大体积混凝土温度裂缝的控制措施ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大体积混凝土温度裂缝的控制措施ppt课件,1,第三节 大体积混凝土温度裂缝的控制措施,在结构工程的设计与施工中，对于大体积混凝土结构，为防止其产生温度裂缝，除需要在施工前进行认真计算外；还要做到在施工过程中采取有效的技术措施，根据我国的施工经验应着重从,控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸值、改善混凝土约束程度、完善构造设计和加强施工中的温度监测等方面采取技术措施。,以上这些措施不是孤立的，而是相互联系、相互制约的，施工中必须结合实际、全面考虑、合理采用，才能收到良好的效果。,第三节 大体积混凝土温度裂缝的控制措施,2,一、水泥的选用,大体积混凝土结构引起裂缝的主要原因是：混凝土的导热性能较差，水泥水化热的大量积聚，使混凝土出现早期温升和后期降温现象。,因此，控制水泥水化热引起的温升，即减小降温温差，对降低温度应力、防止产生温度裂缝能起到釜底抽薪的作用。,（一）水泥品种的选择,混凝土温升的热源是水泥水化热，故选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减少升温。例如，优先选用等级为32.5、42.5的矿渣硅酸盐水泥，因其与同等级的矿渣水泥和普通硅酸盐水泥相比，3d的水化热可减少28%。,在结构施工过程中，由于结构设计的硬性规定极大地制约了材料的选择，混凝土强度不可能因为考虑到施工工作性能的优劣而有所增减，因此，保证混凝土强度的前提下，如何尽可能地减小水化热这个问题就显得尤其重要。,一、水泥的选用,3,二、外加剂的选用,在混凝土中掺入一些适宜的外加料，可以便混凝土获得所需要的特性，尤其在泵送混凝土中更为突出。泵送性能良好的混凝土拌和物应具备三种特性：,1、在输送管壁形成水泥浆或水泥砂浆的润滑层，便混凝土拌和物具有在管道中顺利滑动的流动性；,2、为了能在各种形状和尺寸的输送管内顺利输送，混凝土拌合物要具备适应输送管形状和尺寸的变化的变形性；,3、为在泵送混凝土施工过程中不产生离析而造成堵塞，拌和物应具备压力变化和位置变动的抗分离性。,由于影响泵送混凝土性能的因素很多，如砂石的种类、品质和级配、用量、砂率、坍落度、外掺料等。因此，为了满足混凝土具有良好的泵送性，在进行混凝土配合比的设计中，不能用单纯增加单位用水量方法。这样不仅会增加水泥用量，增大混凝土的收缩，而且还会使水化热升高，更容易引起裂缝。,工程实践证明，在施工中优化混凝土级配、掺加适宜的外加料，以改善混凝土的特性，是大体积混凝土施工中的一项重要技术措施。混凝土中常用的外加料主要是外掺剂和外掺料。,二、外加剂的选用,4,（一）掺加外掺剂,大体积混凝土中掺加外掺剂主要是木质素磺酸钙(简称木钙)，一般用作,减水剂,，属于阴离子表面活性剂，对水泥颗粒有明显的分散效应，并能使水的表面张力降低而引起加气作用，因此，在混凝土中掺入水泥用量约0.25%的木钙减水剂，不仅能使混凝土的和易性有明显的改善，同时又减少了10%左右的拌和水，节约了10%左右的水泥，从而降低了水化热。从表4-16的例子可看出，混凝土中掺入木钙减水剂后，7d 的水化热略有增大，但可减小水泥用量 l0%左右，因此水化热还是降低的，并且可以延迟水化热释放的速度。这样不但可以减小温度应力，而且还可以使初凝和终凝的时间相应延缓58h，可大大减少大体积混凝土施工过程中出现温度裂缝的可能性。,（一）掺加外掺剂,5,大体积混凝土温度裂缝的控制措施ppt课件,6,普通硅酸盐水泥配制的砂浆或混凝土在干燥时会产生收缩，砂浆的收缩率为 0.1%0.2%，混凝土的收缩率为 0.04%0.06%，而一般混凝土的极限拉伸仅为 0.0l%0.02%，其结果导致混凝土开裂，从而破坏了结构的整体性，降低了抗渗性能。