、水泥品种等有关。泥用量、水泥品种等有关。35天达最高温度。天达最高温度。 2）约束条件约束条件： 无约束时温差达无约束时温差达2530也可能不会开裂也可能不会开裂 3）外界气温变化外界气温变化：混凝土内部温度为浇筑温度、水化热：混凝土内部温度为浇筑温度、水化热温升等的叠加，气温越高，浇筑温度越高。温升等的叠加，气温越高，浇筑温度越高。 4）混凝土收缩变形混凝土收缩变形：混凝土拌合

11、水：混凝土拌合水20%为必须，为必须，80%被被蒸发。产生干燥收缩。蒸发。产生干燥收缩。T 变形（温差） （线膨胀系数）3.2 混凝土裂缝混凝土裂缝混凝土温度应力混凝土温度应力高层施工高层施工1. 计算温度应力的基本假定计算温度应力的基本假定1）温度应力的）温度应力的理论研究理论研究 1934年苏联人年苏联人MacJIOB利用利用无限刚性的基本假定无限刚性的基本假定，第，第一次计算出温度应力一次计算出温度应力 1961年日本人森忠次研究了年日本人森忠次研究了温度应力和地基刚度的非线温度应力和地基刚度的非线性关系性关系 中国水利电力科学研究院潘家铮、朱伯芳对混凝土坝的中国水利电力科学研究院潘家铮

12、、朱伯芳对混凝土坝的温度应力进行研究和试验，有很多成果。温度应力进行研究和试验，有很多成果。 注：注：由于大体积混凝土承受的温差和约束主要是有外约由于大体积混凝土承受的温差和约束主要是有外约束所引起的均匀温差和均匀变形。可采用王铁梦的计算方法束所引起的均匀温差和均匀变形。可采用王铁梦的计算方法较接近实际。较接近实际。3.3 混凝土温度应力混凝土温度应力混凝土温度应力混凝土温度应力高层施工高层施工2 2）高层建筑）高层建筑基础工程大体积混凝土的特点基础工程大体积混凝土的特点 混凝土强度级别较高，混凝土强度级别较高，水泥用量较大水泥用量较大，因而，因而收缩变形大收缩变形大； 均为配筋结构，均为配筋

13、结构，配筋率较高配筋率较高，抗不均匀沉降的受力钢筋的，抗不均匀沉降的受力钢筋的配筋率多在配筋率多在0.50.5以上，以上，配筋对控制裂缝有利配筋对控制裂缝有利； 几何尺寸不十分巨大几何尺寸不十分巨大，水化热升温较快，水化热升温较快，降温散热亦较快降温散热亦较快，因此，降温与收缩的共同作用是引起混凝土开裂的主要因素因此，降温与收缩的共同作用是引起混凝土开裂的主要因素。 地基地基一般一般比坝基弱，地基对混凝土比坝基弱，地基对混凝土底部的约束也比坝基弱底部的约束也比坝基弱，因而地基是非刚性的。因而地基是非刚性的。（约束弱）（约束弱） 控制裂缝的方法控制裂缝的方法主要是依靠合理配筋、改进设计、采用合主

14、要是依靠合理配筋、改进设计、采用合理的浇筑方案和浇筑后加强养护等措施，以提高结构的抗裂理的浇筑方案和浇筑后加强养护等措施，以提高结构的抗裂性和避免引起过大的内外温差而出现裂缝性和避免引起过大的内外温差而出现裂缝。3.3 混凝土温度应力混凝土温度应力混凝土温度应力混凝土温度应力高层施工高层施工2.2.温度应力计算温度应力计算 理论内容理论内容 P180-P192P180-P1921 1）变形：）变形： 在荷载作用下，不仅有在荷载作用下，不仅有弹性变形弹性变形，也有，也有非弹性变形即徐非弹性变形即徐变变。由徐变引起温度应力的松弛，松弛对防止混凝土开裂有。由徐变引起温度应力的松弛，松弛对防止混凝土开

