大体积混凝土裂缝控制措施.docx

大体积混凝土裂缝控制措施1. 优化混凝土配合比控制混凝土裂缝，除了必须采取保温等措施控制混凝土内外温差外，混凝土材料及配合比的选择尤为重要。1) 利用混凝土后期强度，根据设计要求，本工程超大体积混凝土采用90天的后期强度作为混凝土强度评定。2) 采用低水化热的水泥品种。3) 配制混凝土所用的粗骨料，其含泥量宜控制在1%；配制大体积混凝土粗骨料应连续级配；细骨料采用天然砂，对于河沙，其含泥量宜控制在3%以内；对于机制砂，石粉含量不大于7%，MB小于1.4；细骨料的级配为中、粗砂，其细度模量宜为2.63.0。4) 在混凝土级配中掺加一定量的粉煤灰，进一步改善混凝土的坍落度和粘塑性，满足可泵要求条件下，减少水泥用量降低水化热。2. 混凝土的养护混凝土浇筑完毕后立即进行表面覆盖塑料薄膜及岩棉被进行保温保湿养护，塑料薄膜和岩棉被的搭接长度不小于2mm。通过计算机监测混凝土硬化过程中的温度、温差、应力变化，当混凝土内外温差超过25C及时加盖保温层等措施，确保混凝土的内外温差控制在允许范围内。砼终凝后，在其表面用塑料薄膜覆盖，然后盖岩棉被保温层，进行砼蓄热保温保湿养护。在养护期间根据温控系统测得砼内外温差和降温速率，对养护措施进行及时的调整。3. 严格控制大体积混凝土温度(1) 混凝土的入模温度监测，每台班不得少于2次。混凝土浇筑完成13d内，每昼夜测温次数为12次，混凝土浇筑完成47d内，每昼夜测温次数为6次，混凝土浇筑完成7d测温结束，每昼夜测温次数为3次。(2) 混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50C。(3) 混凝土的里表温度差(不含混凝土收缩的当量温度)不宜大于25C。(4) 混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2C/d。(5) 混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20C。(6) 混凝土下料时，不得直接冲击测试测温元件及其引出线；振捣时，振捣器不得触及测温元件及引出线。4. 混凝土表面处理(1) 等砼终凝后覆盖一层塑料薄膜和两层岩棉被养护。养护时，考虑到墙柱混凝土表面竖向钢筋加强柱较多，在竖向钢筋内应填塞岩棉被。在墙柱插筋部位进行喷雾养护，该部位作为保温重点控制部位。后浇带内保温采用如下方式:后浇带上部覆盖2层岩棉被，后浇带对面底板内悬挂2层岩棉板。在第二次混凝土浇筑前，对混凝土表面进行凿毛处理，用压力水冲洗干净。(2) 混凝土表面温度与大气温度的温差小于30C时，在征得监理工程师的同意之后，进行测量放线施工，测量放线施工完成之后，立即将岩棉被恢复，保证保温效果。5. 大体积混凝土热工计算由于本工程底板混凝土厚度为2.5m、2.3m、1.6m,混凝土标号为C40P8,计划浇注时间为2015年1月2月，一次性浇筑最大方量约270方，属于大体积混凝土，水化热不容忽视，因而对3天、6天、9天以及12天的绝热温升进行计算。水泥的3d水化热占总水化热的70%,因而混凝土内部最高温度一般也是出现在浇筑后的3天左右。本工程底板混凝土配合比为:水水泥粉煤灰砂石外加剂抗水防裂剂169220160745119.2505.1. 绝热温升计算Th= m Q/C p (1- e -mt)式中：Th一混凝土的绝热温升(C);mc一一每m3混凝土的胶凝材料用量，取 430Kg/m3；Q一一每千克水泥28d水化热，取350 KJ/Kg;C一一混凝土比热，取 0.97KJ/(Kg K);p 一一混凝土密度，取 2350 (Kg/m3);e 一一为常数，取2.718;t一一混凝土的龄期(d);m一一系数、随浇筑温度改变，取 0.318;计算结果如下表:t(d)36912Th(C)39654.960.863.15.2 .混凝土内部中心温度计算T =T+Thg式中：T1（t） t龄期混凝土中心计算温度，是混凝土温度最高值T混凝土浇筑温度，取0C （可采取浇筑当日的询平均J气温）& t龄期降温系数，取值如下表浇筑层龄期t（d）厚1度m369121518212427301.00.360.290. 