大体积混凝土施工规范解读(PPT格式)

大体积混凝凝土施工近几年来，，全国各地地工程规模模日趋扩大大，结构形形式日益复复杂，工业业与民民用用建建筑筑中中大大体体积积混混凝凝土土越越来来越越多多。。由由于于其其体体积积大大，，表表面面小小，，水水泥泥水水化化热热释释放放比比较较集集中中，，内内部部温温升升比比较较快快，，当当混混凝凝土土内内外外温温差差较较大大时时，，会会使使混混凝凝土土产产生生温温度度裂裂缝缝和和收收缩缩变变形形裂裂缝缝，，影影响响结结构构安安全全和和正正常常使使用用，，所所以以必必须须从从根根本本上上分分析析它它，，来来保保证证施施工工的的质质量量。。大体体积积砼砼结结构构的的特特点点由于于高高层层基基础础多多为为砼砼体体积积较较大大的的箱箱形形、、筏筏形形和和桩桩承承台台较较大大的的基基础础，，这这种种结结构构有有结结构构厚厚、、体体形形大大、、钢钢筋筋密密、、混混凝凝土土数数量量多多、、工工程程条条件件复复杂杂和和施施工工技技术术要要求求高高等等特特点点。。外外荷荷载载引引起起裂裂缝缝的的可可能能性性很很小小。。但但水水泥泥的的水水化化反反应应过过程程中中释释放放的的水水化化热热所所产产生生的的温温度度变变化化与与砼砼收收缩缩的的共共同同作作用用，，会会产产生生较较大大温温度度应应力力和和收收缩缩应应力力，，是是大大体体积积砼砼结结构构出出现现裂裂缝缝的的主主要要因因素素。。这这些些裂裂缝缝往往往往给给工工程程带带来来不不同同程程度度的的危危害害，，所所以以必必须须控控制制温度度应应力力和温度度变变形形裂缝缝的的开开展展。。大体体积积混混凝凝土土的的定定义义大体体积积混混凝凝土土含含义义一一般般是是指指其其体体积积大大到到必必须须采采取取措措施施处处理理水水化化热热产产生生的的温温差差，，合合理理解解决决温温差差变变形形引引起起的的应应力力，，并并控控制制裂裂缝缝的的产产生生或或限限制制裂裂缝缝开开展展的的现现浇浇混混凝凝土土。。《大体体积积混混凝凝土土施施工工规规范范》（GB50496-2009）中中给给予予大大体体积积混混凝凝土土定定义义：：混凝凝土土结结构构物物实实体体最最小小尺尺寸寸不不小小于于lm的大大体体量量混混凝凝土土，，或或预预计计会会因因混混凝凝土土中中胶胶凝凝材材料料水水化化引引起起的的温度度变变化化和收缩缩而导导致致有有害害裂裂缝缝产产生生的的混混凝凝土土。。通过过大大量量的的工工程程实实践践证证明明：：砼的的温温升升和和温温差差与与表表面面系系数数有有关关，，单单面面散散热热的的结结构构断断面面最最小小厚厚度度在在75cm以上上，，双双面面散散热热的的结结构构断断面面最最小小厚厚度度在在100cm以上上，，水水化化热热行行引引起起的的砼砼内内外外最最大大温温差差预预计计可可能能超过过25℃℃，应按按大体积积砼施施工工。。混凝凝土土裂裂缝缝的的类类型型与与产产生生原原因因控制制裂裂缝缝的的措措施施设计计方方面面材料料方方面面施工工方方面面主要要内内容容混凝凝土土裂裂缝缝的的类类型型与与产产生生原原因因1、裂裂缝缝的的种种类类：：按按裂裂缝缝的的宽宽度度不不同同，，混混凝凝土土裂裂缝缝可可分分为为““微微观观裂裂缝缝””和和““宏宏观观裂裂缝缝””两两种种。。