15、裂有益。益。 龄期越短，松弛越大。龄期越短，松弛越大。 应力作用时间越长，松弛越大。应力作用时间越长，松弛越大。2 2）裂缝的出现及其发展）裂缝的出现及其发展P186P1863.3 混凝土温度应力混凝土温度应力混凝土温度应力混凝土温度应力高层施工高层施工3 3）绝热温升和非绝热温升）绝热温升和非绝热温升a.a.绝热温升绝热温升： 混凝土周围无任何散热条件，无任何热损失的情况，混凝土周围无任何散热条件，无任何热损失的情况，水泥水化热全部转化为使混凝土温度升高的热量。水泥水化热全部转化为使混凝土温度升高的热量。b.b.非绝热温升非绝热温升： 指在升温的过程中，还伴随着散热条件。指在升温的过程中，还

16、伴随着散热条件。注：注： 散热的快慢与结构的厚度有关，越薄散热越快，越厚散热的快慢与结构的厚度有关，越薄散热越快，越厚散热越慢。当厚度大于散热越慢。当厚度大于5m5m时，实际升温接近绝热温升。时，实际升温接近绝热温升。 混凝土结构表面的水化热温升与温度场的变化有关，混凝土结构表面的水化热温升与温度场的变化有关，即受外界气温、养护方法、结构厚度等的影响。即受外界气温、养护方法、结构厚度等的影响。P189P1893.3 混凝土温度应力混凝土温度应力混凝土温度应力混凝土温度应力1）结构厚度越薄，水化热温升阶段越短，温度峰值出现较早，）结构厚度越薄，水化热温升阶段越短，温度峰值出现较早，很快即产生降温

17、。很快即产生降温。2）外界温度越高，水化热温升阶段越短，温度峰值出现的时间）外界温度越高，水化热温升阶段越短，温度峰值出现的时间越早，且持续的时间越长。越早，且持续的时间越长。高层施工高层施工4）计算实例）计算实例 P197 例例1【例【例1 1】 一基础底板，长一基础底板，长90.8m ，宽宽31.3m ，厚厚2.5m ，混混凝土总量约凝土总量约7000 m3 。地基土为软粘土，基础底板下打有地基土为软粘土，基础底板下打有钢管桩。基础底板混凝土用钢管桩。基础底板混凝土用425 号矿渣水泥，水泥用量为号矿渣水泥，水泥用量为275kg / m3。预计基础混凝土浇筑后预计基础混凝土浇筑后30d 左

18、右，基础混凝左右，基础混凝土的温度就可降至周围大气的温度。要求验算基础混凝土土的温度就可降至周围大气的温度。要求验算基础混凝土整体浇筑后，是否会产生温度裂缝？整体浇筑后，是否会产生温度裂缝？3.3 混凝土温度应力混凝土温度应力高层施工高层施工5）防止基础底板在施工时的开裂措施防止基础底板在施工时的开裂措施：P200a. 减少水泥水化热减少水泥水化热（采用矿渣水泥，掺入减水剂）（采用矿渣水泥，掺入减水剂）b. 提高混凝土抗拉强度提高混凝土抗拉强度 （良好级配的骨料并限制砂石中的含泥量）（良好级配的骨料并限制砂石中的含泥量）c. 防止表面散热过快防止表面散热过快（用草袋覆盖）（用草袋覆盖）d. 防

19、止气温骤降防止气温骤降 （准备较热器具，拆模后迅速填土）（准备较热器具，拆模后迅速填土）e. 防止内外温差过大防止内外温差过大（积水养护）（积水养护）3.3 混凝土温度应力混凝土温度应力高层施工高层施工3.最大整浇长度（伸缩缝间距）计算最大整浇长度（伸缩缝间距）计算1）理论内容）理论内容 P192P194（影响因素的判别）（影响因素的判别） 最大整浇长度指当最大温度应力接近混凝土抗拉强度、最大整浇长度指当最大温度应力接近混凝土抗拉强度、而混凝土结构尚未开裂时的最大整浇长度。而混凝土结构尚未开裂时的最大整浇长度。2）计算实例）计算实例 P200 例例2 试问该底板是否可不留施工缝进行整体浇筑试问

