建筑工程技术毕业论文建筑工程大体积混凝土施工技术研究.doc

建筑工程系毕业论文 建筑工程大体积混凝土施工技术研究姓 名： 专 业： 建筑工程技术 班 级： 建工08-11 学 号： 学校指导教师： 工地指导师傅： 二○○九年五月2浙江建设职业学院建筑工程系建筑工程技术毕业论文声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文，是本人在老师指导下，进行实践工作所完成的除文中已经注明引用的内容外，本论文的成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明本论文声明的法律责任由本人承担 签名： 2010年 5 月 26 日摘要工程结构中的大体积混凝土如箱形基础，施工期间混凝土水化热引起的温度作用和自身收缩等变形将产生较大的温度应力，若设计和施工不当就会产生危害性裂缝过去，我国大都采用设置伸缩缝或后浇带的方法来解决这种问题，但由于结构的整体性、使用功能和建设工期等方面的原因，现对这类结构均提出了无缝施工的要求，即在施工中不设伸缩缝或后浇带，同样能够满足设计和施工质量的要求。

文章即提出了对这种无缝施工工艺的一些探讨，以期能得到对温度控制措施的一个全面的了解用以指导我们的现场施工关键词：大体积混凝土，无缝施工技术，温度控制措施目录第1章 引言 51.1 概述 51.2 大体积混凝土的特点 6第2章 大体积混凝土结构裂缝产生的机理 72.1 裂缝种类及成因 72.2 大体积混凝土温度裂缝的产生原理 82.2.l 水泥水化热 82.2.2 外界气温变化 92.2.3 约束条件 92.2.4 混凝土的收缩变形 9第3章 大体积混凝土温度裂缝控制 113.1控制混凝土温升 113.1.1 选用中低热的水泥品种 113.1.2 掺加外加剂 113.1.3 粗细骨料选择 113.1.4 控制混凝土的出机温度和浇筑温度 123.2加强混凝土的保温和养护 133.2.1 大体积混凝土的养护要求 133.2.2大体积混凝土的养护措施 143.3 加强混凝土的温度监测工作 14第4章 结论 16致谢 17参考文献 182第1章 引言1.1 概述在建筑工程中，混凝土、钢筋混凝土是建筑结构的主要材料由于经济建设规模的迅速扩大，建筑业向高、大、深和复杂结构的方向发展。

工业建筑中的大型设备基础；大型构筑物的基础；高层、超高层和特殊功能建筑的箱型基础及转换层；有较高承载力的桩基厚大承台等都是体积较大的钢筋混凝土结构，大体积混凝土已大量地应用于工业与民用建筑之中什么是大体积混凝土，目前尚无统一定义日本建筑学会标淮(JASSS)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与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’’同样北京第六建筑工程公司制定的“大体积混凝土工法"中认为“凡结构断面最小尺寸在75cm以上，双面散热在100cm以上、水化热引起的高温与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，均可称为大体积混凝土”美国混凝土协会(ACI)规定的定义是：“任何就地浇注的混凝土，其尺寸之大必须采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度地控制减少开裂，就为大体积混凝土”国际预应力混凝土协会(FIP)规定“凡是混凝土一次浇筑最小尺寸大于06m，特别是水泥用量大于400kg／m3时，应考虑采用水化放热慢的水泥或采取其他降温散热措施”王铁梦在《工程结构裂缝控制》中的定义是：“在工业与民用建筑结构中，一般现浇的混凝土连续墙式结构、地下构筑物及设备基础等是容易由温度收缩应力引起裂缝的结构，通称为大体积混凝土结构”。

