大体积混凝土裂缝控制技术

1、大体积混凝土裂缝控制技术n大体积混凝土的定义n大体积混凝土抗裂性能的影响因素n大体积混凝土的温控计算n大体积混凝土裂缝控制的综合措施大体积混凝土的定义n本讲中所称大体积混凝土是指，其规格尺寸，要求必须采取措施，妥善处理温差的变化，正确合理地减少或消除变形变化引起的应力，且必须把裂缝开展控制到最小程度的现浇混凝土。 大体积混凝土抗裂性能的影响因素n温度与收缩裂缝产生的机理n原材料和配合比对大体积混凝土抗裂性能的影响n配筋对大体积混凝土抗裂性能的影响n龄期及养护对大体积混凝土抗裂性能的影响n大体积混凝土收缩的组成大体积混凝土收缩是由自生收缩、碳化收缩、塑性收缩、组成的。干缩：混凝土内多余水分蒸发引

2、起的体积收缩。温度收缩：由于混凝土温度下降引起的收缩。温度与收缩裂缝产生的机理原材料和配合比对大体积混凝土抗裂性能的影响n水泥品种在常用标号下，采用不同品种的水泥对混凝土极限拉伸值的影响不大。水泥品种对混凝土干缩影响较大，一般情况下，c3a含量大，细度较小的水泥干缩较大。配筋对大体积混凝土抗裂性能的影响n关于配筋对大体积混凝土抗裂性能的影响，一方面配置构造筋对提高混凝土极限拉伸和抗裂能力是有利的，同时它也能起到控制裂缝开展，减少裂缝宽度的作用。另一方面，配筋也将会增加一定程度的收缩应力，过大的配筋率将会导致较大的收缩应力，从而产生裂缝。因此，合理的配筋尤为重要。总的来说，在合理配筋的前提下，它

3、提高极限拉伸和约束裂缝开展的优点大于增加收缩应力缺点。n合理配筋是指： 配筋率不能过大，较为合理的配筋率应为0.3%0.5%； 应采用小直径（1016mm),小间距的形式（约100150），且不宜采用光圆钢筋。龄期及养护对大体积混凝土抗裂性能的影响n龄期的影响大体积混凝土的温控计算n大体积混凝土的最高温度计算n大体积混凝土的温度收缩应力计算大体积混凝土的最高温度计算n混凝土内部的最高温度是由混凝土浇筑温度、水泥水化热引起的温升所组成。n大体积混凝土的最高温度计算，如下式： tmax=t0+w/10+f/50（1） tmax=t0+wq/c （2） 式中： tmax砼的最高温度（） t0 砼的浇

4、筑温度（） w 每立方米水泥用量（kg/m3 ） f 每立方米砼粉煤灰用量（kg/m3 ） q 每公斤水泥水化热量（ /kg） c 砼的比热 砼质量密度 散热系数 取以上两式计算中心的较大值作为砼的最高温度值大体积混凝土的温度收缩应力计算n大体积砼温度收增应力的计算：maxrfmaxrfmaxrfmaxrf 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 t（d）t大体积混凝土的温度收缩应力计算nmax=-et 1-1/(coshl/2) h (t,) （1）nmax=- 1-1/(coshil/2) tiei(t) hi (ti,i) （2） 从上述公式可看出：底板的最大温度收缩应力与

5、温差收缩差及线膨胀系数成正比，为线性比例关系。底板弹性模量增加，应力增加；底板受地基的约束程度，即地基对底板的阻力系数cx境加，应力增加。底板长度增加，应力增加，但呈非线性关系。 大体积砼外约束力应力的计算可分为以下二个阶段： 砼浇筑前的计算，建议采用公式（1）进行计算，计算简便且偏于安全。 砼浇筑后的计算则采用公式（2），可较精简计算，此时应有安全系数 k= 1.15。1-ni=1rfmax大体积混凝土裂缝控制的综合措施n设计构造措施n从原材料方面采取措施n从施工方面采取措施设计构造措施n利用混凝土后期强度 一般大体积混凝土的施工工期较长，上部荷载逐步施加，因此可以考虑采用龄期为4590天强

6、度代替28天强度，以减少水泥用量。设计构造措施 设置缓冲层聚苯乙烯泡沫塑料设置缓冲层避免应力集中设计构造措施 增设暗梁增设暗梁设计构造措施n合理配筋 当混凝土的底板或墙体厚度较小时，增配构造钢筋，能起到抵抗混凝土温度裂缝的作用。但对于大块式基础，构造筋对控制贯穿性裂缝的作用略小。 构造钢筋应尽可能采用级钢、小直径和小间距。直径约1016mm，间距100150mm，按全截面对称配置。全截面含筋率宜控制在0.3%0.5%。实践证明，含筋率小于0。3%时，对混凝土的裂缝控制作用不大。当配筋率太大时，则较易引起混凝土的收缩裂缝，且不经济。大块式混凝土的钢筋宜分散多层设置，或在中截面处增配空间网片状钢筋

7、作构造钢筋，不宜集中在底层或上下两层。 即不设任何施工缝，通过采取措施减少被约束体与约束体之间的相对温差，减少约束，改善配筋，减少混凝土收缩，提高混凝土抗拉强度等，以抵抗温度收缩变形和约束应力。 “放”的方法 即以设置永久性伸缩缝的办法，将超长的现浇钢筋混凝土结构分成若干段，以释放大部分变形，减少约束应力。设计构造措施n“放”“抗”结合的方法 设计构造措施n温控指标一般可分为两类：一是为了防止表面裂缝而控制内外温差和表面温度陡降；二是为防止贯穿性裂缝而控制内部温差。从原材料方面采取技术措施n合理选用骨料 在满足施工要求的情况下，尽量选用粒径较大、级配良好的石子，以减少用水量和水泥用量、混凝土的

8、收缩和泌水性。粗骨料中的针、片状颗粒按重量计应合理选择水泥品种 选用c3s及c3a含量低的中、低热水泥。 不大于15%。 掺加块石。在无筋或少筋的大块混凝土中，可掺入不超过混凝土体积的25%的大块石，以减少水泥用量，降低水化热。 细骨料以中、粗砂为宜。 严格控制砂、石的含泥量。石子控制在小于1%，黄砂控制在小于2%。从施工方面采取措施n控制混凝土出机温度和浇筑温度 为了降低混凝土的总温升，减少内外温差，控制混凝土出机温度和浇筑温度是一个很重要的措施。对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂次之，水泥的影响较小。因此，具体施工中可采取加冰拌和，砂石料遮阳覆盖，送管道用草袋包裹洒水降温等技术措施。n混凝土的泌水处理 应采