20、该底板是否可不留施工缝进行整体浇筑?maxL2xPTHEarchCT3.3 混凝土温度应力混凝土温度应力高层施工高层施工P200P200【例【例2 2】：一基础底板长一基础底板长3030m m，宽宽2020m m，厚厚lmlm，横横向配置受力钢筋，配筋率向配置受力钢筋，配筋率0 0. .5 5，纵向配置构造钢筋，纵向配置构造钢筋，配筋为配筋为 1414，间距间距150150mmmm，配筋率为配筋率为0.2050.205。底板。底板的地基为坚硬的砂质粘土，底板混凝土强度等级为的地基为坚硬的砂质粘土，底板混凝土强度等级为C25C25，混凝土入模温度为混凝土入模温度为2020。经计算得知，混凝土。经

21、计算得知，混凝土浇筑一昼夜后，上、下表面温升浇筑一昼夜后，上、下表面温升1010，内部平均温升，内部平均温升3030，约，约1515d d左右可降至周围的平均气温左右可降至周围的平均气温2020。试问。试问该底板是否可不留施工缝进行整体浇筑该底板是否可不留施工缝进行整体浇筑? ?混凝土温度应力混凝土温度应力高层施工高层施工解解：该实例就是要求利用式该实例就是要求利用式( (3-3-37)37)计算最大整浇长度，计算最大整浇长度，如计算结果超过该底板长度，则不需留施工缝，可以如计算结果超过该底板长度，则不需留施工缝，可以整体浇筑；否则就需要留伸缩缝。式整体浇筑；否则就需要留伸缩缝。式( (3-3

22、-37)37)如下所示：如下所示：混凝土温度应力混凝土温度应力现以下述顺序求解上式中的各种计算数据：现以下述顺序求解上式中的各种计算数据：1 1）基础底板厚度基础底板厚度H =100cm ; H =100cm ; 2 2）由于地基为坚硬砂质粘土，阻力系数由于地基为坚硬砂质粘土，阻力系数CxCx 60N / cm 60N / cm3 33 3）混凝土线膨胀系数）混凝土线膨胀系数1 11010- -5 5 。4 4）混凝土弹性模量混凝土弹性模量高层施工高层施工 (4) (4) 混凝土弹性模量混凝土弹性模量混凝土温度应力混凝土温度应力高层施工高层施工 由于其他条件皆符合标准状态，修正系数为由于其他条

23、件皆符合标准状态，修正系数为1.01.0，只有养护时，只有养护时间为间为1515d d， M6 =0.93, M6 =0.93,养养混凝土温度应力混凝土温度应力高层施工高层施工 ( (6 6) )混凝土的极限拉伸混凝土的极限拉伸p混凝土温度应力混凝土温度应力 (7)(7) 最大整浇长度最大整浇长度该基础底板不需留伸缩缝，可以一次连续整体浇筑高层施工高层施工3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施1. 控制混凝土温升控制混凝土温升 2. 延缓混凝土降温速度延缓混凝土降温速度3. 减少混凝土收缩减少混凝土收缩 4. 提高混凝土极限拉伸值提高混凝土极限拉伸值 5. 改善约束和完善

24、设计等。改善约束和完善设计等。防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施一、控制混凝土温升一、控制混凝土温升 P202 1. 选用中低热的水泥品种选用中低热的水泥品种 2. 利用混凝土的后期强度利用混凝土的后期强度 3. 掺加减水剂木质素磺酸钙掺加减水剂木质素磺酸钙 4. 掺加粉煤灰外掺料掺加粉煤灰外掺料 5. 粗细骨料选择粗细骨料选择 6. 控制混凝土的出机温度和浇筑温度控制混凝土的出机温度和浇筑温度 防止大体积混凝土产生温度裂缝的防止大体积混凝土产生温度裂缝的措施措施： 控制混凝土温升、延缓混凝土降温速度、减少混凝土控制混凝土温

