新毕业论文-建筑工程大体积混凝土施工技术研究

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稠度要求，提高混凝土和易性，满足泵送要求，并能延长凝结时间，降低水化热。

3.1.3 粗细骨料选择

为了达到预定的要求，同时又要发挥水泥最有效的作用，粗骨料应达到最佳的最大粒径。对于大体积钢筋混凝土，粗骨料的规格往往与结构物的配筋间距、模板形状以及混凝土浇筑工艺等因素有关。宜优先采用以自然连续级配的粗骨料配制混凝土。因为用连续级配粗骨料配制的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。在石子规格上可根据施工条件，尽量选用粒径较大、级配良好的石子。因为增大骨料粒径，可减少用水量，而使混凝土的收缩和泌水随之减少。同时亦可减少水泥用量，从而使水泥水化热减小，最终降低了混凝土的温升。当然骨料粒径增大后，容易引起混凝土的离析，因此必须优化级配设计，施工时加强搅拌、浇筑和振捣工作。根据有关试验结果表明，采用5'---25mm石子每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比的情况下，水泥用量可减少20kg左右。

粗骨料颗粒的形状对混凝土的和易性和用水量也有较大的影响。因此，粗骨料中的针、片状颗粒按重量计应不大于15％。细骨料以采用中、粗砂为宜。根据有关试验资料表明，当采用细度模数为2．79、平均粒径为0．38的中、粗砂，它比采用细度模数为2．12、平均粒径为0．336的细砂，每立方米混凝土可减少用水量20—25kg，水泥用量可相应减少28—35kg。这样就降低了混凝土的温升和减小了混凝土的收缩。

泵送混凝土的输送管道除直管外，还有锥形管、弯管和软管等。当混凝土通过锥形管和弯管时，混凝土颗粒间的相对位置就会发生变化，此时如混凝土的砂浆量不足，便会产生堵管现象。所以在级配设计时适当提高一些砂率是完全必要的，但是砂率过大，将对混凝土的强度产生不利影响。因此在满足可泵

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性的前提下，应尽可能使砂率降低。

另外，砂、石的含泥量必须严格控制。根据国内经验，砂、石的含泥量超过规定，不仅会增加混凝土的收缩，同时也会引起混凝土抗拉强度的降低，对混凝土的抗裂是十分不利的。因此在大体积混凝土施工中．建议将石子的含泥量控制在小于1％，砂的含泥量控制在小于2％。

3.1.4 控制温度应力

由于大体积混凝土体积较大，如果完全不能散热，混凝土处于绝热状态，上层覆盖新混凝土后，受到新混凝土中水化热的影响，老混凝土中的温度还会略有回升，过了第二个温度高峰以后，温度继续下降，最后降低到最终稳定温度，该点温度在持续下降过程中，受到外界气温变化的影响还会随着时间而有一定的波动。

1.混凝土温度应力的发展过程

由于混凝土弹性模量随着龄期而变化，在大体积混凝土结构中，温度应力发展过程分三个阶段。

（1）早期应力:自浇筑混凝土开始，至水泥放热作用基本结束时止，一般约一个月左右。这个阶段有两个特点:一是水化作用而放出大量的水化热，引起温度场的急剧变化;二是混凝土弹性模量随着时间而急剧变化。

（2）中期应力:自水泥放热作用基本结束时至混凝土冷却到最终稳定温度时，这个时期中温度应力是由于混凝土的冷却及外界温度变化所引起的，这些应力与早期产生的温度应力相叠加。在此期间混凝土的弹性模量还有一些变化，但变化幅度较。

（3）晚期应力:混凝土完全冷却以后的运行时期，温度应力主要是由外界气温变化所引起的，这些应力与早期和中期的残余应力相叠加形成了混凝土晚期应力。

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2.混凝土温度应力的类型 （1）自生应力

边界上没有受到任何约束或者完全静定的结构，如果结构内部温度是线性分布的，即不产生应力，如果结构内部温度是非线性分布的，由于结构本身的互相约束而产生的应力，称为自生应力。例如，混凝土冷却时，表面温度较低，内部较高，表面的温度收缩变形受到内部的约束，在表面出现拉应力，在内部出现压应力。 （2）约束应力

结构的全部或部分边界受到外界约束，温度变化时不能自由变形而引起的应力。例如，混凝土浇筑块冷却时受到基础的约束而产生的应力，在静定结构内只会出现自生应力，但在超静定结构内可能同时出现自生应力和约束应力，而且两种应力互 相叠加。

3.混凝土温度应力的分析

大体积混凝土的变形主要是:温度变化产生变形，变形产生应力，所以分析混凝土温度应力的发展过程和分布规律，首先分析温度场。根据当地气候条件，施工方法及混凝土的热学特性，按照传导原理进行计算。

大体积混凝土温度应力的研究包括两个方面的内容:一是结构的温度场，二是结构的应力场。目前结构的温度场问题己解决，而应力场问题尚处于研究阶段，许多理论计算方法都很复杂。

大体积混凝土温度场既可计算，也可进行实际测量，而应力场的测试却不稳定，目前比较先进的是冶金部建筑研究总院开发的混凝土温度应力传感器测试温度应力。这在实际施工中不易做到，测试也很容易出现误差。我们设想，在实际工程中，直接控制温度来保证施工的浇筑强度和混凝土的温升在控制范围之内，以此来实现混凝土的温度应力小于其抗拉强度。使大体积混凝土施工不出现裂缝，保证大体积混凝土的施工质量。

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4.降低混凝土的绝热升温 (1)减少水泥用量

水泥水化放热是混凝土升温的内热源，降低水泥用量，就减少了水化热。一般方法有:减小坍落度，掺大块石，减小砂率，使用减水剂，缓凝剂，掺混合材(如粉煤灰)，采用先进的搅拌工艺。

(2)使用低热水泥

选用水化热低的水泥，优先选用大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山炭质硅酸盐水泥，减少水化热引起的绝热温升。

(3)降低浇筑温度

浇筑温度低可以降低最高温升。尽量避免炎热的夏季施工，不宜中午浇筑，对原材料实行预冷却等，尽可能降低浇筑温度。

（4）降低当量温差

当量温差是由于干缩引起的，应减小干缩率。影响干缩率的主要因素有骨料，养护条件，水灰比，掺合料等。 (5)强制降温

在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部的最高温度。

5.减小约束 (l)减小外部约束

大体积混凝土一般是厚实体重的整浇结构物，地基对其约束十分明显，这是Y起约束收缩，产生裂缝的一个主要因素。减小地基约束的方法是设置滑动层，即了块体与地基之间设置砂垫层或沥青油毡层，允许块体自由变形，避免开裂。

（2）减小内部约束

内部约束主要是内外温差过大造成的，解决的方法是加强保温养护，控制内外温差、降温速率，保证湿度。保温法有覆盖法，暖棚法，蓄水法。覆盖法就是在混凝土浇筑完毕，用保温材料(如油布，锯末，草袋，塑料布等)覆盖在

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