大体积混凝土温度控制课件.

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大体积混凝土施工的温度控制

大体积混凝土施工的温度控制

大体积混凝土施工的温度控制摘要:我国的特大型、大型工程日渐增多,大体积混凝土被广泛应用。

大体积混凝土的安全性至关重要。

在施工和使用过程中,因混凝土出现温度裂缝影响工程质量并造成安全隐患甚至导致结构物坍塌的事故频繁发生。

大体积混凝土工程在施工时,温度的变化会导致其材料的形变,会引发内部形成温度应力,又因其导热能力差,极易生成不均匀的温度场。

混凝土材料质地较脆,较低的抗拉强度导致了较小的拉伸变形,因此,对于大体积混凝土施工温度控制措施的研究具有重要意义。

关键词:大体积;混凝土施工;温度控制1大体积混凝土温度裂缝生成原因1.1大体积混凝土的特点(1)大体积混凝土结构横截面的长、宽、厚都相对较大。

(2)由于水泥的体积大,在水化过程中会释放大量水化热,而混凝土本身的导热性差,因此,大体积混凝土内部会积聚大量水化热,导致中心温度升高。

(3)大体积混凝土的弹性模量不大,蠕变大,温度升高主要是由压应力引起的。

随时间增加、温度下降,大体积混凝土的弹性模量增加,并且蠕变仍然很小。

如果大体积混凝土的内部温度与外部温度之间存在较大差异(即温度梯度非常陡峭),会导致大体积混凝土的温度应力过大,进而容易开裂。

1.2大体积混凝土产生裂缝的原因大体积混凝土一旦产生裂缝将影响建筑物的整体质量。

大体积混凝土属于特殊材料,开裂的原因很多。

一是在施工过程中,施工人员没有严格遵守大体积混凝土的比重要求,导致大体积混凝土的承重性能下降,材料易碎,无法承受上层压力,进而产生裂缝。

二是原材料成本过低,材料质量不合格,也是大体积混凝土产生裂缝的原因。

三是大体积混凝土的内部温度无法适应外部温度,温差过大,产生温度裂缝。

并且大体积混凝土的开裂原因大多与温度有关。

1.3混凝土裂缝的危害混凝土起到凝结建筑结构整体坚固性的作用,好的混凝土结构可以保证建筑物的稳定性,并可以大大减少因地质灾害造成的人员伤亡和财产损失。

已经建好的建筑物中,轻微裂缝会影响建筑物外观,连续裂缝会直接影响建筑物的寿命,并威胁人们的生命、财产安全。

大体积混凝土温度控制

大体积混凝土温度控制
(2)由公式(a)还知道混凝土温度控制与每立方米水泥用量mc也有直接 关系,所以我们从减少水泥用量方面入手:
1、骨料的选择 在选择粗骨料时,由于骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸 水性较小,收缩性较低,而砂岩、板岩、角闪岩等吸水性较大,收缩性较高,
同时,骨料粒径大,收缩性小。因此可根据施工条件,尽量选用适宜岩性 石料,粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量,也可以相 应减少水泥用量,还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。所以我们在浇筑拱座 所用混凝土时将骨料换成粒径较大、质量卓越、级配较好的石子,进而减少了 单位体积混凝土的水泥用量。
2、外加剂的选择 外加剂保水性较好,混凝土收缩较小。掺加适量粉煤灰,可减少水泥用量,
从而到降低水化热的目的,但掺量不能大于30%。 (3)混凝土入模温度的控制 由公式(b)我们知道混凝土的水化升温与其入模温度由直接关系,入模
温度的高低,与出机温度密切相关,另外还与运输工具、运距、转运次数、施 工气候等有关:
大体积混凝土施工温度控制
大体积混凝土施工温度控制
引言 :
近年在桥梁施工中,大体积混凝土工程日趋广泛,结构形式日趋复杂, 混凝土强度等级越来越高。同时,大体积混凝土的有害裂缝控制问题也日益突 出。大体积混凝土的裂缝主要是由温度变形引起的。大体积混凝土的最主要特 点,施工体积厚大。由此带来的问题是水泥水化作用所放出的热量使混凝土内 部温度升高,而混凝土又是热的不良导体,散热很慢,因而,混凝土浇注后产 生的内部热量不易导出,混凝土中心温度很高,这样就会形成温度梯度,使混 凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,加之混凝土早期的抗拉强度低,弹性 模量小,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。为 了防止裂缝的发生,必须采取切实有效的措施。

大体积混凝土(PPT课件)

