大體積溷凝土施工規(guī)范

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大體積混凝土施工 近幾年來，全國各地工程規(guī)模日趨擴大，結構形式日益復雜，工業(yè)與民用建筑中大體積混凝土越來越多。由于其體積大，表面小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快，當混凝土內(nèi)外溫差較大時，會使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫和收縮變形裂縫，影響結構安全和正常使用，所以必須從根本上分析它，來保證施工的質量。 大體積砼結構的特點由于高層基礎多為砼體積較大的箱形、筏形和樁承臺較大的基礎，這種結構有結構厚、體形大、鋼筋密、混凝土數(shù)量多、工程條件復雜和施工技術要求高等特點。外荷載引起裂縫的可能性很小。但水泥的水化反應過程中釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化與砼收縮的共同作用，會產(chǎn)生較大溫度應力和收縮應力，是大體積砼結構出現(xiàn)裂縫的主要因素。這些裂縫往往給工程帶來不同程度的危害，所以必須控制溫度應力和溫度變形裂縫的開展。 大體積混凝土的定義大體積混凝土含義一般是指其體積大到必須采取措施處理水化熱產(chǎn)生的溫差，合理解決溫差變形引起的應力，并控制裂縫的產(chǎn)生或限制裂縫開展的現(xiàn)澆混凝土?！洞篌w積混凝土施工規(guī)范》（GB50496-2009）中給予大體積混凝土定義：混凝土結構物實體最小尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。 通過大量的工程實踐證明：砼的溫升和溫差與表面系數(shù)有關，單面散熱的結構斷面最小厚度在75cm以上，雙面散熱的結構斷面最小厚度在100cm以上，水化熱行引起的砼內(nèi)外最大溫差預計可能超過25℃，應按大體積砼施工。 混凝土裂縫的類型與產(chǎn)生原因控制裂縫的措施設計方面材料方面施工方面主要內(nèi)容 混凝土裂縫的類型與產(chǎn)生原因1、裂縫的種類：按裂縫的寬度不同，混凝土裂縫可分為“微觀裂縫”和“宏觀裂縫”兩種。1）微觀裂縫（在尚未承受荷載的混凝土結構中存在著肉眼看不見的微觀裂縫其寬度為0.05mm以下）：粘著裂縫：骨料與水泥石粘面上的水泥石裂縫：骨料間水泥漿中的裂縫骨料裂縫：存在于骨料本身的裂縫 2）宏觀裂縫（寬度0.05mm以上肉眼可見的裂縫）：表面裂縫：表面拉應力大于砼極限抗拉強度時出現(xiàn)的裂縫貫穿裂縫：砼從高溫降溫引起砼收縮產(chǎn)生拉應力，當大于砼的極限抗拉強度時，混凝土的整個截面出現(xiàn)貫穿裂縫。深層裂縫：表面裂縫發(fā)展而成深層裂縫混凝土裂縫的類型與產(chǎn)生原因 宏觀裂縫是微觀裂縫擴展的結果?；炷亮芽p的類型與產(chǎn)生原因 (1)表面裂縫大體積混凝土澆筑初期，水泥水化熱大量產(chǎn)生，使混凝土的溫度迅速上升。但由于混凝土表面散熱條件較好，熱量可向大氣中散發(fā)，其溫度上升較少；而混凝土內(nèi)部由于散熱條件較差，熱量不易散發(fā)，其溫度上升較多?；炷羶?nèi)部溫度高、表面溫度低，則形成溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，表面產(chǎn)生拉應力，當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時，混凝土表面就產(chǎn)生裂縫?；炷亮芽p的類型與產(chǎn)生原因 表面裂縫雖不屬于結構性裂縫，但在混凝土收縮時，由于表面裂縫處的斷面已削弱，易產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象，能促使裂縫進一步開展。國內(nèi)外對裂縫寬度都有相應的規(guī)定，如我國的混凝土結構設計規(guī)范，對鋼筋混凝土結構的最大允許裂縫寬度就有明確的規(guī)定：室內(nèi)正常環(huán)境下的一般構件為0.3mm；露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境下為0.2mm。