因此，,在混凝土中适当地掺入膨胀剂,(AEA：矾土水泥、天然明矾石、硬石膏；UEA：烧结明矾石、天然明矾石、硬石膏等),置换相同质量的水泥，使其吸收部分水后发生化学反应，在混凝土中产生0.20.7MPa 的膨胀自应力，从而使混凝土处于受压状态，抵消由于干缩而产生的拉应力，避免裂缝的发生和发展，同时大大提高了混凝土的抗渗性能和后期抗压强度,达到混凝土结构本身抗裂防水的目的。,在施工中，合理使用补偿收缩混凝土，在结构自防水的同时可以实行无缝设计、无缝施工，对节约成本、缩短工期有一定的现实意义。,另一方面，由于膨胀剂 AEA、UEA 在混凝土中形成膨胀物钙矾石时需吸收水，在预拌混凝土中，掺入膨胀剂会增加混凝土坍落度的损失，影响混凝土的泵送施工，因此，在使用时须考虑膨胀剂与泵送剂的双掺。,普通硅酸盐水泥配制的砂浆或混凝土在干燥时会产生收缩，砂浆的收,7,（二）掺加外掺料,粉煤灰是泵送混凝土的重要组成部分，它能有效地提高混凝土的抗渗性能，显著改善混凝土拌料的工作性能，并具有减水作用。,由于粉煤灰的火山灰活性效应及微珠效应，使具有优良性质的粉煤灰(不低于二级)在一定掺入量下(水泥质量的15%20%)的强度还会有所增加，包括早期强度；同时，粉煤灰的掺入可以使混凝土密实度增加，收缩变形有所减少，泌水量下降，坍落度损失减小。通过预配试验，可取得降低水灰比、减少水泥浆用量、提高混凝土可泵性等良好的效果，特别是可以明显地延缓水化热峰值的出现，降低温度峰值，并能改善混凝土的后期强度。,大体积混凝土掺入粉煤灰分为“等量取代法”和“超量取代法”两种。,前者是用等体积的粉煤灰取代水泥的方法；但其早期强度(28d以内)也会随掺入量增加而下降，所以对早期抗裂要求较高的工程，取代量应非常慎重。后者是一部分粉煤灰取代等体积水泥，超量部分粉煤灰则取代等体积砂子，它不仅可获得强度增加效应，而且可以补偿粉煤灰取代水泥所降低的早期强度，从而保持粉煤灰掺入前后的混凝土强度等效。,（二）掺加外掺料,8,（三）骨料的选择,大体积混凝土砂石料的重量约占混凝土总重量的85左右，正确选用砂石料对保证混凝土质量、节约水泥用量、降低水化热数量、降低工程成本是非常重要的。骨料的选用应根据就地取材的原则，首先考虑选用生产成本低、质量优良的天然砂石料。根据国内外对人工砂石料的试验研究和生产实践，证明采用人工骨料也可以做到经济实用。,（三）骨料的选择,9,1、粗骨料的选择,为了达到预定的要求，同时又要发挥水泥最有效的作用，粗骨料有一个最佳的最大粒径。但对于结构工程的大体积混凝土，粗骨料的规格往往与结构物的配筋间距、模板形状以及混凝土的浇筑工艺等因素有关。,结构工程的大体积混凝土，宜优先采用以自然连续级配的粗骨料配制。,这种用连续级配粗骨料配制的混凝土，具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量，以及较高的抗压强度。在选择粗骨料粒径时，可根据施工条件，尽量选用粒径较大、级配良好的石子。根据有关试验结果证明，采用540mm石子比采用525石子，每立方米混凝土可减少水量15kg左右，在相同水灰比的情况下，水泥用量可节约20kg左右，混凝土温升可降低2。,1、粗骨料的选择,10,2、细骨料的选择,大体积混凝土中的细骨料，以采用中、粗砂为宜，细度模数宜在2.62.9范围内。根据有关试验资料证明，当采用细度模数为2.79；平均粒径为0.381的中粗砂，比采用细度模数为2.12、平均粒径为0.336的细砂，每立方米混凝土可减少水泥用量2835kg，减少用水量2025kg，这样就降低了混凝土的温升和减小了混凝土的收缩。,泵送混凝土的输送管道形式较多，既有直管又有锥形管、弯管和软管；当通过锥形管和弯管时，混凝土颗粒间的相对位置就会发生变化；此时如果混凝土中的砂浆量不足，便会产生堵管现象。所以，在级配设计时可适当提高砂率；但若砂率过大，将对混凝土的强度产生不利影响。因此，,在满足可泵性的前提下，尽可能降低砂率。,2、细骨料的选择,11,3、骨料质量的要求,骨料的质量如何，直接关系到混凝土的质量，所以，骨料中不应含有超量的粘土、淤泥、粉屑、有机物及其他有害物质，其含量不能超过规定的数值。