超厚大體積混凝土溫度裂縫控制施工技術(shù)

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1、飛超厚大體積混凝土溫度裂縫控制施工技術(shù)上海電力建筑工程公司束廉階宋鴻堯鄭潔摘要上海地區(qū)電力工程、超高層建筑厚大體積混凝土施工實例及裂縫控制技術(shù)關(guān)鍵詞:大體積混凝土、超厚大體積混凝土配合比設(shè)計、退度應力計算(一)引言有關(guān)文獻記載，在工程結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生裂縫的主要原因分為兩類:第一類是靜、動荷載或其它外荷載作用下產(chǎn)生的裂縫;第二類是由變形變化例如溫度，收縮和不均勻沉降等因素產(chǎn)生裂縫。前者荷載引起的工程結(jié)構(gòu)裂縫約占15^-200o，而由變形變化產(chǎn)生工程結(jié)構(gòu)裂縫約占80%一85%0改革開放20年來的工程實踐證明，目前研究和控制裂縫的問題已不能局限靜、動荷載

2、作用產(chǎn)生的裂縫，更多的間題是去認識，研究、解決由于溫度、溫度應力和混凝土收縮，建、構(gòu)筑物差異的，不均勻的沉降控制不當產(chǎn)生的變形變化裂縫。雖然在過去20年間，對大塊式大體積混凝土澆灌控制裂縫成功的工程已不乏先例，但當前上海、深圳、北京等地在高層、超高層建筑以及大型電站主廠房基礎(chǔ)的超厚大休積混凝土，一次性澆灌量可達1-2萬ms以上(不分層、分塊)，基礎(chǔ)厚度達3-6m，基礎(chǔ)長度超過一百米以上，混凝土標號自C30-C50的超厚體積混凝土設(shè)計與施工技術(shù)，令我們面對新的技術(shù)向題，應采取新的措施。本文即通過一些工程實例分析，提出一些新材料、新配合比以及施工

3、方法，以便在今后工程中參考。﹄(二)大體積混凝土定義尸

4、2.1大體積混凝土的定義它是一種獨特涵義的特殊混凝土，主要是指體積較大的現(xiàn)澆混凝土而言，它具有泵送大流動度(大坍落度)混凝土的特點，在工程中有厚大的筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、核電廠安全殼等。2土1美國混凝土學會(ACI)的定義是“任何體積的現(xiàn)澆混凝土當它的尺寸大到必需合理解決由混授土水化熱作用產(chǎn)生內(nèi)外溫差(溫度應力)和混凝土本身收縮作用引起體積變化導致產(chǎn)生裂縫而必要采取控制裂縫措施的混凝土，稱為大體積混凝土。2.1.2日本建筑學會標準(JASS5)的解釋是“凡超過80cm厚，由于溫度及收縮作用

5、，溫度應力比荷載作用大得多的應力起控制作用的塊體或構(gòu)筑物稱為大體積混凝土”。2.1.3中國現(xiàn)行規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)物中實體最小尺寸大于或等于lm的部位所用的混凝土簡稱大體積混凝土。附注:超大體積混凝土的含義—國際上通常沒有大體積與超大體積混凝土的分別，為了便于在工程中對超厚大體積混凝土的施工引起更大的重視，采取比大體積混凝土控制裂縫更嚴格的措施，作者建議可將基礎(chǔ)厚度超過3。以上，長度超過30m,混凝土標號C3。及以上的筏式基礎(chǔ)在一次性連續(xù)澆筑完成的情況下的混凝土稱為超厚大體積混凝一45一土。2.1.4冷縫的解釋:冷縫即冷縮(凝縮)縫，混凝土收縮包括

6、了凝縮和干縮、凝縮是指水泥漿膠體在凝固和硬化過程中產(chǎn)生的收縮。冷縫在大體積混凝土澆灌中由于上、下層之間搭接時間超過初凝達到終凝過程時而會時常遇到，棍凝土澆灌后造成冷縫，可能在冷縮區(qū)出現(xiàn)裂縫，可在荷載下造成剪切破壞或混凝土抗拉極限強度的降低，而具有一定的危害性，必須預先控制。(三)大體積混凝土工程實例目前國內(nèi)loom高以上的高層建筑以及冶金、電力、石化等大型工業(yè)廠房的大體積混凝土基礎(chǔ)設(shè)計與施工技術(shù)已跨進世界一流水平。上海地區(qū)電廠自79年已有日本設(shè)計寶山自備電廠開始采用4Z5”礦渣水泥.磨細粉煤灰低熱水泥和摻用木鈣減水劑的“雙摻”棍凝土應用4m厚

7、的汽機基礎(chǔ)的實踐。92年美國薩金·倫迪公司設(shè)計的石洞口第二電廠2X600MVH超臨界汽機基座(框架式基礎(chǔ))，其框架柱的最大斷面為2.8X4.2m，框架梁高4m,寬2.5m，長41m，亦成功采用粉煤灰和復合型減水、緩凝劑的“雙接”混凝土撓搗，其后在石洞口、閡行、吳徑、南市、外高橋電廠等n座電廠以及浦東液化天然氣儲雄(類似核電安全殼)的C5。大體積Im厚底板及殼體中均已成功采用溫控措施，防止了建(構(gòu))筑物裂縫的產(chǎn)生，有的電廠已安全運行10--2。年。另外上海的88層，420m高金茂大廈主樓底板64X64X4m厚餛凝土氏6x_么。，一次性澆灌135

8、00m0，并完成了裂縫控制。這些成功經(jīng)驗，為我們進人21世紀后興建大機組電廠，高層建筑和其它工業(yè)與民用建(構(gòu))筑物的厚大基礎(chǔ)積累了豐富的經(jīng)驗。下面將一些工程實例(主要是配合比和施工措施)分述如下。3.1大體積棍凝土配合比應用實例(見表)(四)超厚大體積混凝土材料性能和配合比設(shè)計超厚大體積混凝土，由于混凝土厚及標號高，混凝土水化熱原因，混凝土絕熱溫度形成的內(nèi)、外溫差較大，溫控、混凝土養(yǎng)護條件和餛凝土配合比設(shè)計等要求與一般大體積混凝土有所不同口在混凝土配合比中采用“雙摻’，或“三摻”技術(shù)，即一方面采用外摻，優(yōu)質(zhì)粉煤灰，微礦粉取代部分水泥以降低水泥

9、用量和減少水化熱。同時又摻用復合型的，高效減水劑等外加劑來滿足混凝土強度和耐久性。以良好的泵送，澆筑工藝達到混凝土溫度控制混凝土抗裂的目的。大體積或超大體積混凝土組