《浅淡大体积混凝土裂缝成因》毕 业 设 计论文.docx

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《浅淡大体积混凝土裂缝成因》毕业设计论文

毕业设计（论文）

《浅淡大体积混凝土裂缝成因》

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摘要

随着科技进步，高层建筑和大跨径的桥梁得到迅速发展，大体积混凝土结构的应用日益普遍。

在施工过程中，如果不采取正确的施工方法和有效的控制措施，混凝土的内外温差一般都会大于25℃，很容易造成混凝土大面积裂缝，这些裂缝会给有害物质提供方便的侵入点，使裂缝不断扩大，影响结构的使用，甚至造成结构的破坏。

因此，除满足一般混凝土的要求外，大体积混凝土结构的裂缝控制尤为重要。

关键词：

大体积混凝土，温度，水化热，养护，控制措施

引言：

大体积钢筋混凝土具有结构厚、体积大、施工条件复杂和技术要求高等特点。

除了要满足刚度、强度和耐久性的要求以外，最突出的问题就是如何控制由于温度的变化而引起的混凝土开裂。

裂缝的出现，不是因为强度不够，而是因体积大，在水化过程中水化热产生的温度力与大体积混凝土收缩而产生的收缩应力相互作用下，就是裂缝出现的原因所在。

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在施工中要了解大体积混凝土，由于温度的变化引起的裂缝出现：

采取措施，降低混凝土内部的最高气温和减小内外温差；在施工中对温度的监测非常有必要的。

目录

第1章∶裂缝的表现形式与成因分析3

1.1：

表现形式3

1.2：

成因分析3

第2章：

混凝土材料和设计配合比控制4

2.1：

混凝土的配置5

2.1.1：

原材料的选择6

2.1.2：

细骨料的选择6

2.1.3：

粗骨料的选择6

2.1.4：

采用外加剂7

2.2：

混凝土施工控制7

2.2.1：

控制混凝土的出机温度7

2.2.2：

混凝土搅拌8

2.2.3：

混凝土的场外运输8

2.2.4：

混凝土场内运输与布料8

2.2.5：

混凝土浇筑9

2.2.6：

混凝土养护与温控9

第3章:

混凝土测温措施9

第4章:

施工体会10

第一章：

大体积混凝土裂缝原因

1.1表现形式

由于混凝土沉缩、表面塑性收缩产生的表面浅层裂缝。

该类裂缝一般在平面内分布无规则且较短，不影响结构使用，仅作表面防护处理即可。

由于混凝土升温过高、温差过大或降温过快产生的深层、通长或贯穿裂缝。

该类裂缝一般首先出现在长边方向的中部、边角处和截面突然变化处，影响结构整体受力和使用耐久性。

1.2成因分析

大体积混凝土裂缝主要由以下三方面的原因引起：

 混凝土在凝固初期产生大量的水化热，致使内部温度迅速升高，体积膨胀扩大，此时由于受基岩或前期混凝土的约束产生压应力。

在混凝土凝固后期冷却收缩时，则产生拉应力，且拉应力大于升温膨胀产生的压应力值。

当拉应力超过混凝土的极限抗拉应力时，则会在混凝土内部产生裂缝，可能发展成贯穿裂缝，对结构造成极大的破坏。

在混凝土浇筑后外界气温突然下降，在混凝土内外部产生较大温差，使混凝土表面产生很大的温度拉应力，形成表面裂缝。

混凝土在浇筑后，因塑性收缩和缩水收缩而产生的表面收缩裂缝。

其中，由于后两方面原因引起的裂缝，只要我们按照规范要求进行正常的养护，均可以得到有效控制和避免。

而第一方面由水泥水化热引起的较大温差则是大体积混凝土产生温度裂缝最直接、最根本的原因，也是我们在施工中必须克服的难题之一。

第2章：

混凝土材料和设计配合比控制

2.1混凝土的配置　

2.1.1原材料的选择

水泥采用42.5R强度普通硅酸盐水泥，使用前必须经过实验室复试合格后方可以使用。

2.1.2粗骨料的选择

　　粗骨料的选择，对于大体积混凝土要根据配筋的间距选择粗骨料最大的粒径。

在施工条件允许的前提下，尽量选择选用粒径较大，级配较好的石子。

因为大粒径的石子，在拌和时，可减少用水量，使混凝土的收缩也会随之减少;此外还可减少水泥的用量，从而降低了水化热。

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本工程施工中，碎石采用粒径40～50mm的石子，拌制1m3混凝土可减少拌和水15公斤，减少用水量20公斤。

