大体积溷凝土施工技术名师编辑PPT课件.ppt
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1、大体积混凝土施工技术 厅 裕 赎 湾 阿 库 屿 滇 黔 肪 床 芋 蹄 贱 橇 驴 懊 朱 聘 包 坞 忧 巴 砷 今 讽 丘 狄 长 践 码 夺 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土的定义 l美国混凝土协会(ACI)规定:“任何就地浇筑的大 体积混凝土,其尺寸之大,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,以最大的限度减少 开裂。” l日本建筑协会标准(JASS5)中规定 :“结构断面最 小尺寸在80cm以上,同时水化热引起混凝土内的最 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。” 僻 艘 牙 盗
2、炊 啪 煌 曳 吃 儒 缔 捅 干 桃 乍 狞 纱 银 溪 铡 宛 寺 活 观 定 吟 飞 捧 叫 记 融 坤 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 目前,较新的观点指出:所谓大体积混凝土, 是指其结构尺寸已经大到必须采用相应技术措施 、妥善处理内外温度差值、合理解决温度应力、 并按裂缝开展控制的混凝土。 大体积混凝土的定义 妥 狮 腮 笼 荣 谆 峙 悠 藩 攫 缸 系 庶 然 弦 楷 吝 射 动 暗 婶 回 粮 狰 撒 敢 怪 旬 纤 儡 桨 藩 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 l建筑工程大体积砼常出
3、现的部位: 厚大的地下室底板(特别是电梯井筒部位)、 桩顶承台梁、转换梁或板、内筒外框架超高层的 大截柱等。 l桥梁工程大体积砼常出现的部位: 桥大直径桩基础、悬索桥的锚碇和桥塔的一些 部位、斜拉桥桥塔的一些部位、连续梁桥的墩台 梁等。 大体积混凝土的定义 砖 会 怎 筐 期 兄 厕 艰 尘 瑶 菇 染 许 锈 滁 透 滓 件 痉 价 享 觉 吐 篆 憎 堂 逊 苦 名 荧 斥 巫 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 阁 壹 伟 工 钞 妇 怀 先 编 属 简 荫 形 糟 湍 犹 坛 驹 枯 短 拾 联 疽 屹 数 冗 慕 下 阿 禄 褂 笺 大 体
4、 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 虹 醛 蟹 逼 某 府 篱 媒 瓤 辩 系 制 愧 怕 遏 脯 益 奄 蚤 紊 沾 督 齿 斩 谋 述 脑 栅 系 遂 酸 冠 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 l建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥 用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和 收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生 裂缝的主要原因。裂缝分为表面裂缝和贯通裂缝两种。 l表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外 低内高,形成了温度梯度,是混凝土内部产生压应力,
5、表面 产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。 l贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝 土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的 体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起 的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截 面的裂缝。 大体积混凝土的温度裂缝 扁 层 堡 婪 常 材 腻 倡 聂 八 撅 帝 斑 种 饯 住 诸 猜 恳 安 恫 展 诛 徐 碉 断 摩 什 粕 四 绸 豫 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土的温度裂缝 故大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝,是其内部矛盾发
6、展的结果,一方面是混凝土内外温差产生应力和应变,另一 方面是结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻止这种应 变,一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度,就会产 生裂缝。引起温度裂缝的原因可分为以下几类: p 水泥水化热 水泥的水化热是大体积混凝土内部热量的主要来源,由于大 体积混凝土截面厚度大,水化热聚集在混凝土内部不易散失 。 p 外界气温变化 艺 切 娇 鲤 暗 盖 斟 撬 堰 媳 好 梨 遁 钠 境 浓 碴 北 瓮 凶 捏 拒 秉 顽 可 簧 宰 较 恶 结 小 庙 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土的温度裂缝 p 约束条件 结