1）微微观观裂裂缝缝（（在在尚尚未未承承受受荷荷载载的的混混凝凝土土结结构构中中存存在在着着肉肉眼眼看看不不见见的的微微观观裂裂缝缝其其宽宽度度为为0.05mm以下下））：：粘着着裂裂缝缝：：骨骨料料与与水水泥泥石石粘粘面面上上的的水泥泥石石裂裂缝缝：：骨骨料料间间水水泥泥浆浆中中的的裂裂缝缝骨料料裂裂缝缝：：存存在在于于骨骨料料本本身身的的裂裂缝缝前两两种种形形式式的的裂裂缝缝较较多多，，且且这这些些裂裂缝缝分分布布不不规规则则、、不不贯贯穿穿，，砼砼仍仍可可承承受受拉拉力力。。混凝凝土土裂裂缝缝的的类类型型与与产产生生原原因因2）宏观裂缝（（宽度0.05mm以上肉眼可见的的裂缝）：表面裂缝：表面拉应应力大于砼砼极限抗拉拉强度时出出现的裂缝缝贯穿裂缝：：砼从高温降降温引起砼砼收缩产生生拉应力，，当大于砼砼的极限抗抗拉强度时时，混凝土土的整个个截面出现现贯穿裂缝缝。深层裂缝：表面裂缝缝发展而成成深层裂缝缝混凝土裂缝缝的类型与与产生原因因宏观裂缝是是微观裂缝缝扩展的结结果。混凝土裂缝缝的类型与与产生原因因(1)表面裂缝大体积混凝凝土浇筑初初期，水泥泥水化热大大量产生，，使混凝土土的温度迅迅速上升。。但由于混混凝土表面面散热条件件较好，热热量可向大大气中散发发，其温度度上升较少少；而混凝凝土内部由由于散热条条件较差，，热量不易易散发，其其温度上升升较多。混混凝土内部部温度高、、表面温度度低，则形形成温度梯梯度，使混混凝土内部部产生压应应力，表面面产生拉应应力，当拉拉应力超过过混凝土的的极限抗拉拉强度时，，混凝土表表面就产生生裂缝。混凝土裂缝缝的类型与与产生原因因表面裂缝虽不属属于结构性性裂缝，但但在混凝土土收缩时，，由于表面面裂缝处的的断面已削削弱，易产产生应力集集中现象，，能促使裂裂缝进一步步开展。国内外对裂缝宽度度都有相应应的规定，，如我国的的混凝土结构设计规规范，对钢筋混凝凝土结构的的最大允许许裂缝宽度度就有明确确的规定：：室内正常常环境下的的一般构件件为0.3mm；露天或室室内高湿度度环境下为为0.2mm。混凝土裂缝缝的类型与与产生原因因（2）贯穿裂缝大体积混凝凝土浇筑初初期，混凝凝土处于升升温阶段及及塑性状态态，弹性模模量很小，，变形变化化所引起的的应力很小小，温度应应力一般可可忽略不计计。混凝土裂缝缝的类型与与产生原因因混凝土浇筑筑一定时间间后，水泥水化化热基本已已释放，混混凝土从最最高温逐渐渐降温，降降温的结果果引起混凝凝土收缩，，再加上混混凝土多余余水分蒸发发等引起的的体积收缩缩变形，受受到地基和和结构边界界条件的约约束，不能能自由变形形，导致产产生拉应力力，当该拉拉应力超过过混凝土极极限抗拉强强度时，混混凝土整个个截面就会会产生贯穿裂缝。。混凝土裂缝缝的类型与与产生原因因贯穿裂缝切切断了结构构断面，破破坏了结构构整体性、、稳定性、、耐久性、、防水性等等，影响正正常使用。。应当采取取一切措施施控制贯穿穿裂缝的开开展。混凝土裂缝缝的类型与与产生原因因（3）深层裂缝基础约束范范围内的混混凝土，处处在大面积积拉应力状状态，在这这种区域若若产生了表表面裂缝，，则极有可可能发展为为深层裂缝缝，甚至发发展成贯穿穿性裂缝。深层裂缝部分切切断了结构构断面，具具有很大的的危害性，，施工中是是不允许出出现的。如果设法避免基基础约束区区的表面裂裂缝，且混混凝土内外外温差控制制适当，基基本上可避避免出现深深层裂缝和和贯穿裂缝缝。