大体积混凝土正文

1、中国地质大学（北京）2010届木科毕业论文211 前言11.1 大体积混凝土研究现状及存在的问题11.2 本文研究的内容及意义22大体积混凝土裂缝成因分析与施工技术研究32. 1裂缝与裂缝控制的概念及分类32. 2大体积混凝土裂缝的成因32.2. 1混凝土本身的影响32. 2. 2其他因素的影响42. 3大体积混凝土施工方案和施工技术研究52. 3. 1大体积混凝土的设计构造要求52. 3. 2混凝土配合比及其材料62. 4混凝土的浇筑与养护72. 4. 1混凝土的浇筑72. 4. 2混凝土的养护72. 4. 3混凝土浇筑块体表面保温层的计算方法82. 4. 4大体积混凝土浇筑的其它规定92.

2、 5本章小结9113混凝土结构温度收缩裂缝控制理论2.1 计算温度应力的基本假定113. 2混凝土的基本物理力学性能113. 2. 1混凝土各龄期的收缩及收缩当量温差113. 2. 2混凝土的弹性模量123. 2. 3混凝土极限拉伸值123. 2. 4大体积混凝土的应力松弛系数133. 3混凝土温度的计算133. 3. 1混凝土的绝热温升计算143 3. 2非绝热温升153. 3. 3混凝土表面温度的估算153. 3. 4混凝土内外温差计算153. 4大体积混凝土温度应力计算及裂缝控制条件161. 4. 1自约束拉应力的计算163. 4. 2外约束拉应力计算163. 4. 3控制温度裂缝的条件

3、173. 5本章小结174大体积混凝土施工实例一184. 1工程概况184. 2施工方案184. 2. 1原材料184. 2. 2混凝土的搅拌、运输及准备184. 2. 3混凝土浇筑184. 2. 4大体积混凝土的振捣184. 3大体积混凝土质量控制194. 3. 1混凝土裂缝控制措施194. 3. 2混凝土试块留置及养护244. 4混凝土质量保证及成品保护措施254. 4. 1混凝土质量保证措施254. 4. 2成品保护措施254.4.3安全文明施工措施255大体积混凝土施工实例二275. 1工程概况275. 2大体积混凝土原材料和外加剂的选用275. 3混凝土配合比设计275. 4底板大体

4、积混凝土质量控制措施285.4. 1大体积混凝土质量标准285. 4. 2混凝土拌制及运输295. 4. 3混凝土浇筑305. 4. 4混凝土养护305. 4. 5混凝土的振捣315. 4. 6成品保护及试块制作和管理315. 5冬期施工混凝土质量保证措施325. 6大体积混凝土测温326结论与展望346. 1结论347. 2展望35致谢36参考文献37中国地质大学(北京)20国届本科毕业论文1.1大体积混凝土研究现状及存在的问题随着中国经济的快速发展，我国的建筑行业也取得了辉煌的成就。其中，混凝上结构 设计理论与设计己经处于世界领先的水平同时，也开发出了一批新型建筑材料，出现了一 大批的高层

5、、超高层工业或民用建筑.因此，大体积混凝土也越来越多的被应用到各种各样 的实际工程之中。大体积混凝土指的是最小断而尺寸大于1m以上，施工时必须采取相应的技术措施妥善 处理水化热引起的混凝土内外温度差，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝上结构 其施工特点是:整体性要求比较高，要求连续浇筑;结构的体量较大，浇筑混凝上后形成较大 的内外温差和温度应力。大体积混凝土工程结构较厚，体形较大、钢筋较密，混凝上数量较 多，施工条件较为复杂，施工技术要求高，必须同时满足强度、刚度、整体性和耐久性要求, 另外，还存在如何控制和防止温度应力，变形裂缝产生等问题。随着大体积混凝上施工技术 不断地提高，高质量的施工

6、技术也成为社会发展的必然要求。随着生产技术和生产力的不断 提高，建设领域的逐渐扩大，大体积混凝土逐渐应用于大型钢筋混凝土结构。但是，由于混 凝上内部蓄热量大，温度应力增大，使得混凝土裂的控制问题成为设计及施工中的一个急 需解决的重大问题。1930年以后，人们开始注意大体积混凝土的裂健控制问题，并认识到 水泥水化热引发的温度应力是大体枳混凝土产生裂缝的根本原因。从此美国开始了对大体积 混凝上结构进行全面的研究，开发了多种技术措施，这些技术措施包括：(1)开发低热水泥(2)降低混凝土中水泥用量(3)开发新的混凝上施工工艺(4)降低混凝土的浇筑温度(5)对大体积混凝土的表面进行保温，控制其内外的温差

7、早在二十世纪50年代，“工业建筑温度伸缩问题”在建筑领域里是属于一个具有规 范性的问题:匚人们在前人研究的基础上开始研究温度应力、温度控制的方法。在国内，一般采用经验公式计算大体积混凝上其中心最高温度、施工温度应力以及表 而温度，这种做法能够简化计算且具有较强的实用价值。但由于未能考虑大体积混凝上内部 温度的连续性及连续变化的外界温度的影响，同时采用经验值确定浇筑厚度的温降修正系 数，所得结果与实际施工过程中的温度场变化的规律相差很大。由于假设温度场与实际温度 场不符，加上没有考虑徐变的影响，施工期温度应力的计算结果与实际混凝土的应力场也不 相符合。依据经验公式计算很难了解实际工程温度应力。目

