【大体积混凝土】大体积混凝土 精品PPT

防止钢筋锈蚀采取的措施
对于钢筋混凝土掺加矿物掺和料,以提高混凝土的密实度和耐久性; 尽可能降低混凝土的水灰比,严格控制混土拌和时加水程序; 增加钢筋的保护层厚度,以及防止发生露筋现象; 在混凝土施工中,不允许掺用含有氯离子化合物的外加剂,混土拌和、 养 护用水的氯盐含量要符合规定; 混凝土中宜掺用引气型减水剂,以提高混凝土的抗渗性; 我国在以上措施基础又提出了在混凝土中掺入阻锈剂。
(1 )使用非活性骨料; (2) 控制水泥及混凝土中的碱含量; (3) 控制湿度; (4) 使用矿物掺和料(粉煤灰、沸石与粉煤灰、沸石与矿渣 或沸 石与硅粉 )和化学外加剂.
预防碱—硅反应破坏的混凝土中碱含量
环境条件
混凝土中最大碱含量（kg/m3） 一般工程结构 重要工程结构 特殊工程结构
干燥环境
不限制
大体积混凝土定义 美国ACI C 116标准中将大体积混凝土定义为“任何大体积的现浇混凝土，其尺寸
足够大以致要求处理混凝土所放出的热量和伴随的体积变化以减少开裂” 日本建筑学会标准（JASS5）的定义：“结构断面最小尺寸在800mm以上，水化
热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差超过25°C的混凝土，称为大体积混凝土” 我国大体积混凝土施工规范GB50496-2009中定义：“实体最小尺寸大于或等于
混凝土出现破坏的原因
冻融破坏
抗冻性是指混凝土在水饱和状态下能经受多次冻融循环作用而不被破坏的 性能。混凝土受冻融循环破坏往往是导致混凝土劣化的主要因素。
混凝土是由硬化水泥浆体和骨料组成的含毛细孔的复合材料。由于混凝土 毛细孔中的水分受到冻结,伴随这种相变,产生膨胀压力;剩余水分流到附近的孔 隙和毛细管中,在水运动的过程中,产生液体压力;膨胀压力和液体压力,使混凝土 遭到破坏.
另外矿物掺合料还有一定的填充作用，它可改善细粉材料 的颗粒级配、减小孔隙率，提高混凝土抵抗冻结的能力。 3.掺加引气剂
混凝土出现破坏的原因
钢筋锈蚀
钢筋混凝土结构由于混凝土碳化,有害介质的侵入或混凝土内部有 害介质对钢筋的影响,导致钢筋锈蚀。铁锈体积的膨胀使混凝土剥落或 胀裂,削弱了钢筋与混凝土的有效面积和两种材料的结合,引起构件承 载力下降,而且改变结构的破坏形态,使结构从有预兆的塑性破坏变为 脆性破坏。
防止冻融破坏采取的措施
1.降低水灰比 降低新拌混凝土中的用水量，可有效地较少混凝土内部
可冻结水因 冻结膨胀给混凝土带来的危害，同时降低用水量，还可以较少 毛细孔隙 并改善混凝土过渡区结构. 2.掺加矿物掺合料
与水泥水化产物Ca(OH)2反应, 减少混凝土中毛细孔隙并改 善界面区结构，可提高界面过渡层的密实程度，改善混凝土的 微观结构;
碱集料反应包括碱—硅反应（ASR）和碱—碳酸盐反应（ACR）两 大类。
碱集料反应的产生有三个条件： （1）混凝土有足够的碱含量（ 3.0 kg/m3 ）； （2）混凝土中含有碱活性骨料； （3）混凝土结构处于潮湿环境中。
碱集料反应产生的体积膨胀,膨胀应力是造成混凝土破Байду номын сангаас的主要原因.
抑制碱集料反应采取的措施
不限制
3.0
潮湿环境
3.5
3.0
2.1
含碱环境
颗粒细微，分散性好，在混凝土搅拌过程中可以匀分散于混凝土中， 并能填充混凝土中的孔隙和毛细孔通道，使混凝致密化.
取代部分水泥，使总胶结料中有效C3A含量降低，减少了膨胀产物钙 钒石的生成量，且掺和料的掺入“稀释”了水泥中的C3A，从而分 散了生成钙钒石所产生的膨胀应力。
混凝土出现破坏的原因
碱集料反应
1m ，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的 混凝土.”
没有一个统一的、严格的定义，但都强调砼的水化放热及引起的温差！
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）. 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.
混凝土表层散热 降温
为侵蚀介质进入提供了便利 条件，易造成耐久性问题
直接危及结构安全！！
拉应力
温度梯 度
外部约 束
浅表裂缝 深层裂缝
贯穿裂缝
温度应 力
温度 裂缝
大体积混凝土的配合比优化设计
优质的大 体积混凝
土
较低的水化温升 良好的施工性能 较低的经济成本 合格的强度性能
优选水泥品种 降低水泥用量 使用优质矿物掺和料 优选高效减水剂
混凝土出现破坏的原因
硫酸盐腐蚀
硫酸盐侵蚀破坏是一个十分复杂的物理化学过程，机理非常复杂， 实质就是外界侵蚀介质中的硫酸根离子进入混凝土的内部孔隙，与水泥 石的某些组分发生反应，产生膨胀物质，形成膨胀内应力，造成混凝土 的破坏. 硫酸盐蚀破坏包括以下两面: 硫铝酸盐的腐蚀 (钙矾石溶解度极小，结合大量的结晶水，体积增加到2.5 倍)
大体积混凝土存在的问题
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； 混凝土浇注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；
大体积混凝土的水化放热与开裂
水泥水化 放热
混凝土内部 温升
(2)石膏腐蚀 (从Ca(OH)2转变为石膏，体积增加到原来的2倍)
防止硫酸盐侵蚀采取的措施
提高混凝土抗渗透性是混凝土抗硫酸盐最好的防护,掺入矿物掺 和料能有效提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性，其作用机理有如下:
活性成分主要为活性SiO2及性AL2O3，这些活性成分可与水泥水化生 成的Ca (OH)2发生“二次水化”反应，消耗了大量Ca(OH)2，从而 减少了硫酸盐与Ca(OH2反应生成膨胀产物钙钒石的数量，同时也 减少了硫酸盐与Ca(OH2直接成石膏的数量。