大体积混凝土施工中容易出现的问题及质量控制

毕业论文（设计）

题目：大体积混凝土施工中容易出现的问题及质量控制

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二零一七年三月

摘要

大体积混凝土: 混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因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。

近年来，随着建设事业的快速发展，高层建筑工程、地下建筑工程呈现项目多、规模大，相应大体积钢筋混凝土工程也越来越多地被采用。在对大体积混凝土施工管理中发现，大体积混凝土还处于起步发展阶段，对其构造特点、所用材料特性和施工工艺要求，特别是对大体积混凝土裂缝的防治，还处于不断探索、不断深化的过程中。

本文系统地分析了大体积混凝土裂缝产生原因，在理论联系实际中探讨了大体积混凝土裂缝的防治措施，总结大体积混凝土浇筑方案，从而实现大体积混凝土成功浇筑的案例。

关键词：大体积混凝土温差开裂控制

目录

第1章绪论 (1)

第2章大体积混凝土裂缝产生原因 (2)

2.1 前言 (2)

2.2 大体积混凝土裂缝形成的原因 (2)

2.2.1温差裂缝 (2)

2.2.2收缩裂缝 (3)

第3章大体积混凝土裂缝防治措施 (4)

3.1设计措施 (4)

3.2施工措施 (4)

3.2.1优选混凝土各种原材料 (4)

3.2.2施工控制措施 (5)

第4章大体积混凝土浇筑方案 (7)

4.1混凝土配合比设计 (7)

4.2混凝土的浇筑方案选用 (7)

4.3预测温度、设计养护方案 (8)

4.4确定保温材料的厚度，预测混凝土表面温度 (9)

第5章大体积混凝土浇筑成功案例 (11)

结束语 (13)

致谢 (13)

参考文献 (13)

第1章绪论

从不同的国家来看，各国的规范对混凝土构筑物的裂缝都有不同的控制范围和要求，要保证混凝土构筑物不出现裂缝可以说是不可能的。在我国，对在不同环境下混凝土构筑物，在不同的介质情况下，所规定的混凝土裂缝宽度也不同。所以说，对混凝土构筑物的裂缝我国规范规定在设计上有一定的允许宽度。国际上也都根据本国的特点，对混凝土的裂缝都有明确的规定，说明混凝土结构的裂缝在一定范围内是允许的，要想控制混凝土构筑物不裂缝是很难的，关键是怎么控制能让在施工中尽量小产生裂缝和把裂缝的宽度应该控制在什么范围内，能使我们在施工中不受经济损失。

在重大工程项目和高层建筑施工中，通常混凝土一次浇筑量较大，这种大体积混凝土的浇筑极易出现裂缝，如果施工中不加以控制，会产生许多严重的后果。所以，在浇筑大体积混凝土的施工，一定要认真组织施工，合理安排施工工序，才能确保混凝土的质量。本文对大体积混凝土施工中裂缝产生的原因及防治措施，大体积混凝土施工方案及施工主要技术难点进行了简要的阐述，以供讨论。

第2章大体积混凝土裂缝产生原因

2.1 前言

近年来，随着国民经济和建筑技术的发展，建筑规模不断扩大，大型现代化技术设施或构筑物不断增多，而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点，日益受到人们的欢迎，于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。

所谓大体积混凝土，一般理解为尺寸较大的混凝土，美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题，开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是基础贯穿或者裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂，是一个值得关注的问题。

2.2 大体积混凝土裂缝形成的原因

裂缝产生的原因可分为两类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝，是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。

造成大体积混凝土开裂的主要原因是温度应力和收缩引起的裂缝。

2.2.1温差裂缝

混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后，水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝

龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面产生裂缝。

2.2.2收缩裂缝

混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同，干缩、收缩的量也不同。

混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩，会产生很大的收缩应力。如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土里，即使水灰比并不低，自身收缩量值也不大，但是它与温度收缩叠加到一起，就要使应力增大，所以施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。

第3章大体积混凝土裂缝防治措施

3.1设计措施

1) 精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地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、低热和高极拉值的抗裂混凝土。

2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在

0.3-0.5%之间

3)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

4)在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

5)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。

3.2施工措施

3.2.1优选混凝土各种原材料

a、水泥的选择

理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥，并尽量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失，可适度增加活性细掺料替代水泥。

b、骨料的选择

在选择粗骨料时，可根据施工条件，尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。