25、升、延缓混凝土降温速度、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸值、改善约束和完善设计等。收缩、提高混凝土极限拉伸值、改善约束和完善设计等。防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工1. 控制混凝土温升控制混凝土温升 （一）选用中低热的水泥品种（一）选用中低热的水泥品种 混凝土温升的热源是水泥水化热，故选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减少升温。例如：42.5级普通硅酸盐水泥，3d后的水化热250KJ/kg； 42.5级矿渣硅酸盐水泥，3d后的水化热180KJ/kg； 42.5级火山灰硅酸盐水泥，3d后的水化热150KJ/kg。（二）利用混凝土的后期强度（二）利用混凝土的后期强度 实验数

26、据表明，每立方米的混凝土水泥用量每增水泥用量每增( (减减)10kg)10kg，水泥水化热使混凝土的温度相对升温度相对升( (降降) )达达11。 根据结构实际承受荷载的情况，对结构的刚度和强度进行复算，并取得设计和质检部门的认可后，可采用f f4545、f f6060或或f f9090替代替代f f2828作为混凝土的设计强度，这样可使每立方米混凝土的水泥用量减少4070kgm3，混凝土的水化热温升相应减少47。高层施工高层施工（三）掺加高效减水剂（三）掺加高效减水剂 木质素磺酸钙(简称木钙)属于阴离子表面活性剂，对水泥颗粒有明显的分散效应，并能使水的表面张力降低而引起加气作用，因此，在混凝

27、土中掺入水泥用量约在混凝土中掺入水泥用量约0.250.25的木的木钙减水剂，不仅能使混凝土的和易性有明显的改善，同时又钙减水剂，不仅能使混凝土的和易性有明显的改善，同时又减少了减少了1010左右的拌合水，节约了左右的拌合水，节约了1010左右的水泥，从而降左右的水泥，从而降低了水化热。低了水化热。新型减水剂：新型减水剂：聚羧酸盐高效减水剂，在上海环球金融中心的大体积混凝土中使用，效果良好。优点：优点：坍落度保持性好、具有较高的早期强度、掺量低、与水泥不适应小、收缩率比小等。（五）粗细骨料选择（五）粗细骨料选择 应优先选用连续级配的粗骨料配置的混凝土，其具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量、

28、较高的抗压强度。 1.粗骨料的选用：（最佳的最大粒径）粗骨料的选用：（最佳的最大粒径） 往往与配筋的间距、模板的形状、混凝土浇筑工艺等因素有关。增大粗骨料的粒径可减少用水量，并使混凝土的收缩和泌水量减小，同时也相应地减少水泥的用量，从而减少了水泥的水化热，最终降低混凝土的温升。 宜优先选用以自然连续级配的粗骨料，如：用宜优先选用以自然连续级配的粗骨料，如：用5-40mm5-40mm的石的石子比子比5-25mm5-25mm的石子，每立方米混凝土减少用水的石子，每立方米混凝土减少用水15kg15kg左右，相同水左右，相同水灰比情况下，水泥少灰比情况下，水泥少20kg20kg左右，降温左右，降温2

29、2度。度。 粒径过大，易引起离析，不要盲目选大粒径过大，易引起离析，不要盲目选大（四）掺加粉煤灰外掺料（四）掺加粉煤灰外掺料 粉煤灰是泵送混凝土的重要组成部分，它能有效地提高混粉煤灰是泵送混凝土的重要组成部分，它能有效地提高混凝土的抗渗性能，显著改善混凝土拌料的工作性能，并凝土的抗渗性能，显著改善混凝土拌料的工作性能，并具有减水具有减水作用。作用。高层施工高层施工2.细骨料的选择细骨料的选择 在混凝土的级配中，应当在满足可泵性的条件下尽可在混凝土的级配中，应当在满足可泵性的条件下尽可能地降低砂率。能地降低砂率。 在选择细骨料时，在选择细骨料时，应以中、粗砂为宜（细度模数在应以中、粗砂为宜（细度