混凝土裂缝缝的类型与与产生原因因混凝土裂缝的三类类原因：1、由外荷荷载的直接接应力（即即按常规计计算的主要要应力）引引起的裂缝缝。2、由结构构的次应力力（计算未未考虑到的的结构内部部应力）引引起的裂缝缝。大体积混凝凝土的裂缝缝多由上述述第三种原原因引起。。当变形受到到约束产生生的应力超超过混凝土土的抗拉强强度时，就就引起裂缝缝。3、由变形形变化（温温度、收缩缩、不均匀匀沉降等））引起的裂裂缝。混凝土基础础底板内部部温差引起起的温度应应力分布：：结构变形的的内外约束束：1、内约束：结构变形形时，其内内部各质点点之间产生生的约束；；2、外约束：结构变形形时，不同同结构之间间产生的约约束。外约束分为为：自由体、全全约束、弹弹性约束（（部分约束束）建筑工程中中的大体积积混凝土，，外约束应应力占主要地位大体积混凝凝土裂缝产产生的原因因：大体积混凝凝土产生裂裂缝的原因因设计方面施工方面采用过高强强度等级的的混凝土（设计强度度过高，水水泥用量过过大）忽视配置控控制温度和和收缩变形形的构造钢钢筋（温度应力力和收缩应应力变形不不能受到约约束）材料选用不不当施工技术准准备不周密密浇筑过程施施工措施不不当浇筑后的养养护和监控控不完善大体积混凝土产生生裂缝的主要原因1、设计方方面大体积混凝凝土采用的的强度等级级日趋增高高，出现C40～C55甚至至更更高高强强度度等等级级的的高高强强混混凝凝土土，，设设计计强强度度过过高高，，水水泥泥用用量量过过大大，，必必然然造造成成混混凝凝土土水水化化热热过过高高，，混混凝凝土土块块体体内内外外温温差差过过大大，，温温度度应应力力容容易易超超过过混混凝凝土土的的抗抗拉拉强强度度，，产产生生开开裂裂。。对于于大大型型基基础础底底板板，，设设计计人人员员往往往往只只重重视视满满足足强强度度和和抗抗冲冲切切要要求求的的结结构构配配筋筋和和构构造造配配筋筋，，而而忽忽视视配配置置控控制制温温度度和和收收缩缩的的构构造造钢钢筋筋，，混混凝凝土土产产生生的的温温度度应应力力和和收收缩缩应应力力变变形形不不能能受受到到足足够够的的约约束束，，从从而而产产生生裂裂缝缝现现象象。。大体体积积混凝凝土土施施工工阶段段产产生生裂裂缝缝的的主要要原原因因2、施施工工方方面面大体体积积混混凝凝土土裂裂缝缝主主要要产产生生于于两两个个阶阶段段：：一一是是混混凝凝土土浇浇捣捣后后的的温温升升阶阶段段,因混混凝凝土土内内部部与与表表面面温温差差过过大大,致使使表表面面产产生生较较大大拉拉应应力力,使混混凝凝土土表表面面开开裂裂；；二二是是在在混混凝凝土土降降温温阶阶段段，，因因混混凝凝土土内内部部降降温温速速率率过过快快，，使使混混凝凝土土内内部部产产生生较较大大拉拉应应力力，，从从而而在在混混凝凝土土内内部部产产生生贯贯穿穿性性裂裂缝缝。。施工工段段的的划划分分及及浇浇筑筑顺顺序序不不合合理理，，组组织织安安排排不不周周密密，，模模板板使使用用不不当当，，钢钢筋筋锈锈蚀蚀严严重重或或运运输输过过程程严严重重变变形形，，以以及及混混凝凝土土浇浇筑筑过过程程中中配配合合比比、、水水灰灰比比过过大大、、养养护护不不当当等等等等，，都都可可能能引引起起大大体体积积混混凝凝土土结结构构的的变变形形裂裂缝缝。。混凝凝土土结构构裂缝缝的的控制制一类类环环境境（（室室内内正正常常环环境境））：：0.3mm；二类类环环境境：：0.2mm。