1、成员：沈友明 杨强强 徐江江 钟伟,大体积混凝土的发展现状,近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用，如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。但在建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程的质量甚至导致结构垮塌的事故也时有发生。大体积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的。在大体积混凝土施工中，合理选择施工材料，优化混凝土配合比，优化混凝土的供应，采用科学的施工方法，严格施工管理，加强大体积混凝土养护，就可以降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能，保证工程质量。,大体积混凝土的概念,日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在8
2、0cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会(ACI)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。 我国的大体积混凝土施工规范（GB50496-2009）具体定义为：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1米的大体量混凝土，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。,大体积混凝土的特点,结构厚实，混凝土量大 水泥水化热较大 工程条件复杂 施工技术要求高 易使结构物产生温度变形和裂缝,明显区别于普通混凝土,大体积混凝土的应用
3、, 大坝及水电站 桥梁 大型工厂、高层楼房、大型设备等的基础,大坝,水电站,桥墩,大体积砼基础,大体积砼基础筏板,天津117大厦，65000立方米大底板混凝土，民用建筑最大体积底板混凝土,大体积砼的温度裂缝, 产生原因 大体积砼由于截面大、水泥用量大，水泥水化释放的水化热会产生较大的温度变化，由于混凝土导热性能差，其外部的热量散失较快，而内部的热量不易散失，造成混凝土各个部位之间的温度差和温度应力，结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。, 影响因素 水泥水化热 外界气温变化 约束
4、条件 混凝土收缩变形 砼所用材料的影响,裂缝种类按裂缝深度分为： 表面裂缝 深层裂缝 贯穿裂缝,表面裂缝,深层裂缝,贯穿裂缝,地铁墙体裂缝, 裂缝导致的防水问题 对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。 一般当裂缝宽度在0.10.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。 如超过0.20.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。如出现这种裂缝， 将大大影响结构的使用，必须进行化学灌浆加固处理。 所以，在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。, 防裂缝措施 采用温控防裂施工技术。在大体积混凝土结构的设计、混凝土材料的选择、配合比设计、拌制
5、、运输、浇筑、保温养护及施工过程中混凝土浇筑内部温度和温度应力的监测等环节，采取了一系列的技术措施。 (1) 粗骨料宜采用连续级配, 细骨料宜采用中砂; (2) 外加剂宜采用缓凝剂、减水剂; (3) 掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等; (4) 大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下, 应提高掺合料及骨料的含量, 以降低单方混凝土的水泥用量; (5) 降低原材料的温度; (6) 水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥。（7）在大体积混凝土铺设冷却水循环管道。,循环水降, 温控技术 测温点的布置必须具有代表性和可比性沿浇筑的高度，应布置在底部、中部和表面，垂直测点间距一般为500800；平
6、面则应布置在边缘与中间，平面测点间距一般为2.55m。 在砼温度上升阶段每24h测一次，温度下降阶段每8h测一次，同时应测大气温度 。 在测温过程中，当发现温度差超过25时，应及时加强保温或延缓拆除保温材料，以防止砼产生温差应力和裂缝。 测温的延续时间与结构的厚度及重要程度有关，对厚度较大（2m以上）和重要工程，测温延续时间不宜小于15d，最好积累28d的温度记录，以便与试块强度 一起，作为温度应力分析时参考；对厚度较小和一般工程，测温延续时间可为912d，测温时间过短，达不到温度控制和监测的目的。,测温点,测温仪,大体积砼的施工, 设计构造要求(1)大体积混凝土基础的工程设计应满足设计规范及
7、生产工艺的要求(2)大体积混凝土工程施工前，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)大体积混凝土施工前，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)大体积混凝土模板宜采用钢模板、木模板或钢木混合模板。, 砼的浇筑 在大体积混凝土的浇筑和振捣过程中, 除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外, 还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热
8、等因素的影响, 常采用全面分层、分段分层、斜面分层等方法进行浇筑。, 模板支护大体积混凝土施工时，主要采用钢模和木模。, 砼的养护(1)在每次混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。(2)混凝土浇筑后4一6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。,冬季养护,结论与展望, 结论 大体积混凝土施工中的突出任务是控制混凝土温度变形裂缝，提高混凝土的抗渗、抗裂、抗侵蚀能力，从而提高建筑结构的耐久年限。, 展望(1)高强度混凝土中自收缩所占的比例很大，干缩和自收缩也会引起混凝土裂缝，今后会进一步分析干缩和自收缩对混凝土温度应力的影响。(2) 进一步探明边界效应和尺寸效应对断裂行为和断裂参数的影响，在己有的断裂准则的基础上，提出更为简洁有效，使用于混凝土工程实际的断裂准则。(3)有待深入的研究裂缝的扩展过程，是否贯穿，何时止裂等一系列问题。(4)大体积混凝土的综合性能受混凝土原材料性能的改变影响较大。因此，会更深入的研究大体积混凝土原材料的选择方法。以确定原材料对混凝土应力应变的影响。,End,