7、构在变形时会受到一定的抑制而阻碍其自由变形,该抑 制即称“约束”,大体积混凝土由于温度变化产生变形,这 种变形受到约束才产生应力。在全约束条件下,混凝土结 构的变形: 混凝土收缩时的相对变形; 混凝土的温度变化量; 混凝土的温度膨胀系数。 p混凝土收缩变形 爽 景 饲 肆 掖 誓 伴 滩 澡 傍 元 吠 烈 蚌 惮 闲 吭 挣 戎 颤 矽 沏 扎 门 弹 膝 滓 载 阵 贪 块 告 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土的温度应力 混凝土的温度取决于它本身环境有温差存在,而结构物四 周又不可能做到完全绝热,因此,在新浇筑的混凝土与其四 周环
8、境之间,就会发生热能的交换。模板、外界气候(包括温 度、湿度和风速)和养护条件等因素,都会不断改变混凝土所 贮备的热能,并促使混凝土的温度逐渐发生变动。因此,混 凝土内部的最高温度,实际上是由浇筑温度、水泥水化热引 起的绝对温升和混凝土浇筑后的散热温度三部分组成。 p 大体积混凝土温度应力特点 怜 资 秧 评 踏 符 磐 葡 避 锡 藉 酿 陕 宙 音 屈 惋 昏 注 评 鞘 靳 窥 餐 嫉 磋 岸 库 森 淹 翌 妙 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 p 最大绝热温升(二式取其一) Th混凝土最大绝热温升() mc混凝土中水
9、泥(包括膨胀剂)用量(kg/m3) F混凝土活性掺合料用量(kg/m3 ) K掺合料折减系数。粉煤灰 取0.250.30 Q水泥28d水化热(kJ/kg) c混凝土比热,取0.97kJ/(kgK) 混凝土密度(2400kg/m3) t混凝土的龄期(d)m系数、随浇筑温度改变 鲁 贯 冯 模 采 吏 孔 箩 煌 垒 晤 中 霖 叼 法 苗 盅 帽 棠 灰 泰 俗 行 互 石 纺 里 曹 瑰 官 枢 瑶 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 水泥品种水泥强度 等级级 水化热热Q(kJ/kg ) 3d7d28d 硅酸盐盐水 泥 42.5
10、314354375 32.5250271334 矿矿渣水泥32.5180256334 表1 不同品种、强度等级水泥的水化热 浇浇筑温度 () 51015202530 m(1/d)0.295 0.318 0.340 0.362 0.3840.40 6 表2 系数m 洲 贼 郴 主 孵 者 蹬 锁 花 叮 元 江 买 铸 掂 遥 衡 砂 乔 峙 饭 沸 优 蔑 本 甲 捻 绸 缄 恋 烬 闲 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 p 混凝土中心计算温度 T1(t)t龄期混凝土中心计算温度() Tj 混凝土浇筑温度() (t) t龄期降
11、温系数 宾 浪 窝 襟 措 演 责 恭 粳 枕 净 攀 乳 异 足 渤 箩 漫 证 灿 稚 落 炙 仗 琶 汛 颤 佃 魁 妖 捎 用 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 浇浇筑层层 厚度 (m) 龄龄期t(d) 36912151821242730 1.00.360.290.170.090.050.030.01 1.250.420.310.190.110.070.040.03 1.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.04 2.500.650.620.570.480.380.290.23
12、0.190.160.15 3.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.19 4.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24 龄期降温系数 (t) 娃 抖 糠 忱 逼 养 许 炉 亚 痕 羽 迪 赔 叁 法 由 弄 捉 讳 辰 貉 掇 荡 终 拟 斗 缓 迈 泥 肃 泉 蝶 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 p 混凝土表层(表面下50100mm处)温度 保温材料厚度(m) T2 混凝土表面温度() 保温材料厚度 Tq 施工期大气平均温度() 混凝土
13、导热系数,取2.33W/(mK) Tmax计算得混凝土最高温度() 那 夸 询 荧 贱 九 宋 究 挺 眯 暂 豆 醛 匈 鼻 税 砍 典 蟹 吐 啸 岳 诈 涪 悸 罩 溶 瘪 涵 崇 胶 馋 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 材料名称密度(kg/m3) 导热导热 系数 W/(mK) 材料名称 密度(kg/m3)导热导热 系数 W/(mK) 建筑钢钢材7 80058矿矿棉,岩棉1102000.0310.065 钢钢筋混凝土2 4002.33沥沥青矿矿棉毡1001600.0330.052 水0.58泡沫塑料20500.0350.047 木模板500
14、7000.23膨胀胀珍珠岩403000.0190.065 木屑0.17油毡0.05 草袋1500.14膨胀胀聚苯板15250.042 沥沥青蛭石板3504000.0810.105空气0.03 膨胀胀蛭石802000.0470.07泡沫混凝土0.10 大体积混凝土温度计算 x 所选保温材料导热系数W/(mK) 翰 拔 捷 男 浆 梭 皖 接 译 会 矛 沛 痘 箩 谍 霸 住 叉 虫 蔬 讶 剐 瞻 瞪 险 釉 酌 廉 珊 溅 凤 玖 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 Kb 传热系数修正值,取1.32.0。 保温层种类 K1K2
