大体积混凝土07.ppt
凝土就会产生不均匀收缩。
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裂 混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收
缝 缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土 产
生 内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝
的 原
等作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收
因 缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产
生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
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裂 缝
混凝土温度的变化,必然会引起混凝
产 生
土体积的变化即温度变形,当温度变形
的 原
受到约束而不能自由伸缩时,就会引起
因 温度应力,从而产生温度裂缝 。
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温度裂缝按其深度的不同一般可分为贯
裂 缝
穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝三种。贯穿
的 裂缝切断了结构断面。可能破坏结构的整
种 类
体性和稳定性,其危害性是最严重的;深
层裂缝部分切断了结构断面,也有一定的
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大体积混凝土的定义 上海建设工程局《深基础若干暂行规定》
中的定义是:当基础边长大于 20m,厚度大 于 1m,体积大于 400m3的现浇混凝土,称 为大体积混凝土。
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大体积混凝土的定义
王铁梦在《工程结构裂缝控制》中的定义是: 在工业与民用建筑结构中,一般现浇的连续墙式结 构、地下构筑物及设备基础等是容易由温度收缩应 力引起裂缝的结构,统称为大体积混凝土结构。本 定义与美国 ACI116 R的大体积混凝土定义一致。 实际上这类结构的体积和厚度都远小于水工结构的 体积和厚度。
大体积混凝土
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★大体积混凝土的定义 ★存在的问题(裂缝产生的原因) ★解决办法(技术措施、施工措施、构造设计措施) ★工程实例
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在建筑工程中,混凝土、钢筋混凝土是建筑结 构的主要材料。由于经济建设规模的迅速扩大,建 筑业正向着高、大、深和复杂结构的方向发展。工 业建筑中的大型设备基础;高层、超高层和特殊功 能建筑的箱型基础及转换层;有较高承载力的桩基 厚大承台等都是体积较大的钢筋混凝土结构,大体 积混凝土已大量地应用于工业与民用建筑之中。
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水化热高,温度场梯度大,极易产生裂缝。大体积混凝土硬 化期间,由于水泥水化过程释放的水化热所产生的温度变化 和混凝土的收缩共同作用,由此而产生的温度应力和收缩应 力,往往导致混凝土结构出现有害裂缝。采取合理措施降低 水化热,控制混凝土内外温差防止过大干缩是施工和管理质 量控制工作的重点。
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水泥水化热 浇筑温度
内部温度
主要原因
温差
裂缝
混凝土表面温度
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裂 基础大多用的箱基、筏基、复合基础等,
缝 产 因其混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化
生 的
热不容易散发,而混凝土表面散热较快,形
原 成了温度差,使混凝土内部产生压应力,表 因
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裂 面产生拉应力,此时因混凝土龄期短,抗拉
缝 产
强度很低,当温差产生的表面抗拉应力超过
生 的
混凝土极限抗拉强度时,混凝土产生各种裂
原 缝,影响混凝土性能的正常发挥。
因
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
水泥水化热引起的裂缝
裂
缝 水泥水化热引起的温度应力变形,是大体积
产 生 混凝土产生裂缝的主要原因。据有关资料介
的 原
绍,水泥水化过程中释放的热量约为502.42
因 J/g,加上混凝土浇筑温度。这两种温度形成
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混凝土的内部温度,当混凝土内部与表面的 裂 缝 温差过大时(混凝土内部的最高温度多出现在 产 生 浇筑后的3~5d),就会产生温度应力和温度变 的 原 形,导致混凝土裂缝。 因
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大体积混凝土的定义
日本建筑学会标准(JASS5)的定义是:结 构断面最小尺寸在 80cm以上;水化热引起 的混凝土内最高温度与外界气温之差,预计 超过 25 ℃的混凝土,称为大体积混凝土。
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大体积混凝土的定义
美国混凝土协会(ACI)规定的定义是:任 何就地浇筑的混凝土,其尺寸之大必须采取 措施解决水化热及随之引起的体积变形问题, 以最大限度地控制减少开裂,就为大体积混 凝土。
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大体积混凝土的定义 我国JGJ/T55-96:大体积混凝土是指
混凝土结构物中实体最小尺寸大于或等于 1m的部位所用的混凝土,有时虽结构断 面不大,但由于所使用水泥的水化热较大, 也应按大体积混凝土考虑。
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大体积混凝土的定义
大体积混凝土除对结构最小断面和内外 温差有一定规定外,对于平面尺寸也有一 些限制,如果结构物的平面尺寸过大,基 础约束作用而产生的温度应力也越大。
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大体积混凝土的定义
总之,大体积混凝土还没有一个统一的定 义。但凡属于建筑大体积混凝土都具有一些 共同特征:结构厚实,混凝土现浇量大,施 工技术上有特殊要求,水泥水化热使结构产 生温度变形,应采取措施,尽可能地减少变 形引起的裂缝开展。
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大体积混凝土的特点
结构厚,体积大,钢筋密,一次浇筑量大。大体 积混凝土工程一次性连续浇注混凝土几百方至几千 方,施工时间长,工程条件复杂,施工工艺要求高, 受环境影响大,要求混凝土具有良好的工作性(流 动性好,塌落度经时损失小,凝结时间长,不离析、 泌水)。
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影响混凝土的内部温度主要因素有混凝土
裂 缝
中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量
产 和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。水 生
的 泥用量越大,产生的水化热越高,其温度应力也
原 因
越大,当这种拉应力超过混凝土的抗拉强度
时,就会产生混凝土裂缝。
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早期水化作用产生的大量水化热,使混凝土 裂 缝 的内部温度不断上升(升温阶段),在其中间部 产 生 位的温度高区,形成压应力,表面温度低,形成 的 原 拉应力,在内外温度变化不一致的情况下,混 因
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大体积混凝土存在的主要问题
根据施工规范,水泥用量较高,从而导致混凝土 水化热过高,产生温度应力导致混凝土开裂;
混凝土浇筑后的保温和降温技术没有很好掌握, 从而导致混凝土开裂;
混凝土养护不到位,脱模时间过早,造成大体积 混凝土表面出现微裂纹。
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关于什么是大体积混凝土,国内外有许多 种不同的定义。
危害性;便面裂缝一般危害性较小。
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技术措施 施工措施
构造设计措施
裂缝问题
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控制大体积混凝土裂缝的技术措施
混凝土配合比设计 选择适当的水泥、掺合料 选择适当的骨料 选择适当的外加剂
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①设计混凝土配合比:混凝土配合比设计时, 在保证混凝土具有良好性的情况下,尽可能 的降低混凝土的单位用水量,采用“三低 (低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺 高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤 灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高 韧性、中弹、低热和高抗拉通过混凝土试配, 优选材料和配合比,大值”的抗裂混凝土。