对于于基基础础、、地地下下或或半半地地下下结结构构，，裂裂缝缝主主要要影影响响其其防防渗渗性性能能。。当当裂裂缝缝宽宽度度只只有有0.1～～0.2mm时，，虽虽然然早早期期有有轻轻微微渗渗水水，，经经过过一一段段时时间间后后一一般般裂裂缝缝可可以以自愈愈。当裂裂缝缝宽宽度度超超过过0.2～～0.3mm时，其渗水量量与裂缝宽度度呈三次方增增加，必须进进行化学注浆浆处理。目的：防止钢筋锈蚀蚀、混凝土碳碳化和酥松脱脱落，从而影影响结构的耐耐久性、防水水性。《混凝土结构构设计规范》》（GB50010－2002）的要求：控制大体积混凝土裂缝的措施设计方面材料选用施工工艺（技术方案））施工质量（模板、浇筑筑）保温保湿养护护1、对于大体积积混凝土底板板，应在满足足抗弯及抗冲冲切计算要求求的前提下，，避免设计上上“强度越高高越好”的错错误概念，可可以利用混凝凝土60d或90d的后期强度，，尽量采用C25-C40的混凝土，这这样可以减少少混凝土中的的水泥用量，，以降低混凝凝土浇筑实体体的温度升高高。（《规范》P7)2、大体积混凝凝土除满足承承载力要求外外，还应增配配承受因水泥泥水化热引起起的温度应力力及控制裂缝缝开裂的构造造钢筋。温度度收缩钢筋可可利用原有钢钢筋贯通布置置，也可另行行设置构造钢钢筋网，与原原有钢筋按受受拉钢筋的要要求搭接或在在周边构件中中锚固。（《规范》P7)设计方面2.1当板的厚度大大于2m时，除应沿板板的上、下表表面布置纵、、横方向的钢钢筋外，尚应应沿板的厚度度方向间距不不超过lm设置与板面平平行的构造钢钢筋网片，其其直径宜为φl2—φl6，间距宜为100—150mm。为防止大承承台水平裂缝缝，四周宜加加设暗梁。4Ø16~4ØØ222.2为了避免结构构突变或断面面突变产生应应力集中，转转角和孔洞处处应增设构造造加强筋。构造钢筋合理配筋在构造设计方方面进行合理理配筋，对混混凝土结构的的抗裂有很大大作用。工程程实践证明，，当混凝土墙墙板的厚度为为400~600mm时，采取增加加配置构造钢钢筋的方法，，可使构造筋筋起到温度筋筋的作用，能能有效提高混混凝土的抗裂裂性能。配置的构造筋筋应尽可能采采用小直径、小间距。例如配置直直径6~14mm、间距控制在在100~150mm。按全截面对对称配筋比较较合理，这样样可大大提高高抵抗贯穿性性开裂的能力力。进行全截截面配筋，含含筋率应控制制在0.3％~0.5％之间为好。。对于大体积混混凝土，构造造筋对控制贯贯穿性裂缝作作用不太明显显，但沿混凝凝土表面配置置钢筋，可提提高面层抗表表面降温的影影响和干缩。。4、合理设置施施工缝，合理理设定温控指指标等。设计方面3、在底板的地梁梁、坑内水沟沟等键槽部位位，可用厚度度为30~50mm的聚苯乙烯泡泡沫或沥青木木丝板作垂直直隔离，以以缓和地基对对基础收缩时时的侧向压力力。(见右图图)3.设置滑动层由于边界存在在约束才会产产生温度应力力，如在与外外约束的接触触面上全部设设置滑动层，，则可大大减减弱外约束。。如在外约束束的两端的1／4~1／5的范围内设置置滑动层，则则结构的计算算长度可折减减约一半，为为此，遇有约约束强的岩石石类地基、较较厚的混凝土土垫层等时，，可在接触面面上设置滑动动层，对减少少温度应力将将起到显著作作用。滑动层的做法法有：涂刷两道道热沥青加铺铺一层沥青油油毡；或铺设设10~20mm厚的沥青砂；；或铺设50mm厚的砂或石屑屑层等。4.