土木毕业论文(大体积混凝土)

中国石油大学（华东）现代远程教育 毕业设计（论文）

题 目：浅谈建筑工程大体积混凝土施工技术的应用研究 学习中心： 年级专业： 学生： 学 号： 指导教师： 职 称： 导师单位：

中国石油大学（华东）远程与继续教育学院 论文完成时间： 2016 年 12 月 3 日 中国石油大学（华东）现代远程教育 毕业设计（论文）任务书

发给学员： 1．设计(论文)题目：浅谈建筑工程大体积混凝土施工技术的应用研究 2．学生完成设计(论文)期限： 2016 年 12 月 27 日至 2017 年 7 月 31 日 3．设计(论文)课题要求：论文主体要符合一般学术论文的写作规，具备学术性、科学性和一定的创造性。论文应文字流畅，语言准确，层次清晰，论点清楚，论据准确，论证完整、严密，有独立的观点和见解。毕业设计（论文）容要理论联系实际，涉及到他人的观点、统计数据或计算公式的要标明出处，涉及到的计算数据要求准确。如因做过技术处理的数据需做说明。

4．实验（上机、调研）部分要求容： 论文开题前应充分调研，以掌握目前研究的状况等；参与工程实践，列举工程实例进行分析。 5．文献查阅要求：应仔细查阅相关研究论文、参考书等相关资料。要求查阅10篇以上相关中外文献。 6．发 出 日 期： 2016 年 12 月 27 日 7．学员完成日期： 2017 年 5 月 20 日

指导教师签名： 学 生 签 名： 摘 要 随着经济的发展和科学技术的进步，建筑物越来越高，规模越来越大，大体积混凝土应用越来越普遍。因而，采取有效措施来保证大体积混凝土的质量显得尤为重要。由于大体积混凝土具有截面大、水泥用量大、外温差大、温度收缩应力等特点，容易导致钢筋混凝土产生裂缝，影响建筑工程质量。因此对大体积混凝土施工技术进行研究是十分必要的。本论文分别从混凝土温度控制、配合比设计、二次振捣、浇筑与养护、温度监测、后浇带留置与处理、冬期施工等方面，浅谈建筑工程大体积混凝土施工技术的应用研究。 关键词：大体积混凝土，裂缝，施工技术，应用 目录 第1章 前言......................................................... 2 1.1大体积混凝土定义............................................. 2 1.2 大体积混凝土的特点 ......................................... 2 1.3大体积混凝土的国外研究现状................................... 2 1.4裂缝的种类及成因............................................. 2 第2章大体积混凝土温度裂缝控制...................................... 2 2.1控制混凝土温升............................................... 2 2.1.1 选用中低热的水泥品种................................... 2 2.1.2 掺加外加剂............................................. 2 2.1.3 粗细骨料选择........................................... 2 2.1.4 控制温度应力........................................... 2 2.1.5大体积混凝土配合比 ..................................... 2 2.2 控制混凝土的拌制、浇筑、振捣 ................................ 2 2.3加强混凝土的养护............................................. 2 2.4.1 大体积混凝土的养护要求................................. 2 2.4.2大体积混凝土的养护措施 ................................. 2 2.4加强混凝土的温度监测工作..................................... 2 2.5后浇带与施工缝............................................... 2 2.6冬期施工..................................................... 2 第3章 结论......................................................... 2 参考文献............................................................ 2 致 .............................................................. 2 1

第1章 前言 在现代工程建设体积混凝土有了广泛的应用，如用大体积混凝土浇筑的大坝、高层建筑的地下室底板以及很多大型设备基础。由于大体积混凝土体积大，水化热也大，水化热与环境的交换路径长，造成结构部产生了极不均匀的温度分布，严重时可引起混凝土开裂，因此大体积混凝土结构施工质量直接影响建筑工程的施工质量。施工单位需要采用先进的施工技术来更好地控制大体积混凝土施工质量，从而保证建筑工程的质量，进而促进建筑的发展。 1.1大体积混凝土定义 对于大体积混凝土的文字定义，目前尚无统一概念。美国混凝土学会（ACI）曾规定：“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，以最大限度减少开裂”。日本建筑学会标准（JASS5）规定：“结构断面最小尺寸在80cm以上，水化热引起混凝土的最高温度与外界温度之差预计超过25℃的混凝土为大体积混凝土”。在我国，混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土[1]。 1.2 大体积混凝土的特点 大体积混凝土与一般混凝土是不同的，综合来看，大体积混凝土具有以下方面的特点：①混凝土体积大，块体厚。②在浇筑方面，大体积混凝土结构需要的浇筑量比普通体积混凝土结构连续浇筑量大，且对混凝土整体性的要求更高。③大体积混凝土结构水化热会提高混凝土部的温度。④对于厚度在150厘米以上的混凝土，需充分考虑水平分层施工的设置以降低水热化对混凝土带来的影响[2]。 在施工期间大体积混凝土结构中往往会由于温度变化而产生很大的拉应力或因施工阶段的变化而导致应力的急剧变化。要把这些应力限制在允许围是很不容易的，因此大体积混凝土中易出现温度裂缝。 1.3大体积混凝土的国外研究现状 1