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• 二、大体积混凝土的温度及湿度变形 温度变形产生的原因很多,在这里仅
讨论由于温度和湿度变化而产生的混凝土 的变形。当升温时或混凝土吸湿时体积膨 胀,当降温时或混凝土失水时,体积收缩。 随着有无限制条件,混凝土的膨胀及收缩 变形产生不同的结果。
• 大体积混凝土在温度应力作用下的两种不利情况 1.产生表面裂缝 大体积混凝土浇注后一段时间,内部水化热
的混凝土产生较大外约束。内外约束的作用,使
收缩的混凝土产生拉应力,随混凝土的龄期增长,
抗拉强度Rf(t)增大。弹性模量E(t)增高,徐 变影响减小。因此降温收缩产生的拉应力σ(t)
较大,易在混凝土中心部位形成较高拉应力区,
若此时的混凝土拉应力σ(t)大于混凝土此龄期
的抗拉强度Rf(t),则大体积混凝土产生贯穿裂 缝。
• 三、大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施
(一)降低浇注温度及硬化过程中的混凝土温度
1.混凝土原材料的预冷却 混凝土原材料的预冷却,不仅可以降低混凝土的浇注温度, 而且还可削减混凝土内部的最高温度,并减少最高温度与稳定 温度之间的差值,从而把混凝土内的温度变化控制在允许范围 之内,以防止裂缝的产生。 (1)冷却搅和水或掺冰屑 在暑期施工中,一般采用冷却拌和水或掺冰屑的办法,达 到降低混凝土拌和温度的目的。
• 但是用结构尺寸大小来定义大体积混凝土结构过于机械, 有些结构的尺寸并不很大(如某些地铁隧道底板厚度仅 0.5m)但受到外界约束很大,也避免不了出现裂缝。采用 以上定义方法有可能对某些本应属于大体积的混凝土结构 忽略了对施工的预控。至于用混凝土结构可能出现的最高 温度于外界气温之差的某一规定值来定义大体积混凝土也 不够严密。因为“温度差”只有在约束条件下才起作用。 当内外约束(限制)较小时,就可允许混凝土和外界温度 差较大,反之较小。我国有关设计规范中曾规定,当基础 混凝土28d龄期的极限拉伸值不低于0.85×10-4时,施工 质量均匀、良好,短间歇均匀上升的浇筑块、基础的容许 温度差一般按表5-1 该规定中考虑了约束条件及混凝土的抗拉能力,从而 规定容许温差,是较科学的。

《大体积混凝土》课件

《大体积混凝土》课件

质量检测方法
外观检测
观察大体积混凝土的表面是否存在裂 缝、蜂窝、麻面等缺陷。
回弹法检测
通过回弹仪检测混凝土表面的硬度, 推算其抗压强度。
超声波检测
利用超声波检测混凝土内部是否存在 空洞、不密实等缺陷。
钻芯取样检测
通过钻取混凝土芯样,观察其内部结 构和抗压强度。
强度检测
抗压强度检测
通过压力试验机对大体积混凝土试样进行抗压强 度测试,以评估其承载能力。
全面分层法
总结词
将大体积混凝土分成两层或多层浇筑,第一层浇筑完毕后, 再浇筑第二层。
详细描述
全面分层法适用于平面尺寸不大的结构,通常在第一层浇筑 完成后,待混凝土初凝前进行第二层的浇筑。全面分层法可 以减小温度和收缩应力,提高结构的整体性。
小型机具施工法
总结词
使用小型机具进行大体积混凝土的搅拌、运输和浇筑。
形变化,判断其密实度。
弹性模量法
03
通过测量混凝土的弹性模量,推算其密实度。
耐久性评估
抗渗性评估
通过抗渗试验评估大体积混凝土的抗渗性能,以判断其耐久性。
碳化深度检测
通过测量混凝土的碳化深度,评估其对酸碱侵蚀的耐受能力。
氯பைடு நூலகம்子渗透试验
检测氯离子在大体积混凝土中的渗透情况,评估其对钢筋锈蚀的 影响。
06
详细描述
大坝工程通常采用大体积混凝土结构,如坝 体、溢洪道等。为了满足强度和稳定性要求 ,需要采用高强度混凝土,并采取有效的温 度控制措施,确保施工质量。
地铁工程
总结词
地铁工程是大体积混凝土的重要应用之一, 其特点是施工环境复杂、对防水和耐久性要 求高。
详细描述
地铁工程通常采用大体积混凝土结构,如地 铁隧道、车站等。为了满足防水和耐久性要 求,需要采用高强度混凝土,并采取有效的