30、模数在2.6-2.92.6-2.9之间）之间）。 根据有关试验资料表明，当采用细度模数为根据有关试验资料表明，当采用细度模数为2.792.79、平、平均粒径为均粒径为0.380.38的中、粗砂时，比采用细度模数为的中、粗砂时，比采用细度模数为2.122.12、平、平均粒径为均粒径为0.3360.336的细砂，每立方米混凝土可减少用水量的细砂，每立方米混凝土可减少用水量202025kg25kg，水泥用量可相应减少，水泥用量可相应减少282835kg35kg，这样就降低了混凝，这样就降低了混凝土的温升和混凝土的收缩。土的温升和混凝土的收缩。3.骨料质量要求：注意含泥量。骨料质量要求：注意含泥量。

31、砂子砂子2%2%；石子；石子1%1%高层施工高层施工（六）控制混凝土的出机温度和浇筑温度（六）控制混凝土的出机温度和浇筑温度 为了降低大体积混凝土总温升和减小结构的内外温差，控制出机温度是很重要的。对混凝土的出机温度影响最大的对混凝土的出机温度影响最大的是石子和水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。是石子和水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。针对以上的情况，在施工中，应采取有效的方法降低石子的温度。在气温较高时，为了防止太阳的直接照射，可在砂、石子堆场搭设简易遮阳装置，必要时，须向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。 混凝土从搅拌机出料后，经过运输、泵送、浇筑、振捣等工序后的温度

32、称为混凝土的浇筑温度。由于浇筑温度过高会引起较大的干缩，因此应适当地限制混凝土的浇筑温度，一般情况下，建议混凝土的最高浇筑温度应控制在一般情况下，建议混凝土的最高浇筑温度应控制在4040以下。以下。高层施工高层施工二、二、 延缓混凝土降温速率延缓混凝土降温速率1.1.原因原因 大体积混凝土浇筑后，为了减少升温阶段内外温差，防大体积混凝土浇筑后，为了减少升温阶段内外温差，防止产生表面裂缝。止产生表面裂缝。2.2.措施及作用措施及作用a.a.潮湿养护，防止脱水产生的干缩裂缝。潮湿养护，防止脱水产生的干缩裂缝。b.b.使混凝土顺利水化，提高混凝土极限拉伸值。使混凝土顺利水化，提高混凝土极限拉伸值。c

33、.c.使混凝土的水化热降温速率延缓，减小结构计算温差以防使混凝土的水化热降温速率延缓，减小结构计算温差以防止产生过大的温度应力和温度裂缝。止产生过大的温度应力和温度裂缝。d.d.对混凝土进行保湿和保温养护。对混凝土进行保湿和保温养护。 eg1:eg1:蓄水养护蓄水养护；在大体积混凝土结构拆模后在大体积混凝土结构拆模后，尽快回填土。尽快回填土。3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工三、减少混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸的措施三、减少混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸的措施： a. a. 改善混凝土的配合比改善混凝土的配合比 （水泥

34、用量、骨料品种和级配、水灰比、骨料含泥（水泥用量、骨料品种和级配、水灰比、骨料含泥量等考虑）量等考虑） b. b. 改善施工工艺改善施工工艺 （通过二次振捣的方式）（通过二次振捣的方式） c. c. 提高施工质量提高施工质量 （采用二次投料的砂浆裹石河净浆裹石搅拌的（采用二次投料的砂浆裹石河净浆裹石搅拌的方法）方法）3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工四、改善边界约束和构造设计四、改善边界约束和构造设计1. 设置滑动层设置滑动层 由于约束产生温度应力，外约束的接触面上全部由于约束产生温度应力，外约束的接触面上全部设滑动层，则可

35、大大减弱外约束。遇有约束强的岩石设滑动层，则可大大减弱外约束。遇有约束强的岩石类地基、较厚的混凝土垫层等时，类地基、较厚的混凝土垫层等时，设滑动层，对减小设滑动层，对减小温度应力将起显著作用。温度应力将起显著作用。 滑动层的做滑动层的做法法有：涂刷两道热沥青加铺油毡一层；有：涂刷两道热沥青加铺油毡一层；铺设铺设10102020mmmm厚沥青砂厚沥青砂 ；铺设；铺设5050mm mm 厚砂或石屑层等厚砂或石屑层等。3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工2 2、避免应力集中避免应力集中 在孔洞周围、变断面转角部位、转角处等由于在孔洞