8、前，许多学者应用现代化的计算 机技术，综合考虑混凝土的入模温度、混凝土的弹性模量在浇注过程的变化规律以及水泥水 化热散热规律和外界气温变化规律，采用有限差分法或有限单元法求解一、二及三维大体积 混凝上温度场，有些学者全而的总结了大体积混凝土结构温度与裂缝控制最新研究结果及各 种工业结构的裂缝控制方法，提出了较为实用的大体积混凝土工程裂健的控制方法以及温度 场和温度应力场的计算方法，并已在大量工程中得到了广泛应用，与此同时，随着计算机技 术的发展，混凝土温度场及应力场的仿真计算也受到人们的重视。考虑诸多随机性，就温度 场获得而言，首先是近似处理结构边界条件；其次是考虑气温、水泥和日照等影响因素的

9、随 机性;再次是估算原材料温度、混凝土出机温度、浇筑温度；四是考虑混凝土的配合比的随机 性引起的绝热温升随机性；五是采用半经验半理论公式换算混凝土热学参数的随机性，如： 导热系数、导温系数等，就温度应力场的获得而言，一方面考虑是随机温度场的随机性，另 一方面，考虑混凝土材料力学特性如弹性模量、徐变度等，利用随机性分析大体积混凝土的 温度场分布规律是当今此类结构的一个发展趋势。目前，对大体积混凝土施工的研究体现在以下两个方面：(1)为了防止大体积混凝土构件过长，致使构件底部或者是构件的部分断面在收缩过程 中约束应力过大，及当应力超过混凝上的在此龄期时的抗拉强度时，混凝上将产生裂缝，故 用伸缩缝将

10、一个构件分成若干施工段。于是，伸缩间距研究也就成为大体积混凝上结构的主要研究对象:，(2)为了解决前面相关研究理论不能解决的问题，在后期研究过程中，主要表现在混凝 上组成材料的性能和大体积混凝土的配合比以及养护降温等方法的研究。1.2本文研究的内容及意义本文在前人研究的基础上，大量查阅国内外与大体积混凝上相关文献，主要研究和介 绍了以下内容：(1)介绍了大体积混凝土应力的理论计算和分析方法，并将计算分析结果与现场测试的 结果进行比较分析，验证当前理论的正确性：(2)研究了大体积混凝土裂健的成因，提出控制大体积混凝土施工裂的有效措施：(3)提出实用的计算混凝土裂缝的方法：(4)根据本工程的实践经

11、验，提出大体积混凝土结构设计合理方法、施工工艺的选择方 法、制定合理施工方案的步骤等；(5)根据实际工程经验总结出大体积混凝土施工应注意的主要问题，并提出相关解决方 案：利用前面的方法对背景工程中的大体积混凝土基础进行了温度场分析和温度监控。从材 料选用、浇筑方式、养护等方面入手，采取综合措施控制温度裂缝，达到预期目的。212大体积混凝土裂缝成因分析与施工技术研究2.1裂缝与裂缝控制的概念及分类裂缝是指固体材料中的某种不连续现象，在学术上属于结构材料强度理论范畴是一 种人们可以接受的材料特征。建筑结构的裂缝是不可避免的，如对建筑物抗裂要求过高，必 将付出巨大的代价，科学的研究是将其有害程度控制

12、在允许范围之内。因此，建筑物的裂缝 控制是指将裂缝的预测、预防和处理工作。大体枳混凝土裂缝主要包括以下几种：(1)微观裂缝一般认为，混凝上的微观裂主要包括:粘着裂缝：水泥石裂缝；集料裂缝.在这三种 裂缝中，前两种较多，集料裂缝出现较少。混凝土出现的微裂缝主要指前两种微观裂缝的 存在，对混凝土的基本性质产生重要影响。由于混凝土微裂健的分布规律是不规则的而且是 非贯穿的，所以具有微裂健的混凝土是可以承受一定拉力的。但是，在结构受拉力较大的部 位，微裂缝很容易扩展并贯穿整个结构，较早地导致结构断裂。实际上混凝上结构物主要是 剪拉破坏。混凝土的构造理论可以解释混凝上微裂缝的成因，即视混凝土为各种材料组

13、成的非均 质材料。在混凝上水化和硬化的同时，结构产生不均匀的体积变形;各种材料之间的不均匀 变形产生了相互约束应力。按照构相关计算模型，不均匀变形引起内应力就导致粘着微裂 出现。总的来说，混凝土结构有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的，裂缝控制的目的也就是将 混凝上控制在无大于0. 05 mm裂缝的状态。(2)宏观裂缝宽度木小于0.05 mm的裂缝称为宏观裂缝，宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的。引起混 凝上产生结构宏观裂绛的主要原因包括:外荷载;结构次应力;变形应力，当上述应力超过混 凝土抗拉强度时就产生裂缝。混凝土的宏观裂缝按其成因有荷载裂缝、变形裂施工裂缝、碱骨料反应裂缝。根 据它们在结构中的分布