设置应力缓和和沟设置应力缓和沟，即在结构的的表面，每隔隔一定距离(一般约为结构构厚度的1/5)设一条沟，设设置应力缓和和沟后，可将将结构表面的的拉应力减少少20％~50％，可有效地地防止表面裂裂缝。这种方方法是日本清清水建筑工程程公司研究出出的一种防止止大体积混凝凝土开裂的方方法。我国已已用于直径60mm、底板厚3.5~5.0m、容量1.6万m3的地下罐工程程，并取得良良好效果。应应力缓和沟的的形式，如图图3-11所示。5.缓冲层在高、低底板板交接处和底底板地梁等处处，用30～50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料做做垂直隔离层层，如图3所示，以缓冲冲基础收缩时时的侧向压力。(a)高、低底板交交接处(b)底板地梁处缓冲层示意图图1、合理选择水泥品种2、合理选用骨料选用C3S及C3A含量低的中、、低热水泥。。（《规范》P9）材料选用方面面3、合理选用外加剂尽量选用粒径径较大、级配配良好的石子子，以减少用用水量和水泥泥用量、混凝凝土的收缩和和泌水性。掺加块石。在在无筋或少筋筋的大块混凝凝土中，可掺掺入不超过混混凝土体积的的25%的大大块石，以减减少水泥用量量，降低水化化热。细骨料以中、、粗砂为宜。。严格控制砂、、石的含泥量量。石子控制制在小于1%，黄砂控制制在小于2%。合理选用外加剂3.1在混凝土中加加入适量的外外加剂，可以以改善混凝土土的特性，减减少水泥用量量，减少混凝凝土的温升。。同时可降低低水化热释放放的速度，延延缓温度峰值值出现的时间间。3.2混凝土中掺入入一定量的粉粉煤灰不仅能能改善混凝土土特性，而且且能代替部分分水泥，减少少水化热。但但应注意掺加加粉煤灰后混混凝土早期强强度有所降低低。3.3采用UEA补偿收缩混凝凝土：在混凝凝土内掺水泥泥用量10%~12%的的U型混凝土膨胀胀剂，以实现现超长结构的的无缝施工。。1、控制混凝土土出机温度和和浇筑温度2、预埋水管，，降低最高温温升施工方面3、改进混凝土土搅拌和振捣捣工艺可采取加冰拌拌和，砂石料料遮阳覆盖，，泵送管道用用草袋包裹洒洒水降温等技技术措施。4、合理选择混混凝土浇筑方方案冷却水水管大大多采采用直直径为为25mm的薄壁壁钢管管，按按照中中心距距1.5~3.0m交错排排列,水管管上下下间距距一般般也为为1.5~3.0m，并通过过立管管相连连接。。采用二二次投投料和和二次次振捣捣的新新工艺艺，提提高混混凝土土的强强度。。可采用用分层连连续浇浇筑或分段分分层踏踏步式式推进的的浇筑筑方法法。一般情情况下下，应应尽量量采用用分层层连续续浇筑筑。对对于工工程量量较大大，浇浇筑面面积也也大，，一次次连续续浇筑筑层厚厚度不不大，，且浇浇筑能能力不不足时时的混混凝土土工程程，宜宜采用用分段段分层层踏步步式推推进的的浇筑筑方法法。合理选选择混混凝土土浇筑筑方案案整体分分层连续浇浇筑（全面面分层层）斜面分分层阶梯状状分层层推移式式连续续浇筑混凝土土浇筑筑方案案混凝土土浇筑筑可根根据面面积大大小和和混凝凝土供供应能能力采采取全全面分分层、、分段段分层层或斜斜面分分层连连续浇浇筑，，分层层厚度度300~500mm且不大大于震震动棒棒长1.25倍。分分段分分层多多采取取踏步步式分分层推推进，，一般般踏步步宽为为1.5~2.5m。斜面面分层层浇灌灌每层层厚30~35cm，坡度度一般般取1：6~1：7。