36、周围、变断面转角部位、转角处等由于温度变化和混凝土收缩，会导致应力集中而导致裂缝。温度变化和混凝土收缩，会导致应力集中而导致裂缝。措施措施a.a.在孔洞四周增配在孔洞四周增配斜向钢筋、钢筋网片斜向钢筋、钢筋网片。b.b.在变断面处避免断面突变，可在变断面处避免断面突变，可作局部处理作局部处理使断面逐使断面逐渐过渡。渐过渡。c.c.增配抗裂钢筋增配抗裂钢筋，这对防止裂缝是有益的。，这对防止裂缝是有益的。3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工3.3.设置缓冲层设置缓冲层 在高、低底板交接处、底板地梁处等，用在高、低底板交接处、底板地

37、梁处等，用30305050mm mm 厚聚苯乙厚聚苯乙烯泡沫塑料作垂直隔离，以缓冲基础收缩时的侧向压力。烯泡沫塑料作垂直隔离，以缓冲基础收缩时的侧向压力。3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工4.4.合理配筋合理配筋a. 当混凝土的当混凝土的底板或墙板的厚度为底板或墙板的厚度为200600mm 时可时可采取采取增配构造配筋增配构造配筋，使构造筋起到温度筋的作用，能，使构造筋起到温度筋的作用，能有效提高混凝土抗裂性能。有效提高混凝土抗裂性能。b. 配筋应尽可能采用小直径、小间距配筋应尽可能采用小直径、小间距。 如直径为如直径为81

38、4的钢筋，间距的钢筋，间距150mm，按全截面对按全截面对称配置比较合理，可提高抵抗贯穿性开列的能力。称配置比较合理，可提高抵抗贯穿性开列的能力。3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工c. 全截面含筋率控制在全截面含筋率控制在0.3 0.5 之间为好之间为好。注意：注意：1）受力钢筋能满足变形构造要求时，可不再增加温度受力钢筋能满足变形构造要求时，可不再增加温度筋筋。2）构造筋如不能起到抗约束作用时，应增配温度筋。）构造筋如不能起到抗约束作用时，应增配温度筋。3）对于大体积混凝土，构造筋对控制贯穿性裂缝的作）对于大体积混凝土，构

39、造筋对控制贯穿性裂缝的作用较小。但沿混凝土表面配置钢筋，可提高面层抗表用较小。但沿混凝土表面配置钢筋，可提高面层抗表面降温的影响和干缩。面降温的影响和干缩。3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工5. 合理的分段施工合理的分段施工1 1）后浇带的定义后浇带的定义 “后浇带后浇带”是在现浇钢筋混凝土结构中，于施工期是在现浇钢筋混凝土结构中，于施工期间留设的临时性的温度和收缩变形缝。间留设的临时性的温度和收缩变形缝。2 2）设置原因设置原因 当大体积混凝土结构的尺寸过大，通过计算证明当大体积混凝土结构的

40、尺寸过大，通过计算证明整体一次浇筑产生的温度应力过大整体一次浇筑产生的温度应力过大，有可能产生温度裂，有可能产生温度裂缝时，则可与设计单位研究后合理的用缝时，则可与设计单位研究后合理的用“后浇带后浇带”分段分段进行浇筑。进行浇筑。 3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工3）特点特点 该缝根据工程安排保留一定时间，然后用混凝土填该缝根据工程安排保留一定时间，然后用混凝土填筑密实成为整体的无伸缩缝结构。筑密实成为整体的无伸缩缝结构。a. “后浇带后浇带”的保留时间的保留时间视其作用而定一般不宜少于视其作用而定一般不宜少于40d，在此