14、区域，可分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝c混凝土干缩变形和自身温度场变化的内部约束或由于气温骤降引起混凝土表而裂缝。 混凝上内外温差产生的温度应力，当它们大于混凝土同龄期的抗拉强度时就会产生裂缝。一 般情况下不会形成贯穿裂缝或深层裂缝。内部裂缝是由于在出现表而裂缝浇筑块顶而上浇筑 新混凝土形成的。深层裂是出现在脱离基础约束:范围以外的表面裂缝，由于混凝土降温的 过程较长，在混凝土块内部温度场复杂，裂健向纵深发展，形成了深层裂缝，但是其内部仍 是连续的，基础贯穿裂缝是切断混凝土结构的大裂缝。混凝土水化热温升导致浇筑温度过高, 形成最高温度，当降到最低温度时，即产生基础温差，当温度应力大于同龄期混

15、凝土的抗拉 强度时就产生基础贯穿裂缝。2. 2大体积混凝土裂缝的成因根据有关资料，混凝土早期裂缝80%左右由施工因素造成的，15%左右因混凝土材料方 面的原因造成，5国左右因设计不当造成。混凝土裂缝的产生主要与材料、施工、设计、使用 环境等有关。因此，混凝土产生裂缝原因主要有以下几点。2. 2. 1混凝土本身的影响(1)混凝土的体积稳定性混凝土的体积稳定性是指混凝土在抵抗物理、化学作用下产生变形的能力， 体积稳定性不好致使混凝土的抗渗性性能降低，溶液性的物质渗透到混凝上中，中国地质大学(北京)20国届本科毕业论文造成混凝土的耐久性能下降。混凝土的体积变化可以分为三个阶段。混凝土硬化前的体积变化

16、混凝土硬化过程中的体积变化混凝土硬化后的体积变化(2)混凝上的收缩:：收缩是混凝土本身所固有的一种重要特性。在没有负载的情况下，混凝土的开裂往往 由于收缩变形而导致。混凝土的收缩变形主要包括以下几个方面等，干燥收缩自收缩塑性收缩化学减缩温度收缩碳化收缩沉降收缩(3)混凝土的徐变在任意荷载作用下，混凝上结构除了发生弹性变形外，还产生一种随时间缓慢增加的 非弹性变形，称为“徐变变形:徐变变形比瞬时弹性变形大13倍。徐变变形是混凝上内 部质点的粘性滑动现象。当混凝土结构变形不变，混凝土内部约束:应力减小，称为“应力松 弛”巴徐变能降低大体积混凝土结构的温度应力，减少收缩裂缝，也能削减结构应力集中区

17、和因基础不均匀沉降引起局部应力的结构的应力峰值。有时在工程施工中可在保持大体积混 凝上强度不变的条件下，设法提高混凝土的徐变以减缓结构裂缝的目的。但结构的徐变也有 不利的一而，比如徐变会不断加大结构的变形;在预应力混凝土结构中，徐变会还会引起预 应力的损失等，所以应综合考虑徐变的影响。(4)混凝土所用材料的影响水泥和水混凝土结构开裂主要是由于本身收缩受到约束而产生的拉应力超过其抗拉强度。混凝 上产生的收缩值及强度值因水泥种类、水泥用量拌制不同而不同。水泥的细度问题是需要我 们特别关注的，水泥的细度越细，混凝土越容易开裂。砂、石骨料混凝土骨料的含泥量越高越容易开裂。这是由于骨料表而所带的泥份妨碍

18、了卅料与水 泥浆之间的咬合粘结，弱化了界面结构，因而降低了混凝土的抗拉强度。外加剂和掺合料试验表明掺化学外加剂的混凝上干缩值较大，使用一般化学外加剂比使用促凝性ae减 水剂的干缩值低。混凝土的初期干缩值在使用外加剂的情况下较大，不掺外加剂比使用促凝 性ae减水剂混凝土的干缩值低。混凝土掺加膨胀剂时养护的要求更高。在早期养护不好时， 膨胀混凝土更容易发生裂缝。2. 2. 2其他因素的影响(1)结构设计因素在实际工程中，可以通过理论计算来控制裂缝：通常采用构造设计来对变形作用引起 的裂缝加以控制。结构计算时，要先假定结构物的受力体系有关参数，而常规的计算模型与很多结构物 的实际工作状态有一定的差别

19、，使得内力计算的结果与实际结果相差很大，这些未考虑到的 可能内力一般会引起结构裂健。对于约束条件的影响。结构在变形变化时，会受到一定的抑制而阻碍其自由变形，该 抑制即称为“约束:二结构内部各质点之间的约束:称为“内约束”，不同结构之间一的约束称 为为卜约束”。大体积混凝土由于变形受到约束才产生应力。在全约束:条件下，混凝上结构的变形，应是混凝土线膨胀系数和温差的乘积，即： 必丁 a(2. 1)一温度收缩时的相对变形； j温差;。一线膨胀系数。当大于混凝土的极限拉伸值乙时，结构出现裂健。由于混凝上产生徐变变形;结构 不可能受到全约束，而且，所以温差在25甚至30情况下，混凝土亦可能不开裂。因此,

