什么是大体积混凝土？

来源：技术电话：18101310888 发表时间2016-06-28 17:55:18 点击：

什么是大体积混凝土？

现代工业与民用建筑中，大体积混凝土的工程规模日趋扩大，尤其是一些基础工程，其体积达几千 m 3 以上者，厚度达 2 ～ 3m ，长度超过 10m 者已屡见不鲜。我国规范认为，建筑物的基础最小边尺寸在 1 ～ 3m 范围内，就属大体积混凝土。
由于水泥中的水化热，使有一定保温性能的大体积混凝土，内部升温比表面升温大得多，在降温时内部又比表面慢得多，混凝土各部分的热胀冷缩，以及内部与外部的约束作用，使混凝土产生温度变形和相应的温度应力，当它们超过混凝土所能承受的拉力极限值时，混凝土就会出现裂缝。这是大体积混凝土施工中主要解决的技术问题。
一、大体积混凝土的裂缝
大体积混凝土产生裂缝多出现在升温时或降温时，升温时易出现表面裂缝，一般混凝土成型后第三天升温最高，也最容易出现表面裂缝。收缩裂缝多出现于降温时，由于热量散失而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，内部水分的水化和蒸发，胶质体的胶凝作用，促使混凝土收缩，这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，当收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度时，就会产生收缩裂缝，这种裂缝有时会贯穿全断面，危害较严重，如图 1 所示。

图 1 温度裂缝 a) 表面裂缝 b) ， c) 收缩裂缝

二、防止温度裂缝的措施
目前，建筑工程的设计和施工规范在这方面规定不多，因此，在施工前必须会同有关部门拟定相应的技术措施。为防止裂缝的产生，应注意以下几点：
1 ．制定合适的允许温差大体积混凝土施工，要在施工期间对混凝土采取温度控制，就是控制混凝土的内外温差，以减小早期温度应力，从而避免裂缝的发生。混凝土的允许温差与相应的龄期的极限拉伸值有关，由于混凝土的极限拉伸值在工程施工中难以测定，可以用混凝土的抗拉强度确定其允许温差。经验证明，如 1 ℃ 的温差在 3 ～ 7 天龄期内表面约产生 2.5N / ㎝ 2 的拉应力，就可以根据不同工程混凝土的实测强度确定该工程的内外温差标准。如果不具备分析条件，可按 20 ～ 25 ℃ 的内外温差标准控制。
此外，控制内外温差固然重要，但是，许多裂缝的原因往往是温度陡降造成的。因为温度陡降，温度应力形成较快，徐变的影响较小，所以温度陡降的容许值远比内外温差小得多。通常采用的温度陡降的容许值是 10 ℃ 。
大体积混凝土基础的地基很少是岩基，因此内部温差也不能忽视。若是旧混凝土或岩石地基时，、应严格控制内部温差，以防止产生贯穿裂缝。常用的内部温差容许值较低，一般为 12 ～ 20 ℃ 。
2 ．采取适当的温度控制预防大体积混凝土裂缝的基本条件是控制施工中的实际温差
要小于容许温差。实际温差可用下式计算：
△ T = T Р 十 T r － T ? ，
式中 △ T —内外温差或内部温差；
T Р —混凝土浇筑温度；
T r —水泥水化热引起的温度升高；
T ? —在计算内外温差时，指混凝土表面温度；在计算内部温差时，指使用中内部可能达到的最低温度。
T Р 、 T ? 可以测得，有的可以从当地气象、水文资料中查到。 T r 可以用试验所得数据，或经验估算，表 1 可供参考。
计算出来的实际温差如果大于容许温差，应采取温度控制措施，主要是降低 T Р 十 T r 值和提高 T ? 值。
施工中一般可采取以下一些降温措施：

表 1 不同标号、品种龄期的水化热值

水泥标号及品种	Q （ kJ / ㎏）
水泥标号及品种	3 天	7 天	28 天
42.5 硅酸盐水泥 32.5 硅酸盐水泥 32.5 号矿渣硅酸盐水泥 32.5 号火山灰硅酸盐水泥	314 251 188 168	356 272 251 230	377 355 335 314

(1) 选用水化热较低的水泥，降低 T r ；
(2) 减少水灰比和水泥用量，使用减水剂、加气剂、塑化剂，进一步降低 T r ，但应保证混凝土的强度等级；
(3) 降低混凝土的人模温度，如石子浇水、水中加冰块等，降低 T Р ；
(4) 条件允许时，可投入毛石，以利降温，进一步降低 T Р ；
(5) 控制混凝土浇筑层厚度，适当减缓浇筑速度，以利降温；
(6) 预埋冷却水管，用循环水降低混凝土温度。
3 ．加强混凝土的质量管理我国目前混凝土的生产管理水平还是较低的，混凝土强度的变异系数往往大于 20 ％，这不利于混凝土的防裂。因此，要提高混凝土的抗裂性能，仅采取降温或保温措施是不够的，还必须在混凝土施工操作上注意保证质量，注意从原材料的选用到养护的全过程质量管理。