170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.50.650.620.570.480.380.290.230.190.160.153.00.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.00.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24本工程底板最大板厚为2.5m, &的取值为:底板厚度h（m）不同龄期时的&值369122.50.650.620.590.48混凝土内部中心温度计算结果如下表:t(d)36912T1(t) (C)30.839.040.935.3由上表的计算结果可知，砼第9d左右内部温度最高，即需验算第9d砼的温差。5.3.混凝土养护计算底板混凝土表面采用两层岩棉被进行蓄热保温养护，并在岩棉被下铺一层不透风的塑料薄膜。（1 ）保温材料厚度计算6= 0.5h 入（T-T）K/ 入（T -T ）i 2 q bmax 2式中：6保温材料厚度（m）;2、各保温材料导热系数W/(mK),取 0.03 (岩棉被)；入一一混凝土的导热系数，取2.33W/ (m-K)T混凝土表面温19.9(C)(Tmax-25)度：Tq施工期大气平均温度：0(C)T2-T -14.9(C)Tmax-T221.0 (C)Kb传热系数修正值，取1.3 ;6= 0.5h 入(T -T )K / 入(T -T2 ) *1=2.47 cmi 2 q bmax故可采用两层岩棉被(单层岩棉被厚度为15mm)并在其下部铺一层塑料薄膜进行养护。(2)混凝土保温层的传热系数计算。=1/6、/ 入1/七式中：0混凝土保温层的传热系数W/(m2K)6、一一各保温材料厚度入、一一各保温材料导热系数W/ (mK)|3q空气层的传热系数，取23W/(m2K)代入数值得：0=1/6、/入、+1/七=1.86(3 )混凝土虚厚度计算h =k 入 /0式中：h 混凝土虚厚度(m)k折减系数，取2/3;入一一混凝土的传热系数，取2.33W/(m K)=入0.8348混凝土计算厚度：H=h+2h =4.17 m(4)混凝土表面温度计算T = T +4h(H- h) T - T /也式中：T2(t)混凝土表面温度(C)T施工期大气平均温度(C)h混凝土虚厚度(m)H混凝土计算厚度(m)T1(t) t龄期混凝土中心计算温度(C)不同龄期混凝土的中心计算温度(T1(t)和表面温度(T2(t)如下表混凝土温度计算结果表t(d)36912T1(t)(C)30.839.040.935.3T1- T (C)25.834.035.930.3T2(C)13.315.916.514.7T1(t)- T2(t)17.523.124.420.6由上表可知，混凝土内外温差25C，符合要求。6.混凝土抗裂计算6.1. 各龄期混凝土收缩变形计算0 1 e o.oit nMiy t y1 1式中：-龄期t时砼的收缩变形值；标准状态下最终收缩值，3.24x10-4e常数 e=2.718;M1、M2、M3.Mn-各种不同条件下的修正系数；混凝土收缩变形不同条件影响修正系数取值表:M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10积M1.01.071.011.21.091.251.41.012.45各龄期砼收缩变形值计算如下表:龄期（d）369121518210/y( x10-5)2.354.626.838.9711.0513.0715.036.2.各龄期砼收缩当量温差计算式中：?y（t）为不同龄期混凝土收缩相对变形值;a:混凝土线膨胀系数取1 X10-5/C;各龄期收缩当量温差计算如下表：龄期（d）36912151821Ty(t)-2.35-4.62-6.83-8.97-11.05-13.1-15.06.3.各龄期混凝土最大综合温度计算式中：Tj:砼浇筑温度，取0C;T(t):龄期t的绝热温升;Ty(t):龄期T时的收缩当量温差;Tq:砼浇筑后达到稳定时的温度，取10C;混凝土最大综合温差计算结果如下表：龄期(d)36912151821 T18.5426.2327.8627.2025.6923.8922.016.4.