20、 改善约束对于防止混凝土开裂的效果很明显。(2)施工方面的因素违章施工、不当施工造成混凝土裂缝夏季施工时由于混凝土的经时坍损较大，混凝土的和易性和流动性较差，如果现场工 人人为加水，就会降低混凝土强度，造成不同配比混凝上的干缩裂和凝缩裂健。主要由以下原因造成：施工时预留孔洞、预埋通风采暧水电管道，未采取钢筋加强措 施，造成裂缝;主要结构部位模板支撑不利，或拆模过早造成混凝土内部受振，或者混凝土 内部在未达到设计强度时超负荷造成裂健;混凝土养护工作管理不严，造成混凝土早期强度 增长时失水，收缩量大，产生裂缝;现场浇筑停歇时间超过混凝土终凝时间，没有处理好接 头部位等。施工时混凝土振捣方式不当不正

21、确的振捣方式会造成混凝上分层离析、表而浮浆而使混凝土而层开裂，或混凝土 产生均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。混凝土养护不当引起混凝土开裂现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因n。：。混凝上浇筑后，若表而不及时 覆盖进行潮湿养护，表面水分迅速蒸发，很容易产生收缩裂缝，特别是在风速、相对湿度低、 大气温高的情况下，干缩更容易发生。环境气候的因素外界气温的变化情况在大体积混凝上结构施工期间对防止大体积混凝土开裂有重大影 响。混凝土的内部温度是各种温度的叠加，而温度应力则是温差所引起的温度变形造成的， 与温差呈正比.因此，应采取合理的温度控制措施，以防止大体积混凝上温度应力过大。2. 3

22、大体积混凝土施工方案和施工技术研究大体积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的，其主要原因是温度应力引起的应变造成 的。要想避免大体积混凝土的质量问题也应进行综合治理3. 3.1大体积混凝土的设计构造要求1. )大体积混凝上基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外，宜符合下列 要求：混凝上设计强度等级宜在c25c40的范围内；配置承受温度应力及控制温度裂缝开展的构造钢筋；当大体枳混凝上置于岩石类地基上时，宜在混凝土垫层上设置滑动层；设计中应尽可能减少大体积混凝上外部约束：设计单位提出温度场和应变的相关测试要求：大块式基础及其他筏式、箱体基础不宜设置永久变形缝及竖向施工缝：大体积混凝土应根据混

23、凝上浇筑过程中温度裂缝控制的要求设置水平施工缝的；2. )大体积混凝上工程施工前，应验算浇筑体的温度、温度应力及收缩应力，确定施工 阶段升温峰值，内外温差及降温速率的控制指标，制定温控的技术措施。一般情况下，混凝土入模温度绝热温升值最大值不超过45 ;内外温差不超过30;降 温速率为2.0/d。3. )大体积混凝上施工前，应掌握近期气象情况(如高温、寒潮等)。在冬期施工时，应制定相应措施.(4)大体积混凝上模板宜采用钢模板、木模板或钢木混合模板。4. 3. 2混凝土配合比及其材料(1)经设计单位同意，当大体枳混凝上的强度等级为c20以上时，可利用混凝土 60天 的后期强度作为混凝上强度评定、工

24、程交工验收及混凝土配合比设计的依据,(2)在保证设计所规定强度、耐久性等要求和满足施工工艺特性的前提下，应按照合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土的绝热温升的原则进行大体积混凝 上配合比选择。(3)大体积混凝上配合比选择时应考虑应尽量减少水泥用量，使混凝上浇筑后的内外温 差和降温速度得到有效控制，以降低养护的费用。(4)大体积混凝土配合比设计应符合下列规定：混凝土强度等级的设计依据可利用混凝土60天或90天后期强度；混凝上拌合物，浇注时坍落度应低于160 士 20 mm;水泥用量宜控制在230450kg/m (强度等级在c25c40)：拌合水用量不宜大于190kg/m3；矿物掺合料的掺量，应

25、根据工程的具体情况和耐久性要求确定;粉煤灰掺量不宜超过 水泥用量的40%;矿渣粉的掺量不宜超过水泥用量的50%;两种掺合料的总量不宜大于混凝上 中水泥重量的50%；水胶比不宜大于0. 55：砂率宜为3845%：拌合物泌水量宜小于10l/ms混凝上配合比应通过计算和试配确定，对泵送混凝土还应进行泵送试验；混凝上配合比设计方法应按现一行的普通混凝土配合比设计技术规程执行；混凝上的强度应符合国家现行的混凝土强度检验评定标准的有关规定。(5)配制大体积混凝上所用水泥的选择及其质量应符合下列规定9：所用水泥应符合下列国家标准：矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅 酸盐水泥；硅酸盐水泥、普通硅酸盐