混凝土裂縫的類型與產(chǎn)生原因 （2）貫穿裂縫大體積混凝土澆筑初期，混凝土處于升溫階段及塑性狀態(tài)，彈性模量很小，變形變化所引起的應力很小，溫度應力一般可忽略不計?；炷亮芽p的類型與產(chǎn)生原因 混凝土澆筑一定時間后，水泥水化熱基本已釋放，混凝土從最高溫逐漸降溫，降溫的結果引起混凝土收縮，再加上混凝土多余水分蒸發(fā)等引起的體積收縮變形，受到地基和結構邊界條件的約束，不能自由變形，導致產(chǎn)生拉應力，當該拉應力超過混凝土極限抗拉強度時，混凝土整個截面就會產(chǎn)生貫穿裂縫。混凝土裂縫的類型與產(chǎn)生原因 貫穿裂縫切斷了結構斷面，破壞了結構整體性、穩(wěn)定性、耐久性、防水性等，影響正常使用。應當采取一切措施控制貫穿裂縫的開展。混凝土裂縫的類型與產(chǎn)生原因 （3）深層裂縫基礎約束范圍內(nèi)的混凝土，處在大面積拉應力狀態(tài)，在這種區(qū)域若產(chǎn)生了表面裂縫，則極有可能發(fā)展為深層裂縫，甚至發(fā)展成貫穿性裂縫。深層裂縫部分切斷了結構斷面，具有很大的危害性，施工中是不允許出現(xiàn)的。如果設法避免基礎約束區(qū)的表面裂縫，且混凝土內(nèi)外溫差控制適當，基本上可避免出現(xiàn)深層裂縫和貫穿裂縫?；炷亮芽p的類型與產(chǎn)生原因 混凝土裂縫的三類原因：1、由外荷載的直接應力（即按常規(guī)計算的主要應力）引起的裂縫。2、由結構的次應力（計算未考慮到的結構內(nèi)部應力）引起的裂縫。大體積混凝土的裂縫多由上述第三種原因引起。當變形受到約束產(chǎn)生的應力超過混凝土的抗拉強度時，就引起裂縫。3、由變形變化（溫度、收縮、不均勻沉降等）引起的裂縫?；炷粱A底板內(nèi)部溫差引起的溫度應力分布： 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因： 大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因設計方面施工方面采用過高強度等級的混凝土（設計強度過高，水泥用量過大）忽視配置控制溫度和收縮變形的構造鋼筋（溫度應力和收縮應力變形不能受到約束）材料選用不當施工技術準備不周密澆筑過程施工措施不當澆筑后的養(yǎng)護和監(jiān)控不完善 大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因1、設計方面大體積混凝土采用的強度等級日趨增高，出現(xiàn)C40～C55甚至更高強度等級的高強混凝土，設計強度過高，水泥用量過大，必然造成混凝土水化熱過高，混凝土塊體內(nèi)外溫差過大，溫度應力容易超過混凝土的抗拉強度，產(chǎn)生開裂。對于大型基礎底板，設計人員往往只重視滿足強度和抗沖切要求的結構配筋和構造配筋，而忽視配置控制溫度和收縮的構造鋼筋，混凝土產(chǎn)生的溫度應力和收縮應力變形不能受到足夠的約束，從而產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。 大體積混凝土施工階段產(chǎn)生裂縫的主要原因2、施工方面大體積混凝土裂縫主要產(chǎn)生于兩個階段：一是混凝土澆搗后的溫升階段,因混凝土內(nèi)部與表面溫差過大,致使表面產(chǎn)生較大拉應力,使混凝土表面開裂；二是在混凝土降溫階段，因混凝土內(nèi)部降溫速率過快，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大拉應力，從而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生貫穿性裂縫。施工段的劃分及澆筑順序不合理，組織安排不周密，模板使用不當，鋼筋銹蝕嚴重或運輸過程嚴重變形，以及混凝土澆筑過程中配合比、水灰比過大、養(yǎng)護不當?shù)鹊龋伎赡芤鸫篌w積混凝土結構的變形裂縫。 混凝土結構裂縫的控制一類環(huán)境（室內(nèi)正常環(huán)境）：0.3mm；二類環(huán)境：0.2mm。對于基礎、地下或半地下結構，裂縫主要影響其防滲性能。當裂縫寬度只有0.1～0.2mm時，雖然早期有輕微滲水，經(jīng)過一段時間后一般裂縫可以自愈。當裂縫寬度超過0.2～0.3mm時，其滲水量與裂縫寬度呈三次方增加，必須進行化學注漿處理。目的：防止鋼筋銹蝕、混凝土碳化和酥松脫落，從而影響結構的耐久性、防水性?！痘炷两Y構設計規(guī)范》（GB50010－2002）的要求：