大体积混凝土论文详解

高层建筑施工论文

LONG AND STRONG!

——大体积混凝土的裂缝控制作者：刘媛媛

摘要：本文结合一大堆论文资料，分析大体积混裂缝产生的原因，并提出了控制措施。由于能力有限，疏漏在所难免，望老师海涵。

关键词：大体积混凝土；温度裂缝；施工控制

英文摘要：In this paper, analyze the large volume of causes of cracks, and proposed control measures. Limited capacity, Omission is inevitable, beg the forgive of the teacher.Key words: mass concrete; temperature cracks; construction control

引言“随着城市经济飞快的发展，越来越多的超级建筑出现在人们的生活中，这不得不说是人类创造奇迹的过程。然而超级建筑也不是无本之木，无源之水。伴随着超级建筑的超级需求，一系列新的问题随之而来。温家宝在接受<华盛顿邮报>记者采访时时说过：一个很小的问题，乘以13亿，都会变成一个大问题；一个很大的总量，除以13亿，都会变成一个小数目。超级建筑如此，我们今天说的大体积混凝土也如此。大体积混凝土我国目前尚无明确定义日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在80cm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预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。

美国混凝土学会(ACI)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。巨大的体积，在热的作用下，高热处必产生巨大的膨胀。水化过程中混凝土强渡尚低，在如此大的体积变化下，开裂似乎就不是一个可以忽视的问题。通缝的出现，钢筋的锈蚀带来的不仅仅只是工期

的延长和美观的影响，更是质量与寿命的可怕影响！因此，大体积混凝土施工中的温度监控是控制裂缝产生的关键，也是确保建筑施工质量的关键之一

原因分析

1、水泥选用不当，水化热过高

水泥水化热引起温度应力和温度变形而产生裂缝。水泥水化过程中产生大量热量，每克水泥水化放热量约达120cal/g，混凝土内部升温约在300c以上。当混凝土内部与表面温度差大时，就产生温度应力和温度变形，混凝土内部的温度应力与混凝土厚度及水泥用量，品种有关，与混凝土结构尺寸愈大，厚度愈厚，温度应力愈大，引起裂缝的可能性愈大。

/2、混凝土内外约束条件的影响

大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起，当结构产生温度变形时，受到地基的限制，而产生外部约束应力，当混凝土升温时，产生膨胀变形约束，中心产生压应力，此时混凝土弹性模量小，徐变和应力松驰度大，使混凝土与地基连接不牢固。当温度下降，中心产生较大拉应力，此时混凝土抗拉强度低于温度产生拉应力时，混凝土将出现垂直裂缝，此裂缝往往是贯穿性裂缝，这是影响到结构安全度和使用功能，是致命的裂缝。当混凝土内部由于水泥水化热而形成结构中心升温高，热膨胀大，中心产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束力，同时也会产生深层裂缝，是非贯穿性裂缝也会影响使用年限。

3、外界气温度化的影响

大体积混凝土在施工阶段，常受到外界气温变化的影响，外界气温越高，浇筑温度也愈高，当气温下降，特别是气温骤降，会大大增加外层混凝土内部的温度梯度，会造成温差与温度应力，使大体积混凝土出现裂缝。

4、混凝土的收缩变形的影响

（1）混凝土塑性收缩变形发生在混凝土硬化之前，混凝土仍处于塑性状态，它产生主要是上部混凝土的沉降受到钢筋和骨料限制或平面面积较大的混凝土，其水平方向的减缩比垂直方向更难，这就会形成不规则的深层裂缝，这种裂缝通常是互相平行。

（2）混凝土的体积变形，混凝土在终凝后体积产生变化，有可能产生收缩或膨胀，随之温度变化而变化。

（3）干燥收缩是混凝土中的水份80%要蒸发，20%水份是硬化所需。随着水份蒸发就会出现干燥收缩，表面干燥收缩快，中心干燥收缩慢，表面收缩应力受到中心收缩应力的约束，表面产生拉应力而出现裂缝。

（4）混凝土匀质性影响，配合比不严格计量，其坍落度，外加剂，骨料粒径不同及振捣密实度不同，造成混凝土的弹性模量不同，形成收缩变形不均匀，导致应力集中而引起裂缝。

（5）结构造型差异显殊，厚度差别较大或留孔，留槽都会产生应力集中而形成裂缝。

控制过程

一.材料

水泥品种

经过比较，用P.O 32.5号普通硅酸盐水泥，水泥物理性能详见表1。高层建筑施工论文

表1.

外加剂

工程采用高效泵送剂，经检测混凝土的减水率≥20%，初凝时间（20℃）≥5 h。在上闸首廊道混凝土中采用HLC-Ⅰ防渗抗裂剂，掺量为胶凝材料（水泥+粉煤灰+HLC-Ⅰ）的8%（即内掺法）。

粉煤灰

经对比选用的粉煤灰，其技术指标见表2，检验结果表明该粉煤灰属于Ⅱ级灰品质，比重为2.05g/cm3。

表2.粉煤灰品质检验

掺加粉煤灰后可改善混凝土的后期强度，但其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量的降低。因此对早期抗裂要求较高的工程，粉煤灰掺入量应少些，否则表面易出现细微裂缝。

粗、细骨料选择

选用当地的玄武岩作为粗骨料，其中粒级5～16 mm占30%，粒级16～31.5 mm

占70%，经筛分试验表明所用碎石符合5～31.5 mm连续级配。控制含泥量≤1%，针片状颗粒≤10%。

选用宿迁的中砂作为细骨料，细度模量为2.80，控制含泥量≤2%。

混凝土配合比

二.施工工艺浇筑方法

根据划分的3个施工段，因地制宜地确定总体浇筑顺序。浇筑方法采用“斜面分层、薄层浇捣、循序推进、一次到边”连续施工的方法，每个泵负责一定宽度范围的浇筑带，各泵浇筑带前后略有错位，形成阶梯式分层推进局面，以达到提高泵送工效，简化混凝土泌水处理，确保上下混凝土层的结合。对于第3段2400m3混凝土浇筑，采取3台泵、36辆运