26、水泥：当采用其他品种时其性能指标必须符合有关 的国家标准要求；应优先选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝上施工所用水 泥其7天的水化热不宜大于270kj/kg；当混凝上有抗渗指标要求时，所用水泥的铝酸三钙(ga)含量不应大于8%：所用水泥在搅拌站的入罐温度不应大于60ro(6)大体积混凝上所用廿料的选择，除应符合现行国家标准的质量要求外，应符合下列 规定：细骨料采用中砂，其细度模数应大于2.3,含泥量不大于3%,当含泥量超标时，应 在搅拌前进行水洗，检测合格后方可使用：粗骨料宜选用粒径53l 5mm,级配良好，含泥量不大于1缸非碱活性的粗骨料;非 泵送施工时粗卅料的粒径可适当

27、增大；(7)混凝土中掺用的外加剂及混合料应符合下列规定：作为改善性能和降低混凝土硬化过程水泥水化热的矿物掺合料；粉煤灰和高炉粒化 矿渣粉，其质量应符合现行的国家标准用于水泥混凝土中的粉煤灰gb1596.用于水泥 混凝土中的粒化高炉矿渣粉gb/t18046的规定：所用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准混凝土外加剂gb8076、混凝 上外加剂应用技术规范gb50119和有关环境保护的规定.外加剂的品种、掺量应根据工程 具体情况通过水泥适应性和实际效果实验确定；必须考虑外加剂对硬化混凝土收缩等性能的 影响;慎用含有膨胀性能的外加剂；对耐久性要求较高和寒冷地区的大体积混凝上宜采用引 气剂或引气减

28、水剂；2. 4混凝土的浇筑与养护2. 4.1混凝土的浇筑(1)混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑(如图2.1所示，数字为 浇筑先后次序)，不得随意留施工缝，并符合下列规定；混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝上的和易性确定当采用泵 送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不宜大于600 nm:当采用非泵送混凝上时，混凝土的摊铺厚 度不宜大于400 nun；分层连续浇筑或推移式连续浇筑，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝 上初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕，层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。 混凝土的初凝时间应通过试验确定。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，

29、层而应按施 工缝处理。图2.1混凝土浇筑工艺对于工程量较大、浇筑而积也大、一次连续浇筑层厚度不大(一般不超过3m),且浇筑 能力不足时的混凝土工程，宜采用推移式连续浇筑法。(2)大体积混凝上施工采取分层浇筑混凝土时，水平施工缝的处理应符合下列规定:诩:清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝上层及松动的石子，并均匀的露出粗骨料：在上层混凝上浇筑前，应用压力水冲洗混凝上表面的污物，充分湿润，但不得有积 水；对非泵送及低流动度混凝上，在浇筑上层混凝土时，应采取接浆措施，(3)混凝上的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝上出罐温度等方而的 要求，并应符合下列规定：当炎热季节浇筑大体积混凝上时，混凝上搅

30、拌场、站宜对砂、石骨料采取遮阳、降 温措施；当采用自备搅拌站时，搅拌站应尽量靠近混凝土浇筑地点，以缩短水平运输距离：当采用泵送混凝土施工时，混凝上的运输宜采用混凝上搅拌运输车。混凝上搅拌运 输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求(4)在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝上表面的泌水。在大体枳混凝土浇筑过程中， 由于混凝土表而泌水现象普遍存在，为保证混凝上的浇筑质量，要及时清除混凝土表面泌水口 因为泵送混凝上的水灰比一般比较大，泌水现象也比较严重，不及时清除，将会降低结构的 混凝上质量:2.4.2混凝土的养护(1)在每次混凝上浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，并应符合 下列规定：出

31、:21中国地质大学(北京)2010同本科毕业论文保温养护措施，应使混凝上浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求：保温养护的持续时间，应根据温度应力（包括混凝上收缩产生的应力）加以控制、确 定，但不得少15天，保温覆盖层的拆除应分层逐步进行；保温养护过程中，应保持混凝土表面的湿润。（2）混凝上浇筑后46小时内可能在表面上出现塑性裂缝，可采取二次压光或二次浇 灌层处理。（3）塑料薄膜、草袋锯末等可作为保温材料覆盖混凝土和模板，在寒冷季节可搭设挡风 保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。（4）在大体积混凝土施工时，可因地制宜地采用保温性能好而又便宜的材料用作大体积 混凝土的保温养护中

32、2. 4. 3混凝土浇筑块体表面保温层的计算方法混凝土结构的表面保温层厚度受外界气温、养护方法、结构厚度及混凝土本身性能等 许多因素的影响。可用下列步骤近似估算：（1）混凝土浇筑体表面保温层厚度尸演q屹2）x-）其中6一混凝土表面的保温层厚度（m）：xo混凝土的导热系数（kj/mhc）3第i层保温材料的导热系数（kj/mh c）九一混凝土浇筑体表面温度（c）心一混凝土达到最高温度（浇筑后35天）的大气平均温度（,c）t四一混凝土浇筑体内的最高温度（）h-混凝土结构的实际厚度（m）计算时可取tllf1520, 丁皿一九二20250c传热系数修正值，取l32.3,见表（2.1）表2.1传熟系数修正

