大体积混凝土(广州东沙报告)分解.ppt

大体积混凝土配合比优化设计与施工质量控制 成果展示系列之= 基本概念 存在问题 配合比优化设计 施工工艺的关键技术控制 测温技术 工程应用 提 纲 大体积混凝土定义 美国混凝土学会规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度地减少开裂。” 日本建筑学会标准的定义是：“结构断面最小尺寸在80cm以上，同时水化热引起的混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称之为大体积混凝土。” 我国《混凝土结构工程施工及验收规范》认为，建筑物的基础最小边尺寸在1～3m范围内就属大体积混凝土[1] 基本概念 大体积混凝土特点 结构厚，体积大，钢筋密，一次浇筑量大。大体积混凝土工程一次性连续浇注混凝土几百方至几千方，施工时间长，工程条件复杂，施工工艺要求高,受环境影响大，要求混凝土具有良好的工作性（流动性好，塌落度经时损失小，凝结时间长，不离析、泌水）. 水化热高，温度场梯度大，极易产生裂缝。大体积混凝土硬化期间，由于水泥水化过程释放的水化热所产生的温度变化和混凝土的收缩共同作用，由此而产生的温度应力和收缩应力，往往导致混凝土结构出现有害裂缝。采取合理措施降低水化热，控制混凝土内外温差防止过大干缩是施工和管理质量控制工作的重点. 基本概念 大体积混凝土施工过程中，由于混凝土中水泥的水化作用是放热反应，而大体积混凝土自身又具有一定的保温性能，因此其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多，而在混凝土升温峰值过后的降温过程中，内部降温速度又比其表层慢得多，在这些过程中，混凝土各部分的热涨冷缩(称为温度变形)及由于其相互约束及外界约束的作用而在混凝土内产生的应力(称为温度应力)，是相当复杂的。一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值（劈裂抗拉强度）时，混凝土就会出现裂缝[2]。 存在问题 根据施工规范，水泥用量较高，从而导致混凝土水化热过高，产生温度应力导致混凝土开裂； 混凝土浇注后的保温和降温技术没有很好掌握，从而导致混凝土开裂； 混凝土养护不到位，脱模时间过早，造成大体积混凝土表面出现微裂纹； 配合比优化设计 水泥：宜选低水化热水泥，如矿渣水泥(P.S)、火山灰水泥(P.P)、粉煤灰水泥(P.F)、复合水泥(P.C)、普硅水泥(P.O)； 掺合料： S95级矿粉，Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，磷渣粉，钢渣粉(500m2/kg); 粗集料：5～25mm、5～31.5mm连续级配碎石，压碎值＜10MPa； 细集料：宜选中粗砂，细度模数2.4～3.0； 外加剂：缓凝高效减水剂; 原材料优选： 大体积混凝土要求具有较低的水化热、良好的工作性和体积稳定性。大体积混凝土配合比设计的确定，必须通过试验优选。大体积混凝土配合比确定原则是： 在保证混凝土强度等级前提下，尽量少用水泥，多用掺合料，尽可能降低水胶比。经设计单位同意，可利用60d强度作为混凝土强度评定及混凝土配合比设计的依据； 在保证混凝土和易性、泵送性的前提下，尽量降低砂率，提高石子用量。砂率宜为37%～40%； 在保证可泵性前提下，尽量降低混凝土用水量，缓凝时间一般控制在20h以上； 配合比优化设计 配合比优化设计 根据多年的经验，我们使用P.O42.5水泥设计C30混凝土时，在满足设计强度要求的前提下，尽可能的减少水泥用量，其用量控制在160（kg/m3）以内为宜，以减少水泥的水化热产生，降低混凝土的温升；虽然P.O42.5水泥用量较低，但是在混凝土中掺入S95级矿粉140（kg/m3），实际上等同于使用P.S32.5矿渣水泥300（kg/m3），满足《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000要求，并能提高混凝土的耐久性。 水泥用量控制技术 编号 各组分用量（kg/m3） 初凝时间 （h） 坍落度（cm） 抗压强度（MPa） 抗渗等级 水 水泥 粉煤灰 矿粉 砂 石 减水剂 0h 1h 7d 28d 1 165 255 155 748 1122 7.79 20 22 18 28 41.2 P14 2 160 160 140 140 738 1107 8.34 25 19 16 30 46 P16 编号 3d 7d 14d 28d 56d 90d 180d 1 0.42 0.54 1.32 2.01 3.06 3.63 4.01 2 0.15 0.43 1.27 1.96 2.83 3.43 3.86 编号 Cl-渗透系数（×10-13m2/s） 钢筋锈蚀失重率 碳化深度 1 11.5 0．02％ 3mm 2 8.8 0．01% 2mm 表1 C30大体积混凝土配合比 表2 C30大体积混凝土的收缩率（×10-4） 表3 C30大体积混凝土耐久性能测试 东沙承台大体积混凝土配合比及性能 温控计算 施工工艺关键技术控制 应根据