大体积混凝土的施工技术与裂缝控制研究土木工程专业.doc

大体积混凝土施工技术与裂缝控制研究 摘　要 近些年，我国城市化进程的不断推进及各项基础设施建设的加快，大型及特大型工程显现出增多的趋势，导致了大体积混凝土也日益增多。厚度、长度、宽度尺寸均比较大，混凝土的浇筑量比较大和浇筑面比较宽广等是大体积混凝土的特点。因为它的整体性要求非常高，往往不允许留施工缝，所以对大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工浇筑后水泥产生的水化热量大，形成非常大的温度与收缩应力，就会造成混凝土表面产生收缩裂缝等。本文详细介绍了大体积混凝土施工过程中产生的裂缝，在对裂缝的成因进行分析的基础上，具体的论述了对大体积混凝土产生的裂缝怎么控制。详细的包括：大体积混凝土它的施工技术要求，大体积混凝土发生裂缝的缘由及对裂缝控制的方法。经过对大体积混凝土施工技术的进一步研究以及对产生裂缝的把控，总结出安全可靠的技术措施，可以提高大型建筑的安全性以及延长大型建筑的使用年限。 关键词：大体积混凝土；施工技术；裂缝控制 II Abstract In recent years, as China's urbanization process continues to advance and infrastructure construction has accelerated, large-scale and extra-large-scale projects have shown an increasing trend, leading to an increasing number of large-volume concrete. The thickness, length, and width are relatively large. The amount of concrete poured and the surface area where the concrete is poured are characteristics of mass concrete. Because the bulk concrete requires a very high integrity, and often does not allow construction joints, so the construction technology requirements for large volume concrete is relatively high, especially after the construction of the pouring cement produced by the heat of hydration, forming a very large temperature and shrinkage stress , it will cause shrinkage cracks on the concrete surface. This article describes in detail the cracks produced during the construction of mass concrete. Based on the analysis of the causes of the cracks, the control of mass concrete cracks is described. Specifically include: construction techniques for mass concrete, causes of cracks in mass concrete, and measures to control cracks. Through the research on the construction technology of mass concrete and the control of cracks, safe and reliable technical measures are summed up, which can increase the safety factor of large buildings and prolong the use time of large buildings. Key Words: Mass Concrete; Construction Technology; Crack Control 目　录 1 引　言 1 1.1论文研究的背景 1 1.2论文研究的目的与意义 1 1.3国内外研究现状 1 1.4本文主要研究内容 2 2.大体积混凝土的概念 3 3 大体积混凝土施工技术要点 5 3.1 混凝土浇筑要点 5 3.2 有效监控应力与温度变化 5 4.大体积混凝土裂缝产生的原因 6 4.1水泥水热化的影响 6 4.2外界气温变化的影响 6 4.3混凝土导热性能 6 4.4约束力的影响 6 4.5混凝土的收缩变形影响 7 4.6 混凝土的松弛、徐变 8 5.大体积混凝土裂缝控制措施 9 5.1合理选择原材料,优化混凝土配合比 9 5.2.合理配筋 9 5.3改进混凝土搅拌及浇筑施工技术 10 5.4加强混凝土的保温养护 10 5.5降低混凝土温度差 11 5.结论 12 参考文献 13 致谢 14 III 1 引　言 1.1论文研究的背景 由于城市乡村建设的迅猛发展，我国的建筑行业得到了飞快的发展，建筑技术和建筑领域都得到不同程度的扩大。大型现代化技术设施在许多城市都涌现出来，而且这一趋势还在继续增加，众所周知价格便宜质量好的特性材料是混凝土结构，也有比较方便的施工操作，非常强的可装饰性，而且它的承载力也非常大，受到人们越来越多的喜欢，所以大体积混凝土从基础上就成为了大型设备与基底结构的十分重要形成部分。