33、值心保温层种类k：k：由易透风材料组成，但在混凝土而层 上再铺一层不透风材料2. 02. 3在易透风保温材料上铺一层不易透 风材料1. 61. 9在易透风保温材料上下各铺一层不 易透风材料1. 31. 5由不易透风的材料组成（如油布、帆 布、棉麻毡、胶合板）1. 31. 5注：1、k,值为风速w4m/s情况；2、及值为风速4m/s情况（2）保温层相当于混凝土虚拟厚度的计算多种保温材料组成的保温层总热阻（考虑最外层与空气间的热阻）按式3） 计算：(2.3)式中艮保温层总热阻（m-h/kj） 3第i层保温材料厚度（m）x :第i层保温材料的导热系数(kj/ m- hr )一一固体在空气中的放热系数

34、(kj/mh-r),可按表(2.2)取值表2.2固体在空气中的放热系数风速 (m/s )风速 (m/ s)3光滑表而粗糙表而光滑表面粗糙表面018.442221. 03505.090. 036096. 60190.528.646031. 32246.0103. 1257110.86221.035. 713438. 59897.0115.9223124. 74612.049. 346452. 94298.0128.4261138.29543.063. 021267. 49599.0140. 5955151.55214.076.612482. 132510.0152. 5139164.9341混凝

35、土表面向保温介质放热的总放热系数(不考虑保温层的热容量)，可按式(2.4)计算：a = (2.4)凡式中瓦总放热系数(kj/m: - hc )r,一一保温层总热阻(mnhc/kj)保温层相当于混凝上的虚拟厚度，可按式(2. 5)计算：/? = (2.5)a式中ir混凝土的虚拟厚度(m)a总放热系数4一一混凝上的导热系数(kj/mh )按保温层相当于混凝上的虚拟厚度，进行大体积混凝土浇筑体温度场及温度应力计算, 应验证保温层厚度是否满足温控指标的要求。2.4. 4大体积混凝上浇筑的其它规定(1)在大体积混凝上保温养护过程中，应对混凝土浇筑块体的内外温差和降温速度进行 监测，根据现场实测结果可随时

36、掌握与温控施工控制数据有关的数据，调整保温养护措施以 满足温控指标的一要求。(2)在大体积混凝土养护过程中，不得采用强制、不均匀的降温措施。(3)大体积混凝上施工时，主要采用钢模和木模，当采用钢模时，根据保温养护的需要, 钢模外也应采取保温措施，当采用木模时，可把木模作为保温材料考虑。无论钢模、木模在 模板拆除后，都应根据大体积混凝土浇筑块体内部实际的温度场情况，按温控指标的要求采 取必要的保温措施。(4)对标高位于0.000以下的部位，应及时回填上：士 0.000以上部位应及时加以覆 盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中.2. 5本章小结本章中主要探讨了大体积混凝上裂缝成因与控制方法，通过本章

37、对有关内容的论述， 我们可以得出以下结论或观点：(1)大体积混凝土的裂缝可分为微观裂健和宏观裂健，其中，微观裂健又可分为:粘着 裂缝，水泥石裂缝，集料裂宏观裂按其成因可分为荷载裂缝、变形裂缝、施工裂缝、 碱骨料反应裂缝。根据它们在结构中的分布区域，可分为贯穿裂缝、深层裂健及表而裂三 类。(2)大体枳混凝上裂缝大小受以下三方面因素影响：混凝上上本身性能结构设计方而的因素。施工方面的因素(3)大体枳混凝土制定施工方案时应该注意的问题和具体施工措施制定时应该考虑的 因素，提出了关于大体积混凝上施工的一些指导性意见，具体而言，大体枳混凝上施工方案 的制定应该包括以下几个方面：大体积混凝上的设计构造要求

38、:包括规范一般要求和应力计算方法，设计配合比及材料的选用方法。大体积混凝土浇筑与养护具体措施:包括浇筑方法的选取、水平施工缝的留设、保温 方法、表层保温层的计算等。大体枳混凝土冬季施工应该注意的问题:包括混凝土出机温度与浇筑温度的选择、基 础与冷缝的预热、原材料的加热、混凝土运输过程中的保温、浇筑过程中如何减少热量的损 失以及保温养护方案等。21中国地质大学（北京）2010同本科毕业论文3混凝土结构温度收缩裂缝控制理论3.1计算温度应力的基本假定建筑工程中，大体积混凝上，在计算与分析中可做以下假定；：混凝土收缩变形较大；均为配筋结构，配筋率较高，对控制裂缝有利：降温与收缩的共同作用是导致混凝土

39、开裂的主要原因：地基是非刚性的：控制裂缝的方法主要依靠合理配筋、改进设计、采用合理的浇筑方案和浇筑后加强 养护等措施:5. 2混凝土的基本物理力学性能混凝土是一种非均质的合成材料，其物理力学性能与组成材料的各自性能有关。计算 混凝土的温度及收缩应力时，常涉及到混凝上各龄期的收缩及收缩当量温差、弹性模量、极 限拉伸值、松弛系数等几个相关的性能:闵。3. 2.1混凝土各龄期的收缩及收缩当量温差根据国内外统计资料，采用下列指数函数表达式进行混凝上收缩值的计算：%（/） = （1-0，/）必/3 mi（3. 1）式中凡.“）一一混凝上龄期为t时混凝上收缩引起的相对变形值：在标准试验状态下混凝土最终收缩