2.1.3细骨料的选择

　　细骨料的选择，在拌制混凝土的时，本工程选择中砂，因为这样可以减少用水量和水泥用量，从而可以减少混凝土的收缩和降低水化热。

控制砂、石的含泥量，因为含泥量过多，不仅会增加混凝土的收缩，也会降低混凝土的强度。

因而要将砂、石清洗干净，以控制石子的含泥量不超过1％，砂的含泥量不超过2％。

　　采用CH－20－Ⅲ型高效减水剂，它的特点是减水、缓凝固、可泵性好。

符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119）的规定。

有明显的减水作用，可以减少水灰比，降低水化热。

掺入磨细的Ⅱ级粉煤灰，以降低水泥用量和水化热。

北仑电厂生产的Ⅱ级磨细粉煤灰，质量符合《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》（GB8077）规定和《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596）之规定，能够在减少水泥用量的同时，保证混凝土的强度要求，并降低水化热。

为满足混凝土抗渗要求，添加UEA膨胀剂。

其质量符合《混凝土膨胀剂标准》（JC473）要求。

　　底板混凝土强度等级C40,抗渗等级为P8，因此在配合比设计时，既应满足强度要求，也应该满足抗渗要求，还需要考虑温升控制，降低水化热，防止温度裂缝的产生。

实验室在原材料复试合格后，进行配合比试配，选择最优配比。

商住楼地下室底板配合比为C40,水

　　泥：

砂：

石：

粉煤灰：

CH-20Ⅲ：

UEA：

水=410：

617：

970：

73：

4.1：

41.2：

210每立方米混凝土水泥的用量410kg/m3;UEA单方用量41.2kg/m3。

2.2混凝土施工控制

2.2.1控制混凝土的出机温度

　　为减小大体积混凝土总体的温度，控制混凝土的出机温度是有必要的。

其出机温度T0是根据搅拌前原材料总热量与搅拌后混凝土总热量相等而得出的。

　　混凝土中的砂、石比热较小，但用量较大，所以对温度的影响较大；而水的比热虽大，但是用量较少，所以对温度影响较小。

要控制混凝土出机温度为防止太阳直射，我们采取在浇筑混凝土时派专人进行监控，将砂、石放于阴棚下，用冷水冲洗以达到降温的目的；控制混凝土浇筑时的温度即出机后，经过运送、卸料、泵送、浇筑振捣等工序后的温度，即为浇筑温度。

我国规范规定，浇筑温度控制在25℃,所以在浇筑时，合理控制振捣时间，浇筑好后要养护。

2.2.2混凝土搅拌

　　由于商住楼地下室底板混凝土施工不设施工缝，一次性浇筑以保证整体性。

同时考虑基坑较深，混凝土量大，所以混凝土采用商品混凝土，用搅拌车运至施工现场再由泵车送至浇筑部位入模。

根据施工要求对原材料进行温度调节，搅拌采用二次投料工艺，加料顺序为，先将水和水泥、掺和料、外加剂搅拌约1min成水泥浆，然后投入粗、细骨料拌均。

计量精度每班至少检查两次，计量控制在：

外加剂±5％，水泥、掺和料、膨胀剂、水±1％，砂石±2％以内。

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搅拌符合机械说明书的时间，加膨胀剂不少于120s，出罐时随时监测塌落度，由专业技术人员及时调整。