大体积混凝土温度控制

大体积混凝土温度控制
二期冷却:即进一步降温至接缝灌浆温度。通水 冷却时间由计算确定,一般为2个月左右。水温与 混凝土内部温度之差≯20℃,日降温不超过1℃。
第2部分
确定灌浆温度是温控的又一标准。由于 坝体内部混凝土的稳定温度随具体部位而 异,一般情况下灌浆温度并不等于稳定温 度。通常在确定灌浆温度时,将坝体断面 的稳定温度场进行区分,对灌浆温度进行 分区处理,各区的灌浆温度取各区稳定温 度的平均值。
第2部分
稳定温度场是指混凝土坝经长期散热 后,浇筑时的初始温差和水化热影响趋于 消失,坝内各点温度趋于稳定,基本上不 再随时间有大的变化。一般当混凝土的温 度变幅小于外部水温或气温变幅的10%, 即可视为温度场基本稳定,坝内温度场由 变温场转变为常温场——稳定温度场。
第2部分
用基础约束应力作为控制标准,则

Tp Tr
Tf
T
(1 ) p
KK pREa
用混凝土的拉伸应变来控制,则
Tp Tr
Tf
T
(1 ) p
KK pRa
第2部分
注意: 在确定大体积混凝土温度控制标准时,须把
理论分析同已建工程的经验紧密结合起来。温 度控制的理论分析,忽略了不少实际因素。
1、混凝土材料的非均匀性; 2、浇筑块各向温度变化的非均匀性; 3、骨料的性质和类型; 4、基岩面的起伏程度; 5、基岩的吸热作用。
第1部分
贯穿裂缝和深层裂缝
变形和约束时产生应力的两个必要条件。 将基岩与已凝固的下部混凝土视为刚性基础, 这种基础对新浇混凝土升温膨胀期施加的约束称 为基础约束。 基础约束在降温收缩时引起拉应力,当拉应力 超过混凝土允许抗拉强度,产生基础约束裂缝。
第1部分
特点:
这种裂缝自基础面向上开展,严重时可能 贯穿整个坝段,称为贯穿裂缝,裂缝切割的深 度可达3~5m,也称深层裂缝。

大体积混凝土温控

大体积混凝土温控
由图8、图9可知:不同入模温度下, 表面温度基本稳定,变化起伏不大。 当入模温度较高时,内部温度升高较 快,并且保持高温时间较长。
控制混凝土入模温度
为了保证混凝土入模时温度控制在 要求范围之内,现场采取的措施为: ①.水泥存储时间的控制2—3个月,拌 制混凝土前对砂石进行覆盖; ②.混凝土拌制用水加冰块; ③.加强现场施工组织,减少混凝土罐 车在工地上的停留时间。
工程实例
张家界至花垣高速公路三角岩 大桥主桥结构为(66+3*120+66)m高 墩连续刚构梁桥,承台设计为 (26.4×15.4 X4.5)m,单个承台混凝 土1830m3,属于大体积混凝土。采 用大体积平板基础作为水化热分析 模型,midas结构分析软件进行建模 分析,因模型具有对称性,所以使 用1/4模型。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2.材料特性:
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

大体积混凝土工程ppt课件

大体积混凝土工程ppt课件

水泥
选用低热水泥,减少水化热, 降低温度应力。
骨料
选用级配良好、粒径较大的粗 骨料,减少用水量,降低收缩

外加剂
使用减水剂、缓凝剂等,改善 混凝土和易性,减少水泥用量

掺合料
适量掺入粉煤灰、矿渣等活性 掺合料,提高混凝土后期强度
,减少收缩。
配合比设计原理
满足强度要求
根据工程要求,设计合 适的强度等级。
特点
结构厚实,混凝土量大,工程条件复杂,施工技术要求高,水泥水化热使结构 产生温度和收缩变形等。
工程应用背景
应用领域
大体积混凝土工程广泛应用于建 筑、水利、交通等基础设施建设 领域,如高层建筑基础、大坝、 桥梁等。
工程背景
随着现代工程技术的不断发展, 大体积混凝土工程规模越来越大 ,对混凝土性能的要求也越来越 高。
温度应力产生原因及危害
水泥水化热
外界气温变化
大体积混凝土中,水泥水化反应产生的热 量不易散发,导致内部温度升高,与外部 形成温度梯度,从而产生温度应力。
大体积混凝土在施工阶段,由于外界气温 的变化,特别是骤降,会在混凝土内外形 成较大的温差,从而产生温度应力。
约束条件
危害
大体积混凝土受到地基、边界条件等约束 ,使得温度变化引起的变形受到约束,进 而产生温度应力。
基础处理
对基础进行清理、平整、夯实等处 理,确保基础承载力满足要求。
浇筑方法与工艺流程
01
02
03
浇筑方法
根据工程特点和要求,选 择合适的浇筑方法,如全 面分层、分段分层、斜面 分层等。
工艺流程
确定混凝土浇筑的工艺流 程,包括搅拌、运输、浇 筑、振捣、养护等步骤。
浇筑顺序

