大体积混凝土施工技术PPT课件

大体积混凝土的定义
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
建筑工程大体积砼常出现的部位： 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。 桥梁工程大体积砼常出现的部位：
大体积混凝土温度计算
最大绝热温升（二式取其一）
(1 )T h (m c K F )Q /c (2 )T h m cQ /c (1 e m )t
Th——混凝土最大绝热温升(℃) mc——混凝土中水泥(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0.25~0.30 c——混凝土比热，取0.97[kJ/(kg·K)] Q——水泥28d水化热(kJ/kg) ρ——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
3.00 0.68 0.67 0.63 0.57 0.45 0.36 0.30 0.25 0.21 0.19
4.00 0.74 0.73 0.72 0.65 0.55 0.46 0.37 0.30 0.25 0.24
大体积混凝土温度计算
混凝土表层（表面下50~100mm处）温度
保温材料厚度
0 .5 h x ( T 2 T q ) K b /( T m T a 2 ) x
25 0.384
30 0.406
大体积混凝土温度计算
混凝土中心计算温度
T1(t) Tj Th(t)
T1(t)——t龄期混凝土中心计算温度（℃） Tj ——混凝土浇筑温度（℃） ξ(t) ——t龄期降温系数
大体积混凝土温度计算
龄期降温系数 ξ(t)
浇筑层
龄期t(d)
厚度(m) 3
6
9
12 15 18 21 24 27 30
δ ——保温材料厚度（m） T2 ——混凝土表面温度（℃） Tq ——施工期大气平均温度（℃） λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m·K) Tmax——计算得混凝土最高温度（℃）
计算时 T2T 可 q1取 5 ~2℃ 0 TmaxT220 ~2℃ 5
大体积混凝土温度计算
λx ——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]
保温层种类
1
仅由容易透风的材料组成(如草袋、稻草板、锯末、砂子)
矿棉，岩棉 沥青矿棉毡
泡沫塑料 膨胀珍珠岩
油毡 膨胀聚苯板
空气 泡沫混凝土
110～200 100～160
20～50 40～300
15～25
0.031～0.065 0.033～0.052 0.035～0.047 0.019～0.065
0.05 0.042 0.03 0.10
大体积混凝土温度计算
Kb —— 传热系数修正值，取1.3~2.0。
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 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：
1.0 0.36 0.29 0.17 0.09 0.05 0.03 0.01
1.25 0.42 0.31 0.19 0.11 0.07 0.04 0.03
1.50 0.49 0.46 0.38 0.29 0.21 0.15 0.12 0.08 0.05 0.04
2.50 0.65 0.62 0.57 0.48 0.38 0.29 0.23 0.19 0.16 0.15
大体积混凝土施工技术
大体积混凝土的定义
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。”
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。”
大体积混凝土温度计算
表1 不同品种、强度等级水泥的水化热
水泥品种
水泥强度 等级
水化热Q(kJ/kg )
3d
7d
28d
硅酸盐水泥
42.5
314
354
375
32.5
250
271
334
矿渣水泥
32.5
180
256
334
浇筑温度(℃) m(1/d)
5 0.295
表2 系数m 10 15 20 0.318 0.340 0.362
材料名称
密度(kg/m3)
导热系数 λ[W/(m·K)
材料名称
密度(kg/m3)
导热系数 λ[W/(m·K)
建筑钢材 钢筋混凝土
水 木模板
木屑 草袋 沥青蛭石板 膨胀蛭石
7 800 2 400
500～700
150 350～400 80～200
58
2.33
0.58 0.23 0.17 0.14 0.081～0.105 0.047～0.07
结构的变形：
T
——混凝土收缩时的相对变形；
T——混凝土的温度变化量；
——混凝土的温度膨胀系数。
混凝土收缩变形
大体积混凝土的温度应力
大体积混凝土温度应力特点
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。
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。
外界气温变化
大体积混凝土的温度裂缝来自约束条件结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