40、的相对变形值，取3.24xl（）t :表s. 1混凝土收缩变形不同条件影响修正系数水泥 品种mi水泥 细度 （m7 kg）m 二水胶 比ms胶浆 量 （%）mi养护 时间 （天 ）ms境对度%) 环相湿(%私矿渣 水泥1.253001.00.3.0. 85201.011. 11251.25热泥 低水1. 104001. 130.41.0251.221. 11301. 18普通 水泥1.05001.350.51.21301.4531.09401. 1火山 灰水 泥1.06001.680.61.42351.7541.07501.0硫盐泥 抗幽k0. 78402. 151.04600. 88452.

41、 5571700. 77503. 03100. 96800.7141800. 93900. 54/m：esfs e（：fc此减水剂ms粉煤灰掺 量（%）mio矿粉掺量 （%）mn00. 540. 001. 00无101010. 10. 760. 050. 85有1. 3200. 86201.010. 210. 100. 76300. 89301.020. 31. 030. 150. 68400. 90101.050. 41. 20. 200. 610. 51. 310. 250. 550. 61. 40. 71. 13注：-一一水力半径的倒数，为构件截而周长（l）与截而而积（f）之比，一二10

42、0l/f（nr）： / /金三一一配筋率，es、ec一钢筋、混凝土的弹性模量（n/能），fs、fc一一钢筋、混凝 ecfc上的截而积粉煤灰（矿渣粉）掺量一一指粉煤灰（矿渣粉）掺合料占胶凝材料总重 的百分数。4. 2. 2混凝土的弹性模量混凝土的弹性模量可以采用表达式3）进行计算：e=阻（-力（3.3）式中e（r）混凝土令其为t时，混凝土的弹性模量（n/mm，）；e。混凝上的弹性模量，一般近似取标准条件下28d的弹性模量，可按表3. 2取 用：p一一掺合料修正系数，该系数取值应以现场试验数据为准，在施工准备阶段和现场 无试验数据时，可参考下述方法进行计算aa 一一粉煤灰掺量对应系数，取值参见表3

43、. 3八一一矿粉掺量对应系数，取值参见表3. 3（p一一系数，应根据所用混凝土试验确定，当无试验数据时，可近似取值0二0.09表3. 2混凝土在标准养护条件下龄期为28天时的弹性模量混凝土强度等级混凝土弹性模量（n/mm，）c252. 80x101c303.0x101c353. 15x101c403. 25x101表3. 3不同掺量掺和料弹性模量调整系数掺量030%40%粉煤灰（b粉10. 990.980.96矿渣粉（b，）11.021.031.013. 2. 3混凝土极限拉伸值混凝土的抗裂能力取决于混凝上的极限拉伸值。混凝上的极限拉伸值由瞬时极限拉伸 值（叩）和徐变变形（小）两部分组成：8p

44、 = per + 8n（3. 4）研究表明，一般情况下，叼的值与j的值相等，所以计算时凡可取为2倍的叩， 为安全起见，则取 =1.5%”混凝土的瞬时极限拉伸值叩，与混凝土的龄期有关，还与配筋有关，考虑龄期和配筋 的影响后，混凝土的瞬时极限拉伸值可按下式计算：=5/（1 + 2）x10-s ,j1l（3. 5）小了 1n 28式中四附）龄期为t的混凝土瞬时极限拉伸值f t混凝上的抗拉强度设计值（mpa）结构配筋率（不加百分号，如0.3%,则4=0.3）d钢筋直径（cm）3. 2. 4大体积混凝土的应力松弛系数在荷载作用下，钢筋混凝上结构随着时间的延长产生徐变，徐变引起应力松弛及温度 应力松弛，对

45、防止混凝土开裂有益，因此在计算混凝土温度应力时应考虑应力松弛的影响。 一般情况下，龄期越短，应力作用时间越长，徐变引起的松弛也越大;在计算温度应力时， 徐变所导致混凝土的松弛系数s（t）是松弛应力与弹性应力的比值2。表3. 4和表3. 5分别 给出了考虑荷载持续时间和龄期影响的松弛系数以及忽略混凝土龄期影响的松弛系数。表3.4考虑荷载持续时间和龄期影响的松弛系数2二2天2二5天10天2 二20 天tth(r , t)th(r , t)th(r ,t)21511012012. 250. 4265. 250.51010. 250. 55120. 250. 5922.50. 3425.50. 443

46、10.50. 49920.50. 5492. 750. 3045. 750.41010. 750. 47620. 750. 53430. 27860. 383110. 457210. 52140. 22570. 296120. 392220. 47350. 19980. 262140. 306250. 367100. 187100. 228180. 251300. 301200. 186200.215200. 238400. 253300. 186300. 208300.214500. 252000. 186000. 200oc0.210oc0. 251表3.5忽略混凝土龄期影响的松弛系数t

