03 大体积混凝土施工.ppt

第3章大体积混凝土施工
● 大体积混凝土的温度裂缝
● 裂缝种类
● 裂缝产生的原因
● 大体积混凝土的温度应力
● 大体积混凝土温度应力特点
● 大体积混凝土温度应力计算
● 混凝土热工计算
● 混凝土拌和温度和浇筑温度计算
● 大体积混凝土温度裂缝的控制措施
● 混凝土材料
● 外部环境
● 约束条件
● 预应力技术
第2章基坑工程
● 大体积混凝土施工泌水的防治
● 大体积混凝土施工算例
● 习题
● 大体积混凝土的温度裂缝
● 裂缝种类
按产生原因一般可分为
(1)荷载作用下的裂缝(约占10%)
(2)变形作用下的裂缝(约占80%)
(3)耦合作用下的裂缝(约占10%)
按裂缝有害程度分
(1)有害裂缝、
(2)无害裂缝
按裂缝出现时间分为
(1)早期裂缝(3~28天)、
(2)中期裂缝(28~180天)
(3)晚期裂缝(180~720天,最终20年)。
按深度一般可分为
(1)表面裂缝、
(2)浅层裂缝、
(3)深层裂缝
(4)贯穿裂缝
温度裂缝
● 裂缝产生的原因
大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝,是其内部矛盾发展
的结果,一方面是混凝土内外温差产生应力和应变,另一方面是
结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻止这种应变,一旦
温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度,就会产生裂缝。
1. 水泥水化热
水泥的水化热是大体积混凝土内部热量的主要来源,由于
大体积混凝土截面厚度大,水化热聚集在混凝土内部不易散失。
2. 外界气温变化
3. 约束条件
结构在变形时会受到一定的抑制而阻碍其自由变形,该抑制即
称“约束”,大体积混凝土由于温度变化产生变形,这种变形受
到约束才产生应力。在全约束条件下,混凝土结构的变形:
式中:——混凝土收缩时的相对变形;
——混凝土的温度变化量;
——混凝土的温度膨胀系数。
(3-1)
4. 混凝土收缩变形
● 大体积混凝土温度应力特点
● 大体积混凝土的温度应力
混凝土的温度取决于它本身环境有温差存在,而结构物四周
又不可能做到完全绝热,因此,在新浇筑的混凝土与其四周环
境之间,就会发生热能的交换。模板、外界气候(包括温度、湿
度和风速)和养护条件等因素,都会不断改变混凝土所贮备的热
能,并促使混凝土的温度逐渐发生变动。因此,混凝土内部的
最高温度,实际上是由浇筑温度、水泥水化热引起的绝对温升
和混凝土浇筑后的散热温度三部分组成。
● 大体积混凝土温度应力计算
1. 大体积混凝土温度计算
1) 最大绝热温升(二式取其一)
(3-2)
式中:
——混凝土最大绝热温升(℃);
——混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量(
F——混凝土活性掺合料用量(
);
);
C——混凝土比热,
];
——混凝土密度,取2 400(
e——为常数,;
t——混凝土的龄期(d);
m——系数,随浇筑温度改变,查表3-2。
);
水泥品种
水泥强度等级
水化热Q( )
3d
7d
28d
硅酸盐水泥

314
354
375

250
271
334
矿渣水泥

180
256
334
表3-1 不同品种、强度等级水泥的水化热
表3-2 系数m
浇筑温度(℃)
5
10
15
20
25
30
m(1/d)






2) 混凝土中心计算温度
——t龄期混凝土中心计算温度(℃);
——混凝土浇筑温度(℃);
——t龄期降温系数,查表3-3同时要
2) 混凝土中心计算温度
(3-3)
式中:
考虑混凝土的养护、模板、外加剂、
掺合料的影响。