混凝土各龄期弹性模量计算E E0 1 e 0.09tT(t) sh tE0:砼最终弹性模量(Mpa), C40取值为E0=3. 25 x 104 N/mm2。龄期(d)36912151821E(t)0.771.361.802.152.412.612.76混凝土各龄期弹性模量(x104N/mm2 )计算结果如下:6.5 .外约束为二维时温度应力计算EtE(t):各龄期砼弹性模量；a:混凝土线膨胀系数1X10-5/C; T(t):各龄期混凝土最大综合温差;：砼泊松比，取值为0.15;Rk:外约束系数,取值为0.4;Sh(t):各龄期砼松弛系数(取值如下表)；龄期(d)36912151821Sh(t)0.570.5240.4820.4170.4110.3830.369外约束为二维时温度应力（N/mm2）计算结果如下表:龄期（d）369121518216-0.38-0.88-1.14-1.15-1.20-1.12-1.056.6.验算抗裂度把砼浇筑后的15d作为砼开裂的危险期进行验算：抗裂度验算计算公式：105ffct=2.39Mpa （28天抗拉强度设计值）同条件龄期15天抗拉强度设计值（达28天强度的75%）龄期15天温度应力1.04Mpa矿0.6672 1, 0个记录数据量1, 0, 0条7.2.测温点布置基础底板混凝土浇筑分为9个区段施工，各施工区段根据浇筑面积和实际情况均布置57个测温点，另外布置1个大气测温点。每个区段设置一个覆盖物下的电子测温点，盖物下其他测温点采用测温枪进行测温，测温点平面布置如下图所示。测温点测温点平面布置测温点平面布置图测温点沿混凝土厚度方向按规范预埋不同位置的测温探头，用于底板表面、中、下温度测试。使用巾10钢筋作为测温线的附着杆，根据不同板厚对应的测温线依次绑扎在钢筋上，测温线的温度传感器不得触到钢筋，测温线和巾10钢筋均应作好防水处理，以避免底板渗漏。混凝土下料时，不得直接冲击测试测温元件及其引出线；振捣时，振捣器不得触及温度传感器及引出线。25mm板厚23mm板厚16mm板厚7.3.测温管理(1) 因本工程采用精灵II代无线智能测温系统，因此大体积混凝土的每天温度情况可以在电脑上进行查看。(2) 试验员在项目技术负责人的直接领导下，负责本工程的测温工作，每天要查看测温记录，发现异常及时汇报，以便及时采取措施，由混凝土工长负责混凝土保温工作及临时处理措施实施；(3) 项目质检人员每天要检查现场测温、保温情况，对发现的问题及时提出整改并向质量总监汇报并协助相关人员处理有关疑难问题；(4) 项目试验员将从电脑上收集的测温记录定期交项目资料员处归入技术档案，以备存查。(5) 测温频率测温时间从混凝土入模开始到混凝土的内外温差值基本稳定，并继续检测一周后，确保表面保温保湿覆盖层拆除不会导致内外温差值急聚上升时停止。测温频率养护时间测温频率13d2小时/次47d4小时/次7d测温结束8小时/次混凝土浇筑体表面以内40mm1mm位置的温度与环境温度的差值小于20C时，可停止测温。如发现温差超过规范要求，及时增加覆盖保温，并继续加强温度观测。在每次测温时须记录所有监测数据，每测18次对数据进行整理，并绘制成测温曲线，对测温曲线进行成果分析，以预测温度发展的趋势。混凝土硬化期的实测温度应符合下列规定： 混凝土内部温差(中心与表面|、1或50mm处)不大于20C; 混凝土表面温度(表面以下1或50mm)与混凝土表面外50mm处的温度差不大于25C:混凝土降温速度不大于1.5C/d ;撤除保温层时混凝土表面与大气温差不大于20C。当实测温度不符合上述规定时,应及时调整保温层使其满足温度及温差的规定。技术部门根据每天的温度变化(主要是温差变化)情况适时并及时改变蓄热方法：1) 当混凝土表面温度与大气温度的温差达到20C并有继续增大的趋向时，应增加混凝土表面的覆盖以对混凝土表面进行保温。2）当混凝土表面与内部温度的温差达到25C并有继续增大的趋向时，应在混凝土表面加厚覆盖进行蓄热，提高混凝土表面温度，以减小表面和内部的温差。3）当混凝土内部温度与大气温度之差降到25C以下，并继续减小（至少连续观察48小时以上），可以逐步减少表面覆盖，缓慢散热，但是散热温降的平均速度应控制在3C/3天以内，不得过快。若温降速度3C时，应在混凝土表面增加覆盖的厚度以控制温降速度。