大体积混凝土.doc

大体积混凝土 地下06-2 刘玉强 随着建筑业的不断发展，高层建筑在我国城市建设中的比例越来越多，在高层建筑的基础中，越大、 越厚的大体积混凝土基础承台也越来越常见。 对于大体积混凝土, 目前国际上尚无明确、 统一的定义。 日本建筑学会( JASSS)规定:“结构断面最小厚度在 80cm以上, 同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过 25℃的混凝土称为大体积混凝土” 。而美国混凝土学会(ACI)对于大体积混凝土的描述是 “任意体量的混凝土, 其尺寸足以要求必须采取措施来控制由于体积变形引起的裂缝者, 称为大体积混凝土” 。 而在我国,《普通混凝土配合比设计规程》 JG55- - - 2000 中有如下定义:“混凝土结 构物实体的最小尺寸等于或大于是 1m或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土，称为大体积混凝土” 一、大体积混凝土的性质 大体积钢筋混凝土结构的特点是体积大、 整体性要求高，在砼浇筑完毕后的凝结硬化过程中，水泥水化作用放出的热量使砼内部温度逐渐升高，水化热不易散出，导致砼产生极大的内外温差，使砼产生裂缝。如何科学地优化施工技术方案，合理组织施工，控制砼内外温差，防止大体积砼裂缝产生，是大体积砼施工质量的关键问题。 大体积混凝土的性质，应重视体积稳定性（水化热及收缩）。混凝土（包括掺不同外加剂的混凝土）在水中一般呈微膨胀变形，在空气中一般呈收缩变形。 水泥用量越大，用水量越高，表现为水泥浆量越大，坍落度大，收缩越大。避免雨中浇灌混凝土。遇有小雨，应采取防雨措施（特别是下料部位）并调整水灰比。水灰比越大，干缩越大，一般高强混凝土的水灰比较小，对后期干缩有利，但由于水泥浆量或胶凝材料较多以及高效减水剂的作用，比中低强度混凝土收缩大，而且随着强度提高拉压比降低。低水灰比对早期塑性收缩是不利的。 暴露面越大，包罗面积越小，收缩越大。以水利半径倒数r = L / F 表示。矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大，粉煤灰水泥及矾土水泥收缩较小，快硬水泥收缩较大；矿渣水泥及粉煤灰水泥水化热比普通水泥低，故应根据厚度选择水泥品种。重大工程应进行水化热及收缩试验在进行抉择。砂岩做骨料收缩大幅度增加。粗细骨料中含泥量越大收缩越大，抗拉强度低，应严格限制。　早期养护时间越早、越长（7~14天），收缩越小。保湿养护避免剧烈干燥能有效地降低收缩应力。注意振捣，特别是在梁板（或墙板）交接处，但不得超振，以防离析和大量泌水。楼板浇筑后立即喷雾，二次压光，覆盖塑料薄膜，加强潮湿养护对控制裂缝很有益处。环境湿度越大，收缩越小，环境温度越高，越干燥，收缩越大。骨料粒径越粗，收缩越小，骨料粒径越细，砂率越高，收缩越大。 水泥活性越高，颗粒越细，比表面积越大，收缩越大。（掺合料粒径影响具有相同性质）配筋率越大，收缩越小，但配筋过量则会增加混凝土拉应力。配筋宜细而密，不宜粗而稀。注意在收缩应力集中区，加强构造配筋。预应力结构加强非预应力配筋。风速越大，收缩越大，注意高空中现浇混凝土，避免炎热季节阳光直射新浇混凝土表面。外加剂及掺合料选择不当，显著增加收缩；选择适宜可减少收缩，特别是早期收缩。环境及混凝土温度越高，收缩越大。停工暴露时间越长，收缩越大。收缩和环境降温同时发生，对工程更为不利。尽早回填土，土壤是混凝土最佳养护介质。尽早封闭房屋和装修对减少收缩有利。泌水量大，表面含水量过高，表面早期收缩加大，但应避免混凝土表面早期脱水加大收缩。 用量较少的中低强度等级水泥，水灰比较低，坍落度较小的混凝土，大部分收缩完成时间约为一年。水泥用量较大，强度等级较高的混凝土约为2年。混凝土最终收缩完成时间约20年。轻微收缩裂缝的处理与修补不是“质量事故”。 ?二、大体积混凝土的施工工艺 在大体积混凝土的施工工艺中，主要是指钢筋的选取、混凝土的配制及模板这三个方面。 钢筋 钢筋混凝土中的受力筋含量通常很少，从占构件截面面积的1%（多见于梁板）至 6%（多见于柱）不等。钢筋的截面为圆型。在美国从0.25至1英尺，每级1/8英尺递增；在欧洲从8至30毫米，每级2毫米递增；在中国大陆从3至40毫米，共分为19等。在美国，根据钢筋中含碳量，分成40钢与60钢两种。后者含碳量更高，且强度和刚度较高，但难于弯曲。在腐蚀环境中，电镀、外涂环氧树脂、和不锈钢材质的钢筋亦有使用。 　　在潮湿与寒冷气候条件下，钢筋混凝土路面、桥梁、停车场等可能使用除冰盐的结构则应使用环氧树脂钢筋或者其他复合材料混凝土，环氧树脂钢筋可以通过表面的浅绿色涂料轻松识别。 1钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环 　　钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环会对破坏混凝土的结构造成损伤。当钢筋锈蚀时，锈迹扩展，使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失。当