大体积混凝土的使用开始于混凝土水坝的建造，在1900年前，由于建造的混凝土水坝体积小，混凝土强度低，水化热低，放热时间长，因此混凝土的温度应力很小。后来随着坝体增大，虽然水泥放热较小，但部蓄热量大，温度应力增大，坝体裂缝的控制显然成了大问题。到了1930年工程师认识到水泥水化热引起的温度应力是裂缝开展的主要原因，从此开始了对大体积混凝土的全面研究，并提出了各种控制措施[3]。 （1）采用低水化热水泥 最初美国人在1932-1935年建造Morris坝时，首次研制了低水化热水泥，即限制水泥中C3A、C3S的含量，以便降低水泥的水化热。后因此种水泥的强度增长速度太慢，又逐渐使用C3S含量较高的中热水泥。后来又加入了火山灰、粉煤灰、蛋白石粉、浮石粉等，被逐渐将目标集中在粉煤灰和矿渣上并为其制定了相应的标准。随后开发了效果更好地低水化热膨胀水泥。 （2）降低水泥用量 美国在1930年之前建大坝水泥用量较多，最低为225kg/m³，虽然强度符合要求，但总出现裂缝，后来降低水泥用量，使胶凝材料的用量为160kg/m³左右（含掺合料）。后来又采用在混凝土中埋入大粒径石头的措施来降低水泥用量和吸收混凝土中的热量。 （3）开发新的混凝土施工工艺 已经开发和采用的方法有：合理进行分缝分块、混凝土通仓纵缝浇筑法、使用强力振捣设备、用聚合物浸渍混凝土等。 （4）降低混凝土浇筑温度 通过低温走廊预冷混凝土降低混凝土浇注温度、用掺冰的水拌合混凝土等。 （5）降低混凝土浇筑块的温度 最常用的方法为在混凝土中预埋冷却水管，用循环冷却水带走水化反应热，降低大体积混凝土中的温度。 （6）混凝土外保温控制大体积混凝土外温差 实践证明这是一种简便有效经济的措施，尤其适用于普通民用建筑物的基础筏板和设备的基础等。 1.4裂缝的种类及成因 1

混凝土是由水泥浆、砂子和石子组成的水泥浆体和骨料的两相复合型脆性材料。存在着两种裂缝：肉眼看不见的微观裂缝和肉眼看得见的宏观裂缝。 微观裂缝是混凝土本身就有的，它的宽度仅2～5pm，主要有三种形式的微观缝：砂浆与石子粘结面上的裂缝，称为粘着裂缝；穿越砂浆的微裂缝，称为水泥石裂缝；穿越骨料的微裂缝，称为骨料裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的，并且肉眼看不见，因此有微观裂缝的混凝土可以承受拉力。 宽度不小于0.05mm的裂缝称为宏观裂缝，宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来的。混凝土结构的裂缝产生的原因主要有三种，一是由外荷载引起的；二是结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际工作状态和计算假设模型的差异引起的；三是变形应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝田。 混凝土的宏观裂缝按其成因有荷载裂缝、变形裂缝、施工裂缝、碱骨料反应裂缝。根据它们在结构中的分布区域，一般可分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三类。 混凝土表面裂缝一般是在干缩变形和混凝土自身温度场变化的部约束或由于气温骤降而引起的。表面混凝土冷却受部热混凝土的约束而产生的温度应力，当它们大于混凝土同龄期的抗拉强度时裂缝就会发生。如果不受其它因素的影响，一般不会形成贯穿裂缝或深层裂缝。部裂缝是在浇筑块顶面上出现表面裂缝后，再在其上浇筑新混凝土，则原来的表面裂缝就变成了部裂缝。深层裂缝是出现在脱离基础约束围以外的表面裂缝，在经历一个较长降温的过程以后，如果部温度较高，在混凝土块部将形成一个温度梯度比较陡的复杂温度场，从而使裂缝向纵深发展，形成深层裂缝，其部仍是连续的。基础贯穿裂缝是切断混凝土结构的大裂缝。混凝土浇筑温度过高加上混凝土水化热温升，形成混凝土的最高温度，当降到施工期的最低温度时，即产生基础温差，这种由于均匀降温产生的温度应力，当其大于同龄期混凝土的抗拉强度时就产生裂缝。基础贯穿裂缝是混凝土变形受外界约束而发生的，它的整个断面均受拉应力，只要产生裂缝，就会形成贯穿裂缝。 微裂缝是所有混凝土结构都具有的，它的存在是正常的现象。它虽然对混凝