,混凝土试验表明，骨料中的含泥量是影响混凝土质量的最主要因素，它对混凝土的强度、干缩、徐变、抗渗、抗冻融、抗磨损及和易性等性能都产生不利的影响，尤其会增加混凝土的收缩，引起混凝土的抗拉强度的降低，对混凝土的抗裂更是十分不利。,因此，在大体积混凝土施工中，石子的含泥量控制在不大于1，砂的含泥量控制在不大于2。,3、骨料质量的要求,12,三、外部环境的影响,1、加强混凝土浇筑与振捣,改进混凝土的搅拌工艺对改善混凝土的配合比、减少水化热、提高极限拉伸有着重要的意义。为了进一步提高混凝土质量，采用,二次投料的砂浆裹石或净浆裹石搅拌新工艺,，可有效地防止水分向石子与水泥砂浆的界面集中，使硬化后界面过渡层的结构致密，粘结加强，从而使混凝土的强度提高 10%左右，也提高了混凝土的抗拉强度和极限拉伸值；当混凝土的强度基本相同时，可减少 7%左右的水泥用量。,混凝土,二次振捣,的恰当时间是指混凝土经振捣后还能恢复到塑性状态的时间，一般称为振动界限，在实际工程中应由试验确定。,三、外部环境的影响,13,2、控制混凝土浇筑温度,混凝土从搅拌机出料后，经过运输、泵送、浇筑、振捣等工序后的温度称为混凝土的浇筑温度。由于浇筑温度过高会引起较大的干缩，因此应适当地限制混凝土的浇筑温度，一般情况下，,建议混凝土的最高浇筑温度应控制在40以下,。,2、控制混凝土浇筑温度,14,3、控制混凝土出机温度,为了降低大体积混凝土总温升和减小结构的内外温差，控制出机温度是很重要的。在混凝土的原材料中，石子的比热较小，但其在每立方米混凝土中所占的质量较大。水的比热最大，但它在混凝土中占的质量却最小。因此，,对混凝土的出机温度影响最大的是石子和水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小,。针对以上的情况，在施工中，为了降低混凝土的出机温度，应采取有效的方法降低石子的温度。在气温较高时，为了防止太阳的直接照射，可在砂、石子堆场搭设简易遮阳装置，必要时，须向骨料喷射水雾或使用冷水冲洗骨料。,3、控制混凝土出机温度,15,4、加强混凝土养护,地下室外墙浇筑以后，为了减少升温阶段的内外温差，防止因混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，应对混凝土进行适当的潮湿养护；为了使水泥顺利进行水化，提高混凝土的极限拉伸和延缓混凝土的水化热降温速度，防止产生过大的温度应力和温度裂缝，应加强对混凝土进行保湿和保温养护。另外，施工中采取合理的技术措施很重要，例如采用带模养护、推迟拆模时间等方法都对控制裂缝起很大的作用。,潮湿养护是在混凝土浇筑后，在其表面不断地补给水分，其方法有淋水，铺设湿砂层、湿麻袋或草袋等，并最好在表面盖一层塑料薄膜。潮湿养护的时间是越长越好，但考虑到工期因素，一般不少于半个月，重要结构不少于 1 个月,。混凝土浇筑后数月内，即使养护完毕，也不宜长期直接暴露在风吹日晒的条件下。对地下室墙体这一类的结构，也可采用自动喷淋管(塑料管带有细孔)进行自动给水养护，用长墙上的水平淋水管长期连续对墙体进行淋水养护，效果是比较好的。如使用养护剂涂层进行养护时，必须注意养护剂的质量及必要的涂层厚度，同时还应提供一定的潮湿养护条件，覆盖一层塑料薄膜。,保温养护时，可采用 23 层的草袋或草垫之类的保温材料进行覆盖养护。,4、加强混凝土养护,16,5、防风和回填,外部气候也是影响混凝土裂缝发生和开展的因素之一，其中，风速对混凝土的水分蒸发有直接的影响，不可忽视，地下室外墙混凝土应尽量封闭门窗，减少对流。,土是最佳的养护介质，地下室外墙混凝土施工完毕后，在条件允许的情况下应尽快回填。,5、防风和回填,17,四、改善边界约束和构造设计,1、合理设置后浇带,后浇带的间距由最大整浇长度的计算确定，一般正常情况下由计算确定，其间距为2030m。,后浇带的构造有平接式、T 字式、企口式等三种，如图4-2所示。后浇带的宽度应考虑施工方便，避免应力集中，宽度可取7001000mm。当地上、地下都为现浇钢筋混凝土结构时。在设计中应标明后浇带的位置，并应贯通地上和地下整个结构，但钢筋不应截断。,后浇带的保留时间一般