大体积混凝土温度控制

大体积混凝土温度控制

大体积混凝土温度控制摘要:在施工过程中,为保证锚体不出现温度裂缝,主要对混凝土拌和、运输、浇筑、振捣、通水、养护、保温等各个过程进行有效控制,特别对混凝土的分块、分层、浇筑温度、浇筑间歇时间、通冷却水等进行严格控制。

本文重点谈论了大体积混凝土的温度控制措施。

关键词:大体积混凝土;温度;应力;控制大体积混凝土由于水泥在水化过程中产生的水化热,浇筑后初期混凝土内部温度急剧上升引起混凝土膨胀变形,此时混凝土的弹性模量很小,升温引起膨胀变形,受基础约束产生的应力很小。

但随着混凝土温度逐渐降低,混凝土收缩变形逐渐加大,混凝土弹性模量也随着加大,降温受基础约束会产生相当大的拉应力。

当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。

此外,当混凝土内部温度与外部温度之间形成一个较大的温度梯度时,将产生较大的拉应力也会在混凝土表面形成裂缝。

因此,混凝土的施工质量关系着整个锚碇的耐久性。

1、温度控制标准根据计算成果,在施工期内为保证锚体大体积混凝土不出现有害裂缝,宜采取如下温度控制标准:1.混凝土上下层温差不超过25℃;2.混凝土内表温差不超过25℃;3.锚碇混凝土浇筑大约在10月份,混凝土浇注温度最高不得超过25℃。

4.混凝土降温速率不超过2.0℃/d。

2、温度控制措施水化热引起混凝土内最高温度是混凝土绝热温升,混凝土的热扩散性能、结构尺寸、混凝土浇筑温度和各种温度影响的总和,因此降低混凝土发热量和降低浇筑温度是重要的措施,这些措施如下:1.混凝土原材料选择及质量控制(1)采用低水化热的水泥:我部采用水城水泥厂生产的普通硅酸盐32.5 “乌蒙”牌低热、低碱水泥。