本定义与美国ACI规定的大体积混凝土定义一致 “大体积混凝土”最早出现在水利水电工程中在水利水电工程建设应用中许多科研工作者对“大体积混凝土”已作了大量细致的研究，发展至今从理论到施工方法，施工方案及优化控制等方面己比较成熟，并相应制订了一系列规定，例如：早在1933年—1936年美国建成的大苦果重力坝，混凝土浇筑量达250万立方米，并且未出现裂缝我国的三峡大坝，在各方面都取得了很大的成功但是，建筑大体积混凝土由于工程规模的大小、结构形式、混凝土特点、配筋构造及受荷情况都与水利水电类建筑物差异很大建筑工程大体积混凝土相比于工大体积混凝土一般块体较薄，体积较小；混凝土设计强度高，单方混凝土水泥用量较大；连续性整体浇筑要求较高；结构构筑物多属于地下、半地下或室内，受外界条件变化影响较小此外，在混凝土温度及温度应力的计算方法和采取的措施上，两者也有很多差异建筑工程中，大体积混凝土与一般混凝土也是不同的大体积混凝土具有结构厚大、浇筑量大，工程条件复杂，且多为现浇超静定结构混凝土，施工技术和质量要求高等特点因此，除了必须具有足够的强度、刚度、稳定性以外，还应满足结构物的整体性和耐久性要求[1]1.2 大体积混凝土的特点“大体积混凝土”最早出现在水利水电工程中。

在水利水电工程建设应用中许多科研工作者对“大体积混凝土”已作了大量细致的研究，发展至今从理论到施工方法，施工方案及优化控制等方面己比较成熟，并相应制订了一系列规定，例如：早在1933年—1936年美国建成的大苦果重力坝，混凝土浇筑量达250万立方米，并且未出现裂缝我国的三峡大坝，在各方面都取得了很大的成功但是，建筑大体积混凝土由于工程规模的大小、结构形式、混凝土特点、配筋构造及受荷情况都与水利水电类建筑物差异很大建筑工程大体积混凝土相比于工大体积混凝土一般块体较薄，体积较小；混凝土设计强度高，单方混凝土水泥用量较大；连续性整体浇筑要求较高；结构构筑物多属于地下、半地下或室内，受外界条件变化影响较小此外，在混凝土温度及温度应力的计算方法和采取的措施上，两者也有很多差异建筑工程中，大体积混凝土与一般混凝土也是不同的大体积混凝土具有结构厚大、浇筑量大，工程条件复杂，且多为现浇超静定结构混凝土，施工技术和质量要求高等特点因此，除了必须具有足够的强度、刚度、稳定性以外，还应满足结构物的整体性和耐久性要求浙江建设职业学院建筑工程系建筑工程技术10081118号戚棋宏第2章 大体积混凝土结构裂缝产生的机理2.1 裂缝种类及成因混凝土是由水泥浆、砂子和石子组成的水泥浆体和骨料的两相复合型脆性材料。

存在着两种裂缝：肉眼看不见的微观裂缝和肉眼看得见的宏观裂缝微观裂缝是混凝土本身就有的，它的宽度仅2～5pm，主要有三种形式的微观缝：砂浆与石子粘结面上的裂缝，称为粘着裂缝；穿越砂浆的微裂缝，称为水泥石裂缝；穿越骨料的微裂缝，称为骨料裂缝微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的，并且肉眼看不见，因此有微观裂缝的混凝土可以承受拉力宽度不小于0．05mm的裂缝称为宏观裂缝，宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的混凝土结构的裂缝产生的原因主要有三种，一是由外荷载引起的；二是结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际工作状态和计算假设模型的差异引起的；三是变形应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝田混凝土的宏观裂缝按其成因有荷载裂缝、变形裂缝、施工裂缝、碱骨料反应裂缝根据它们在结构中的分布区域，一般可分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三类混凝土表面裂缝一般是在干缩变形和混凝土自身温度场变化的内部约束或由于气温骤降而引起的表面混凝土冷却受内部热混凝土的约束而产生的温度应力，当它们大于混凝土同龄期的抗拉强度时裂缝就会发生。