　　2.2.3混凝土的场外运输

　　运送混凝土的车辆应满足均匀，连续供应混凝土的浇筑需要。

完善调度系统和装备，根据施工情况指挥混凝土与运送，停止停滞时间。

　　2.2.4混凝土（固定泵）场内运输与布料

　　受料斗配备孔径为50mm×50mm的振动筛防止个别大颗粒骨料流入泵管，料斗内混凝土上面表距离上口宜200mm左右以防止泵入空气。

泵送混凝土前，先将储料斗内清水从管道泵出，以湿润和清洁管道，然后压入纯水泥浆润滑管道后再泵送混凝土。

开始送压混凝土时候速度要慢，待混凝土出端部时可以逐步加快，并转入正常用正常速度进行连续泵送。

遇到运转不正常时，放慢泵送速度，进行抽吸往复推动数次，以防堵管，泵送混凝土入模时，端部软管均匀移动，使每层布料均匀，泵管向下倾斜输送混凝土时，在下斜管的下端设置相当于5倍落差长度的水平管，于水平线倾斜度超过7度时，在斜管上端设置排气活塞。

沿地面铺管，每节管两端垫50mm×100mm方木，以便拆装；向下倾斜输送混凝土时，搭设宽度不小于1m的斜道，上铺脚手板，管两端垫方木支撑，泵管搭设在临时搭设的架子上。

　　混凝土浇筑之前对混凝土接触面进行先湿润，混凝土垫层大量洒水浇湿以后开始施工，混凝土浇筑采用“斜坡分层法”，分层厚度控制在30～50cm,由西向东推进，浇筑速度控制在50m2左右。

浇筑时候在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，混凝土配制速度满足浇捣的要求。

浇捣时间按以下控制，避免出现冷缝，并将表面泌水及时排走。

混凝土振捣使用高频振荡器，振荡器的插点间距为1.5倍振荡器的作用半径，防止漏振。

斜面推进时振动

　　棒在坡脚与坡顶处插振，振动混凝土时候，振荡器均匀拔插，插入混凝土50cm左右，每振动10～15s以混凝土泛浆不再溢出气泡为准，不可过振。

为了使混凝土振捣密实，每台混凝土泵出料口配备4台振捣棒（3台工作，一台备用），分三道进行施工布置，第一道布置于出料口使混凝土形成自然的流淌坡度；第二道布置在坡脚，能够保证混凝土下部的密实度；第三道布置在斜面中部在斜面各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入。

混凝土浇筑终了以后3～4h在混凝土接近初凝之前进行二次振捣然后按标高线用刮尺刮平并轻轻摸压。

混凝土的浇筑温度低于25℃，混凝土表面浮浆较厚，在混凝土初凝前加粒径为2～4cm的石子浆，均匀撒布在混凝土的表面轻轻的摸平。

混凝土硬化后的表面素性收缩裂缝用水泥素浆刮平。

2.2.5混凝土养护与温控

　　为防止混凝土表面散热过快和表面脱水，避免内、外温差过大和干缩过大引起干缩引起裂缝混凝土终凝后立即进行保混温保湿养护。

本工程采用蓄水养护，混凝土表面在初凝后覆盖塑料薄膜，终凝后注水，蓄水深度不少于80cm，当混凝土表面温度与养护水温差超过20℃时，注入温水使温差控制在10℃左右，以保证混凝土的内部温度与表面温度之差不超过25℃。

第3章：

混凝土测温措施

　　大体积混凝土浇筑完毕，必须进行监测，检测内、外温差，以便采取相应的措施保证混凝土的质量。

本工程采用电子测温仪测温，由于电梯的基坑的厚度最大，混凝土中心温度就在电梯基坑的基坑处，因而，只要测出电梯基坑混凝土中心的温度与混凝土表面的温度差别不超过25℃，就可以保证混凝土不会产生温度裂缝。

第4章：

施工体会

　　商住楼地下室底板的施工，经过系统的控制，在混凝土浇筑完毕3天，混凝土内部的温度达到最高为64.3℃，内外温差最大为13℃，有效地控制了大体积混凝土的裂缝。

大体积混凝土经过对原材料进行选择，合适的配合比设计是非常有必要的。

初温控制和保温养护措施的情况下，是可以对温升进行有效的控制。

大体积混凝土施工完毕，应该严格地进行养护，并对温度进行科学的测量与监控以掌握温度的变化进行养护。