41、期间温差及，在此期间温差及30以上的收缩已完成。有的要以上的收缩已完成。有的要到结构封顶再浇筑。到结构封顶再浇筑。b. “后浇带后浇带”的间距的间距，由式，由式(3-35)最大整浇长度计算确最大整浇长度计算确定，在正常情况下其间距一般为定，在正常情况下其间距一般为2030m 。 3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工c. “后浇带后浇带”的宽度应考虑方便施工，的宽度应考虑方便施工，避免应力集中避免应力集中，其其宽宽度可取度可取70 100cm 。d. 当地上、地下都为现浇钢筋混凝土结构时，在设计中应标当地上、地下都为现浇钢筋混凝

42、土结构时，在设计中应标出出“后浇带后浇带”的位置，并应贯通地下和地上整个结构，的位置，并应贯通地下和地上整个结构，但该但该部分钢筋应连续不断部分钢筋应连续不断.e. “后浇带后浇带”宜用网状模板宜用网状模板。 它由薄型热浸镀锌钢板制作，它由薄型热浸镀锌钢板制作，具有单向具有单向U形密肋，刚度较好，能承受混凝土侧压力。形密肋，刚度较好，能承受混凝土侧压力。f. 后浇带处宜用微膨胀混凝土后浇带处宜用微膨胀混凝土，其强度等级宜比原结构的混，其强度等级宜比原结构的混凝土提高凝土提高510N / mm2, 并保持不少于并保持不少于15d的潮湿养护。的潮湿养护。3.4 防止混凝土温度裂缝技术措施防止混凝土

43、温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工五施工监测五施工监测 为了进一步摸清大体积为了进一步摸清大体积混凝土水化热的多少，不同混凝土水化热的多少，不同深度处温度场升降的变化规深度处温度场升降的变化规律，随时监测混凝土内部温律，随时监测混凝土内部温度情况，以便有的放矢地采度情况，以便有的放矢地采取相应技术措施确保工程质取相应技术措施确保工程质量，可在混凝土内不同部位量，可在混凝土内不同部位埋设埋设铜热传感器铜热传感器，用混凝土，用混凝土温度测定记录仪，进行施工温度测定记录仪，进行施工全过程的跟踪和监测。全过程的跟踪和监测。3.4 防止混凝土温度

44、裂缝技术措施防止混凝土温度裂缝技术措施防止裂缝的措施防止裂缝的措施高层施工高层施工放入测温放入测温传感器传感器高层施工高层施工 3.5 大体积混凝土基础结构施工大体积混凝土基础结构施工高层施工高层施工 3.5 大体积混凝土基础结构施工大体积混凝土基础结构施工 大体积混凝土基础结大体积混凝土基础结构施工构施工内容内容：钢筋、模板钢筋、模板和混凝土和混凝土三个部分。三个部分。 钢筋工程钢筋工程 粗钢筋的连接粗钢筋的连接 对接焊对接焊 锥螺纹锥螺纹 套筒挤压连接套筒挤压连接大体积混凝土的施工大体积混凝土的施工钢筋焊接钢筋焊接高层施工高层施工 大体积混凝土结构由于承载力大，体积厚重，因此钢筋配置数量多

45、、直径大、分布密、上下层钢筋高差大。 为使钢筋网片的网格方整划一、间距正确，在进行钢筋绑扎或焊接时，宜采用卡尺限位卡尺限位，卡尺长46m，并根据钢筋间距设有缺口，绑扎时在长钢筋的两端用卡尺缺口卡住钢筋，待绑扎后拿去卡尺，既满足钢筋间距的质量要求，又能加快绑扎速度，如图所示。3.5.1 钢筋工程钢筋工程高层施工高层施工 大体积混凝土结构由于厚度大，多有上、下层双向钢筋，为保证上层钢筋的标高和位置准确无误；应设立钢筋支架设立钢筋支架以支撑上层钢筋。钢筋支架由角钢焊制，每隔一定距离(一般2m左右)设置一个，且相互间有一定的拉结，以保持稳定(见下图)。支架除了支撑上层钢筋外，亦可支撑操作平台上的施工荷