如果不受其它因素的影响，一般不会形成贯穿裂缝或深层裂缝内部裂缝是在浇筑块顶面上出现表面裂缝后，再在其上浇筑新混凝土，则原来的表面裂缝就变成了内部裂缝深层裂缝是出现在脱离基础约束范围以外的表面裂缝，在经历一个较长降温的过程以后，如果内部温度较高，在混凝土块内部将形成一个温度梯度比较陡的复杂温度场，从而使裂缝向纵深发展，形成深层裂缝，其内部仍是连续的基础贯穿裂缝是切断混凝土结构的大裂缝混凝土浇筑温度过高加上混凝土水化热温升，形成混凝土的最高温度，当降到施工期的最低温度时，即产生基础温差，这种由于均匀降温产生的温度应力，当其大于同龄期混凝土的抗拉强度时就产生裂缝基础贯穿裂缝是混凝土变形受外界约束而发生的，它的整个断面均受拉应力，只要产生裂缝，就会形成贯穿裂缝微裂缝是所有混凝土结构都具有的，它的存在是正常的现象它虽然对混凝土结构的变形、强度有影响，但在设计规范中就已经考虑到微裂缝对混凝土强度和抗裂性能的影响，对具体的结构不需另加研究但微裂缝的存在，结构受力作用时，就会发展成宏观裂缝其基本过程是原始粘结裂缝的逐渐扩大和新的粘结裂缝的出现，产生少量穿越砂浆的裂缝，穿越砂浆的裂缝发展较快，并出现局部穿越骨料的裂缝，各种裂缝迅速发展并逐渐贯通，形成贯穿裂缝。

2.2 大体积混凝土温度裂缝的产生原理温度，作为一种变形作用，在混凝土结构中引起的裂缝有表面裂缝和贯穿裂缝两种这两种裂缝在不同程度上都属于有害裂缝由于高层建筑、高耸结构物和大型设备基础的出现，大体积混凝土也被广泛采用，大体积混凝土结构的温度裂缝日益成为建筑工程技术人员面临的技术难题大体积混凝土的质量问题是混凝土结构产生裂缝造成结构裂缝的原因是复杂的，综合性的但是，大体积混凝土从浇筑时起，到达设计强度止，即施工期间产生的结构裂缝主要是水泥水化热引起的温度变化造成的大体积混凝土产生温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果矛盾的一方面是混凝土由于内外温差而产生的应力和应变，另一方面是外部约束和混凝土各质点间的约束，要阻止这种应变一旦温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝这是导致混凝土产生裂缝的主要原因，现将产生裂缝的主要原因分述如下：2.2.l 水泥水化热水泥水化过程中要放出一定的热量而大体积混凝土结构物一般断面较厚，水泥放出的热量聚集在结构物内部不易散发通过实测，水泥水化热引起的温升，在水利工程中一般为15～25"C，而在建筑工程中一般为20～30"C，甚至更高水泥水化热引起的绝热温升，是与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期(时间)按指数关系增长，一般在10～12天接近于最终绝热温升。

但由于结构物有一个自然散热条件，实际上混凝土内部的最高温度，多数发生在混凝土浇筑后的最初3～5天由于混凝土的导热性能差，浇筑初期混凝土的强度和弹性模量都很低，对水化热引起的急剧温升约束不大，相应的温度应力也较小随着混凝土龄期的增长，弹性模量的增高，对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大，以至产生很大的拉应力当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时，便开始出现温度裂缝2.2.2 外界气温变化大体积混凝土在施工阶段，外界气温的变化影响是显而易见的，因为外界气温愈高混凝土的浇筑温度也愈高；而外界温度下降，又增加混凝土的降温幅度，特别是气温骤降，会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，这对大体积混凝土是极为不利的混凝土内部的温度是水化熟的绝热温度，浇注温度和结构物的散热降温等各种温度叠加，而温度应力则是由温差引起的温度变形造成的；温差愈大，。