大体积混凝土与普通混凝土还是有一定区别的，从表面上只是厚度不同，但是它们实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生一定的热量，大体积混凝土表面的热量比内部结构的热量散失的快，造成内外温度之差很大，如果在施工过程中不在意对施工技术进行把控，很轻易导致混凝土受温度应力影响或者自身收缩等原因产生裂缝，从而会严重影响建筑物的受力性能与质量的安全。因此，在大体积混凝土的施工进程上，施工单位一定要采用即合理得当又比较有效的方法对每个环节的施工进行严格把控，以改善产生裂缝的问题。 1.2论文研究的目的与意义 伴随着我国国内建筑行业的逐渐发展，工程朝着更宽跨度、更大体积等方向迅速发展,在我国国内工程建设的进程中，大体积混凝土因为体积比较大以及水泥水化后产生一定的热量难以及时的散热，所以能使混凝土出现裂缝，从而会使工程有非常大的安全隐患，为此对其施工技术与裂缝进行有效的控制进行研究具备非常重要的现实意义。研究并明白大体积混凝土结构是怎么产生的裂缝并找出一定的措施对裂缝进行有效合理的控制，这个研究有着比较大的社会实用价值与非常重要的科学价值，并且能保证大型以及巨大型结构工程的顺利施工和使用安全。 1.3国内外研究现状 针对于混凝土产生裂缝这个问题，在国内研讨还是非常多的，对于工程建设，由于荷载力的影响硬化后的混凝土在产生裂缝这个问题有一些成绩外，伴随着经济迅速发展，越来越多的基础建设在进行中，现在又面对了一个新的问题，那就是商品混凝土的应用。国内和国外对于非荷载力的影响使混凝土产生裂缝的研讨关键就聚集在了产生裂缝的缘由和控制裂缝的办法， 黄土院教授对于混凝土初期产生裂缝的缘由是在其用的材料进行探究的，一些施工方为了提高工程进度和工程质量甚至非常强烈的要求用早强水泥，导致于生产水泥的厂家大力生产早强水泥，甚至还有一些厂家提出了“超早强”。而在现实生活中对于初期混凝土的功用认识是十分缺乏的。大部分水泥的3天强度这一性能早远远大于国家的标准。过早的要求混凝土早期强度极易使混凝土在初期就会开裂。与此同时也会影响到混凝土的后期性能。在谢仁禄等人看来，对于混凝土的施工过程中，从第一步就要想到改进施工技术，一定要控制好混凝土的原材料，利用合理的施工方案，并且要增强对混凝土的养护和建设一个针对混凝土能时时刻刻知道它温度的系统。在夏天施工过程中，一定要对混凝土加大力度保湿。 王铁梦教授主要是从力学这一方面对大体积混凝土怎么产生裂缝进行了合理的探索，他提出了一个非常科学的设计准则，那就是“抗”与“放”。“抗”的原则主要是从材料性能出发的，必须要增大抗拉强度和增强抗韧性来减少混凝土产生的裂缝；而在“放”的条件是从结构上出发的，它主要是严格的采用了松动以及留缝等办法。“抗”与“放”的设计原则减少了混凝土工程中产生的裂缝。 在刘海卿教授看来，造成大体积混凝土产生裂缝的最关键的缘由是水泥水化使混凝土内部温度与外部温度之差非常大，对于大体积混凝土是运用差分法来求出临近边界疑问，而温度场主要是使用有限元来模仿的，这两个探究非常正确的引导了在施工过程中的温度控制。 国外的Daniel主要是探究了桥梁之中的一种混凝土防护栏，他主要是运用了美国的（ACI）规范里面的公式来算出外部约束力，更准确的知道混凝土在初期的温度、抗拉强度是怎么变动的，而且还运用了叠加原理积分来求出总拉应力和时间变化的联系，这样能提前知道混凝土在初期的开裂。 本文是经过自己在学校的学习以及在参考文献的了解，针对于到现在大体积混凝土开裂造成对社会的危害，重点叙述了大体积混凝土在施工过程的技术以及对裂缝控制的办法就行深入探究，合理的分析出大体积混凝土开裂的原因，并且对其所产生的裂缝控制等问题进行了阐明。 1.4本文主要研究内容 随着我国经济的高速发展，基础建设是快速增多的，大体积混凝土随着基础建设的增多应用也越来越宽泛，对其所产生的裂缝进行控制的技术要求也是会比原来更严格。采用即正当又比较有效的措施控制大体积混凝土裂缝。能够保证工程质量，对于建设和谐社会有着非常重大的意义。 本文在搜索并参考了许多比较相干文献的基础上，对于基础工程在进行施工进程中大体积混凝土比较容易产生裂缝的问题进行了研究，包括了大体积混凝土的基本概念的论述、大体积混凝土的施工技术的研究以及大体积混凝土裂缝产生的原因和防控的关键措施。 2.大体积混凝土的概念 大体积混凝土结构在现代化建设领域中应用越来越多，譬如各种承重大的结构、各种形式的混凝土大坝、港工的比较大的建筑物、以及比较多特大型的基础承台等全是用其浇筑形成的。 对于大体积混凝土，到现在国际上也没有一个准确的定义。美国混凝土协会对于大体积混凝土给出他们的定义是：“在就地浇筑这个方面，不管是什么大体积混凝土，由于他的尺寸比较大，为了解决水化热以及其导致的体积变化问题，必须要采取一定的方法以最大程度地缓解产生裂缝问题”。在日本，他们建筑学会所说的是：“但凡最小尺寸的结构断面在是大于80cm 的，并且因为水泥水化热引起混凝土里面结构所产生的最高温度与外边的温度相差大于25℃以上的混凝土，就会称之是大体积混凝土”。而在国际上，预应力混凝土协会和各国还是有所不同的，他们的定义是：“只要是一次浇筑的混凝土它的最小尺寸大于 0.6m，特别是用的水泥大于 400kg/m3时，应该思考用水泥水化热最低的水泥或采用其余降温措施”。我国的《大体积混凝土施工规范》GB50496—2009中规定：“混凝土结构物实体最小尺寸不小于 1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化热引起的温差变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土”。 看的出来，各国在大体积混凝土的定义确实是不同的。 事实上，除了表里温度之差的变化和最小断面结构的大小对大体积混凝土的裂痕之外所有的影响，对于结构平面大小也是有一定的影响。平面的结构尺寸俞大，基础结构对它所有约束力就俞强，