47、(d)36912151821242730oos (t)0. 570. 520. 480. 440.410. 3860. 3860. 3520. 3390. 3270. 2833. 3混凝土温度的计算21中国地质大学(北京)20国届本科毕业论文在大体积混凝土施工时，为防止表面裂健产生，必须控制温差，进行各种温度的计算。3. 3.1混凝土的绝热温升计算所谓“绝热温升”即在混凝上周围没有任何敢热条件、没有任何热损耗的情况下，水 泥水化热全部转化为使混凝土温度升高的热量加。在绝热条件下的混凝土的绝热温升，可按 以下步骤计算：(1)水泥的水化热qt = q/ 6)n + t。,一在龄期t天时的水泥累积水

48、化热(kj/kg);q()一水泥水化热总量(kj/kg);t混凝土龄期(d);n一常数，为便于计算将上式改写为：t _ 77 tqt & qo水泥水化热总量。其值亦可根据下式进行计算：4 =7/2-3/0(2)胶凝材料水化热总量通常q值当无试验数据时，可考虑根据下述公式进行计算：。=也式中q一胶凝材料水化热总量(kj/kg)；k一不同掺量掺合料水化热调整系数，其值取法参见表3.6(3. 7)(3. 8)(3. 9)表3.6不同掺量掺合料水化热调整系数掺量010%20%30%40%粉煤灰(kx)10. 960. 950. 930. 82矿渣粉(匕)110. 930. 920. 84注:表中掺量为

49、掺合料占总胶凝材料用量的百分比.当现场采用粉煤灰与矿粉双掺时，k值按照下式计算： k = h +七一 1(3. 10)式中匕一粉煤灰掺量对应系数； 及一矿粉掺量对应系数。(3)混凝土的绝热温升因水泥水化热引起混凝土的绝热温升值可按下式计算：7)=吆(1-6一w)(3.11)cp式中tg)一混凝上龄期为t时的绝热温升(c);每m混凝上的胶凝材料用量(kg/m3);混凝土的比热,一般为0.92l0(kj7(kg.);p一混凝土的重力密度，2400-2500 (kg/m3);m与水泥品种、浇筑温度等有关的系数，0.30.5(ct); 一混凝土龄期(d).3. 3. 2非绝热温升在实际工程中，混凝土浇

50、筑后，非绝热温升。一般可按下式进行近似估算：。公二tf m(3. 12)式中北，一龄期t时混凝土内部实际温度();混凝土浇筑温度();n一混凝土最高绝热温升()；一温降系数。随浇筑块厚度与混凝土龄期而异。不同结构厚度，非绝热温升状态下混凝土水化热的温升与绝热温升的比值见表3. 7。表3.7非绝热温升状态下混凝土水化热的温升与绝热温升的比值结构厚度1.01.52.03.05.06.0c =t1+th0. 360.490. 570. 680. 790. 823. 3. 3混凝土表面温度的估算混凝土结构的表而温度可用下式近似估算：4式中 看一龄期t时混凝土的表而温度(); 乙一龄期t时的大气环境温度

51、cc)； 混凝土结构的计算厚度(m),双而散热按下式计算：h = h + h(3. 14)式中 b 一混凝土结构单面散热时的虚厚度(m); 龄期t时，混凝上中心温度与外界气温之差(),按下式计算： 丁tq(3. 15)公式(3.13)中的混凝土结构虚厚度h可按下式计算：ir=k-(3. 16)p式中才一混凝土的导热系数，可.取2. 33(w/m k) 0计算折减系数，根据试验资料可取为0.67;一模板及保温层的传热系数(w/m k) o 值可按下式计算：(3. 17)模板及各种保温材料的厚度(m)：模板及各种保温材料的导热系数(w/m-k);ba空气层传热系数，可取23 (wnfk)3. 3.

52、 4混凝土内外温差计算混凝土浇筑体的内外温差可按下式计算：t(t)=tx(t)-t.(t)(3. 18)式中4769一龄期为t时，混凝土浇筑体的内外温差(c);方)一龄期为t时,混凝土浇筑体内的最高温度，可通过温度场计算或实测求得cc);看(”一龄期为t时,混凝土浇筑体内的表层温度，可通过温度场计算或实测求得(c); 混凝土浇筑体的综合降温差可按下式计算：(3. 19)a7；(0=l47；(0 + 4 + 加+ 7；一 tw(t)式中.aa)一龄期为t时，混凝土浇筑体在降温过程中的综合降温();看69一在混凝土龄期为t内，混凝土浇筑体内的最高温度，可通过温度场计算实测求得 co；t/t)、7&)一混凝土浇筑体达到最高温度tmax时，其块体上、下表层的温度();一龄期为t时，混凝土收缩当量温度(c);兀)一混凝土浇筑体预计的稳定温度或最终稳定温度，(可取”算龄期t时的日平均温度或 当地年平均温度)().3. 4大体积混凝土温度应力计算及裂缝控制条件3.4.1自约束拉应力的计算自约束拉应力的计算可按下式计算%)= v (，)耳 也r) 20)式中龄期为t时，因混凝土浇注体里表温差产生自约束拉应力的累积值(mpa)一一龄期为t时，在第i计算区段混凝土浇注体里表温差的增量(c)a7；,(r