46、载。高层施工高层施工某工程某工程2.5m2.5m厚箱形基础钢筋厚箱形基础钢筋高层施工高层施工某工程某工程3.8m3.8m厚混凝土底板厚混凝土底板高层施工高层施工某工程某工程3.8m3.8m厚混凝土底板厚混凝土底板高层施工高层施工 模板是保证工程结构外形和尺寸的关键，而混凝土对模板的侧压力是确定模板尺寸的依据。常用的模板为组合模板。 大体积混凝土采用泵送工艺，其特点是速度快、浇筑面集中，不可能同时将混凝上均匀地分送到浇筑混凝土的各个部位，而是一下子就使某一部分的混凝土升高很大，然后再移动输送管，依次浇筑另一部分的混凝土。因此，采用泵采用泵送工艺的大体积混凝土的模板，不能按传统、常规的办法送工艺的

47、大体积混凝土的模板，不能按传统、常规的办法配置，而是应根据实际受力状况，对模板和支撑系统等进配置，而是应根据实际受力状况，对模板和支撑系统等进行计算，以确保模板体系具有足够的强度和刚度。行计算，以确保模板体系具有足够的强度和刚度。3.5.2 模板模板工程工程高层施工高层施工3.5.3 3.5.3 混凝土工程混凝土工程1. 混凝土泵混凝土泵 混凝土泵的混凝土泵的型号选择型号选择，主要根据，主要根据单位时间所需的浇筑量单位时间所需的浇筑量及泵送距离确定及泵送距离确定。如基础尺寸不是很大，可用布料杆直接浇。如基础尺寸不是很大，可用布料杆直接浇筑时，宜选用带布料杆的混凝土泵车；否则需布管，采用一筑时，

48、宜选用带布料杆的混凝土泵车；否则需布管，采用一次接长至最远处、边浇边拆的方式。次接长至最远处、边浇边拆的方式。 混凝土泵或泵车的数量按下式计算，重要工程宜有备用泵。混凝土泵或泵车的数量按下式计算，重要工程宜有备用泵。N=Q/QA.t 其中：其中：N N为混凝土泵车的台数；为混凝土泵车的台数； Q Q为混凝土浇筑数量为混凝土浇筑数量 Q QA A为混凝土泵车的实际平均输出量；为混凝土泵车的实际平均输出量； t t 为施工作业时间为施工作业时间高层施工高层施工 大体积混凝土基础结构施工用的商品混凝土宜用混凝商品混凝土宜用混凝土搅拌运输车土搅拌运输车供应，混凝土泵不应间断，宜连续供应。为保证顺利泵送

49、，混凝土搅拌运输车的台数应为：高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工高层施工2. 混凝土混凝土的浇筑方案的浇筑方案a.全面分层 b.斜面分层 c.分段分层 分层的厚度分层的厚度决定于振捣器的棒长振捣器的棒长和振动力振动力的大小，也要考虑混凝土的供应量大小和可能浇筑量的多少，一般为200300mm。高层施工高层施工3.混凝土振捣混凝土振捣 混凝土的振捣工作是伴随浇筑过程而进行的。根据常采用的斜面分层浇筑斜面分层浇筑方法，振捣时应从坡脚处开始应从坡脚处开始，以保证混凝土的质量。根据泵送混凝土的特点，浇筑后会自然流淌形成转平缓的坡度，也可布设前、后两道振捣器振捣，如图所示。第一道振

50、捣器布置在混凝土坡脚处，保证下部混凝土的密实；第二道振捣器布置在混凝土卸料点，解决上部混凝土的密实。随着混凝土浇筑工作的向前推进，振捣器也相应跟进，确保不漏振并保证整个高度混凝土的质量。高层施工高层施工注意表面标高高层施工高层施工4. 混凝土的泌水处理和表面处理混凝土的泌水处理和表面处理 混凝土的泌水处理混凝土的泌水处理 大体积混凝土施工，由于采用大流动性混凝土分层采用大流动性混凝土分层浇筑，上下层施工的间隔时间较长浇筑，上下层施工的间隔时间较长( (一般为一般为1.51.53h)3h)，经，经过振捣后上涌的泌水和浮浆易顺混凝土坡面流到坑底。过振捣后上涌的泌水和浮浆易顺混凝土坡面流到坑底。当采