混凝土土振捣捣（振振捣棒棒）混凝土土振实实后表表面刮刮平注意表表面标标高4、做好好混凝凝土的泌水水处理理5、混凝凝土的的表面处处理施工方方面6、加强强混凝凝土的养护护应采取取在侧侧模留留设孔孔洞等等措施施将浇浇筑混混凝土土过程程中形形成的的泌水水排出出坑外外。7、温度度监测测先用长长刮尺尺刮平平，在在初凝凝前用用铁滚滚筒碾碾压数数遍，，再用用木抹抹子打打磨压压实，，以闭闭合收收水裂裂缝。。应对混混凝土土的内内表温温度、、顶面面及底底面温温度，，室外外温度度进行行监测测，根根据监监测结结果对对养护护措施施作出出相应应的调调整，，确保保温控控指标标的要要求。。可采用用在每每个测测温点点上埋埋设测测温片片，常常用的的有铜铜热电电阻或或铜-康铜铜热电电偶测测温。。或采采用埋埋设钢钢管的的简易易测温温方法法。可采用用薄膜膜加草草袋或或蓄水水的养养护方方法。。及早回回填是是最好好的养养护方方法。。泵管施工缝缝浇筑抹平覆盖塑塑料膜膜保湿湿覆盖草草袋保保温大体积积混凝凝土施施工，，由于于采用用大流流动性性混凝凝土分分层浇浇筑，，上下下层施施工的的间隔隔时间间较长长(一般为为1.5~3h)，经过过振捣捣后上上涌的的泌水水和浮浮浆易易顺混混凝土土坡面面流到到坑底底。当当采用用泵送送混凝凝土施施工时时，泌泌水现现象尤尤为严严重，，解决决的办办法是是在混混凝土土垫层层施工工时，，预先先在横横向上上做出出2cm的坡度度；在在结构构四周周侧模模的底底部开开设排排水孔孔，使使泌水水从孔孔中自自然流流出；；少量量来不不及排排除的的泌水水，随随着混混凝土土浇筑筑向前前推进进被赶赶至基基坑顶顶端，，由顶顶端模模板下下部的的预留留孔排排至坑坑外。。4、混凝凝土的的泌水水处理理当混凝凝土大大坡面面的坡坡脚接接近顶顶端模模板时时，应应改变变混凝凝土的的浇筑筑方向向，即即从顶顶端往往回浇浇筑，，与原原斜坡坡相交交成一一个集集水坑坑，另另外有有意识识地加加强两两侧模模板外外的混混凝土土浇筑筑强度度，这这样集集水坑坑逐步步在中中间缩缩小成成小水水潭，，然后后用软软轴泵泵及时时将泌泌水排排除。。采用用这种种方法法适用用于排排除最最后阶阶段的的所有有泌水水，如如图3-17所示。。1）处理理程序序初凝前前一次次抹压压→临临时覆覆盖塑塑料膜膜→混混凝土土终凝凝前1~2h掀膜二二次抹抹压→→覆膜膜2）混凝凝土表表面泌泌水应应及时时引导导，集集中排排除。。3）混凝凝土表表面浮浮浆较较厚时时，应应在混混凝土土初凝凝前加加粒径径为2~4cm的石子子浆，，均匀匀撤布布在混混凝土土表面面用抹抹子轻轻轻拍拍平。。4）四级级以上上风天天或烈烈日下下施工工应有有遮阳阳挡风风措施施。5）当施施工面面积较较大时时可分分段进进行表表面处处理。。6）混凝凝土硬硬化后后的表表面塑塑性收收缩裂裂缝可可灌注注水泥泥素浆浆刮平平。5、混凝凝土的的表面面处理理混凝土土初凝凝前一一次抹抹压混凝土土终凝凝前1~2h多次抹抹压混凝土土表面面收缩缩裂缝缝处理理混凝土土的养养护与与温控控1）蓄热热法养养护混混凝土土：盛盛夏，，混凝凝土终终凝后后立即即覆盖盖塑料料膜和和保温温层。。保温温层厚厚度及及保温温层外外是否否再加加一层层塑料料膜，，通过过计算算决定定。2）当设设计无无特殊殊要求求时，，混凝凝土硬硬化期期的实实测温温度应应符合合下列列规定定：①混混凝土土内部部温差差(中心与与表面面下100或50mm