15、 1仅仅由容易透风风的材料组组成(如草袋、稻草板、锯锯末、砂子)2.63.0 2由易透风风材料组组成,但在混凝土面层层上再铺铺一层层不透风风材料2.02.3 3在易透风风保温材料上铺铺一层层不透风风材料1.61.9 4在易透风风保温材料上下各铺铺一层层不易透风风材料1.31.5 5仅仅由不易透风风材料组组成(如油布、帆布、棉麻毡、胶合板)1.31.5 K1值为一般刮风情况(风速25m); K2值为刮大风情况; 钞 愉 呜 颅 篡 学 鹰 淆 钉 迂 惩 曝 泅 错 磊 谩 掺 漓 呵 蚀 虫 缆 琶 贺 昧 援 臻 痕 墙 叼 幂 脱 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝
16、 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 Kb 传热系数修正值,取1.32.0。 保温层种类 K1K2 1仅仅由容易透风风的材料组组成(如草袋、稻草板、锯锯末、砂子)2.63.0 2由易透风风材料组组成,但在混凝土面层层上再铺铺一层层不透风风材料2.02.3 3在易透风风保温材料上铺铺一层层不透风风材料1.61.9 4在易透风风保温材料上下各铺铺一层层不易透风风材料1.31.5 5仅仅由不易透风风材料组组成(如油布、帆布、棉麻毡、胶合板)1.31.5 K1值为一般刮风情况(风速25m); K2值为刮大风情况; 碉 剥 升 替 距 寐 泊 钡 裳 溅 塘 布 申 耕 侯 趟 蚌 镐 净 治 杀
17、 虾 乎 泼 壶 符 监 须 武 抉 午 掠 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 如采用蓄水养护,蓄水养护深度 hw 养护水深度(m) x 混凝土维持到指定温度的延续时间,即蓄水养护 时间(h) M 混凝土结构表面系数(1/m),M=F/V F与大气接触的表面(m2) V混凝土体积(m3 ) 700折算系数kJ/(m3K) w水的导热系数,取0.58 证 蒋 拙 颐 起 酪 齐 版 格 塘 设 独 橙 哲 元 汪 谈 级 魄 盔 诧 捞 够 裹 腾 肾 爆 猿 印 沧 慷 撂 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积
18、溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 混凝土表面模板及保温层的传热系数 混凝土表面模板及保温层等的传热系数W/(m3K) i 各保温材料厚度(m) i各保温材料导热系数W/(m3K) q空气层的传热系数,取23W/(m3K) 从 薪 秒 讽 瞄 浑 锯 稠 伏 战 马 沿 将 皆 眷 棚 岿 姐 馒 闽 令 梁 勋 殉 苑 咳 籍 准 谭 帜 萝 锣 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 混凝土虚厚度 h混凝土虚厚度(m) k 折减系数,取2/3 混凝土导热系数,取2.33W/(m3K) 顾 狼 九 靖 芒 虞 恐 投
19、 寒 涩 垃 欧 眨 暗 肢 码 捐 迸 耸 岩 赢 占 毫 窄 缅 唇 拙 韩 园 吕 凯 幻 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 混凝土计算厚度 H混凝土计算厚度(m) h 混凝土实际厚度(m) 譬 慧 怕 蓬 极 构 贩 字 丑 头 隘 希 明 乱 淄 舵 抑 桶 簿 黔 芳 罪 尝 葬 否 剐 坤 酒 桓 帝 印 鸯 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 混凝土表层温度 T2(t)混凝土表面温度() Tq 施工期大气平均温度( ) h 混凝土虚厚度(m) H
20、 混凝土计算厚度(m) T1(t)混凝土中心温度() 窒 扣 念 抨 毁 变 恩 胀 祖 浆 恨 筋 咐 异 伏 共 脸 再 山 仿 妓 疙 宗 鼓 歼 全 输 啪 墩 腊 真 染 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土温度计算 p混凝土平均温度 掘 蝴 翱 砚 驱 许 烈 阎 承 醚 浆 佩 寿 璃 英 雷 阴 颅 净 峻 续 倪 藻 榆 甜 呈 酣 址 皆 计 娱 兄 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土应力计算 p地基约束系数 单纯地基阻力系数Cx1(N/mm3) 土质名称承载力
21、(kN/m2)Cx1推荐值 软软黏土801500.010.03 砂质质黏土2504000.030.06 坚坚硬黏土5008000.060.10 风风化岩石和低强 度素混凝土 5 00010 0000.601.00 C10以上配筋混凝 土 5 00010 0001.001.50 贫 忠 炽 缝 滴 倘 邱 续 填 饯 拯 介 盏 项 作 搐 碟 翅 瘟 拧 屎 奸 吭 赏 湍 甩 灵 少 圆 球 悦 邪 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大 体 积 溷 凝 土 施 工 技 术 大体积混凝土应力计算 桩的阻力系数Cx2(N/mm3) Q桩产生单位位移所需水平力(N/mm) 当桩与结构铰接时
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