水泥使用温度不得超过50℃,否则必须采取措施降低水泥温度。

水泥应分批检验,质量应稳定。

如果存放期超过3个月应重新检验。

(2)掺粉煤灰:我部采用安顺电厂生产的i级粉煤灰。

粉煤灰入场后应分批检验,质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1595)的规定。

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部温度升高,而混凝土又是热的不良导体,散热很慢,因而,混凝土浇注后产
生的内部热量不易导出,混凝土中心温度很高,这样就会形成温度梯度,使混 凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,加之混凝土早期的抗拉强度低,弹性 模量小,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。为 了防止裂缝的发生,必须采取切实有效的措施。
(5)冷却管的计算与布置 根据综合比对,选择水化热较小,但强度足够的425普通硅酸盐水泥, 精心设计的配合比中,水泥用量mc =217kg/m3。查表得,425普通硅酸盐水 泥水化热量Q水化=377J/kg,取t=15d,(混凝土养护时间),根据公式(a): T(t)=mc Q(1-1/(2.718^mt))/Cρ =217*377*(1-1/(2.718^4.5))/(0.96*2600) =31.8°C 混凝土入模温度为:T=15.5°C(取最近一个星期内拌合站混凝土入模温
沪杭高铁四标一工区项目部
大体积混凝土施工温度控制
编写人:安璐
中铁十二局集团公司第四工程公司 2009年12月
大体积混凝土施工温度控制
引言 :
近年在桥梁施工中,大体积混凝土工程日趋广泛,结构形式日趋复杂,
混凝土强度等级越来越高。同时,大体积混凝土的有害裂缝控制问题也日益突
出。大体积混凝土的裂缝主要是由温度变形引起的。大体积混凝土的最主要特 点,施工体积厚大。由此带来的问题是水泥水化作用所放出的热量使混凝土内
从而到降低水化热的目的,但掺量不能大于30%。
(3)混凝土入模温度的控制 由公式(b)我们知道混凝土的水化升温与其入模温度由直接关系,入模 温度的高低,与出机温度密切相关,另外还与运输工具、运距、转运次数、施 工气候等有关:
1、混凝土搅拌前,将砂子、石子堆放于阴凉处,避免日光暴晒。 2、利用地下水对卵石洒水降温。 3、拌合用水采用地下水,经具体量测,水温未超过10℃。 4、水泥采用罐装水泥,避免使用温度高的水泥。 5、混凝土采用商品混凝土,搅拌站集中拌合,现场统一指挥,缩短混凝土运 输和停歇时间,加快混凝土浇注速度。 6、对搅拌站现场的原材料、混凝土的运输路线搭设凉棚,尽量减少日光暴晒。 (4)精心设计混凝土配合比
T(t)-浇筑完一段时间混凝土后,混凝土的绝热升温值 mc-每立方米混凝土水泥用量
Q水化-水泥水化热量
m-与水泥品种,浇筑时与温度有关的经验系数,一般取0.3 t-混凝土浇筑后至计算时的天数,d C-混凝土的比热,取0.96J/kg.K ρ-混凝土的质量密度,取2600kg/m3 T-混凝土的入模温度 浇筑拱座时环境温度最低大约为10°C,根据环境温度、表面温度、芯 部温度之间差值不大于15°C,则芯部最高温度只能为:10+15*2=40°C 则需要降低的温度度数为:T降=T(t)+T-40 (b)
此外,精心设计混凝土配合比对混凝土温度的控制提供一个强而有力的
保障,在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低混凝土的单 位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)、二掺(掺高效减
水剂和掺高性能引气剂)、一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高
强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。
大体积混凝土。
一、大体积混凝土温度控制: 如何减小混凝土内外温差是温度控制的关键所在,本桥着重从混凝土浇筑前 温度控制和混凝土浇筑后温度控制两方面着手。 (1)混凝土浇筑前温度控制主要从以下几个方面入手: 1、采用水化热低的水泥 2 、改善骨料级配、降低水灰比、掺入混合料、掺入外加剂等办法减少水泥的 用量。 3 、降低用料的初始温度,进而降低混凝土入模温度。
在选择粗骨料时,由于骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸
水性较小,收缩性较低,而砂岩、板岩、角闪岩等吸水性较大,收缩性较高,
同时,骨料粒径大,收缩性小。因此可根据施工条件,尽量选用适宜岩性 石料,粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量,也可以相 应减少水泥用量,还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。所以我们在浇筑拱座 所用混凝土时将骨料换成粒径较大、质量卓越、级配较好的石子,进而减少了 单位体积混凝土的水泥用量。 2、外加剂的选择 外加剂保水性较好,混凝土收缩较小。掺加适量粉煤灰,可减少水泥用量,
度平均值)
则T降=T(t)+T-40=7.3°C 所需排出的热量为:Q释=7.3* Q水化*596*2600=10859597 J
冷却管采用φ48钢管焊接而成,钢管导热系数为K钢= 288kJ/m.h.k , 水的导热系数为K水=2.0 kJ/为:0.00132m2 则所需的冷却管长度: L= Q释/((A钢*K钢+ A水K水)*15*24*1000)=210m 则需要通满水后的冷却管为210m,乘以1.5的保险系数为320m, 冷却管的布置如图所示:
概述: 本文以跨沪杭高速公路自锚上承式拱桥拱 座施工为例,简要的阐述大体积混凝土施工 温度的控制技术。跨沪杭高速公路自锚上承 式拱桥是全国第一,世界第二的转体施工的
拱桥,大桥拱座总圬工量596m3,混凝土强
度等级C40,拱座为一长方锥台体,下底长 13m,宽11m,上顶长10m,宽3m,总高
6m,按照大体积混凝土的定义,此拱座系
4、精心设计混凝土配合比。
5、经过计算在混凝土内合理的埋设足够数量的冷却水管。 (2)混凝土浇筑后温度控制主要从以下几个方面入手:
1、采用保温法养护,对混凝土表面进行绝热。
2、拱座顶四周搭设蓬布采取遮光和挡风措施,以控制温度和干热风的影响。
二、温度控制实施措施:
T(t)=mc Q水化(1-1/(2.718^mt))/Cρ (a)
(1)由公式(a)我们知道混凝土温度的升高与水泥水化热量Q密切相关 所以水泥的选择就至关重要:
理论研究与实践表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程
中释放了大量的热量。因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的, 凝结时间长的大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等, 并尽量降低混凝土中的水泥用量,以降低混凝土的温升,提高混凝土硬化后的 体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失,可适度 增加活性细掺料替代水泥,我们浇筑拱座时所用的水泥就是经过精心挑选的 425号普通硅酸盐水泥。 (2)由公式(a)还知道混凝土温度控制与每立方米水泥用量mc也有直接 关系,所以我们从减少水泥用量方面入手: 1、骨料的选择
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