大体积混凝土工程施工.ppt
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典型案例典型案例11土木工程材料课程土木工程材料课程大体积混凝土材料选择与配合比优化大体积混凝土材料选择与配合比优化材料科学与工程学院材料科学与工程学院杨长辉杨长辉65127656内容提要内容提要大体积混凝土及其特点大体积混凝土及其特点工程实例概况工程实例概况施工初步方案施工初步方案问题及方案修正问题及方案修正实施效果实施效果l大体积混凝土及其特点大体积混凝土及其特点大体积混凝土名词解释大体积混凝土名词解释大体积混凝土大体积混凝土(massconcrete)混凝土结构物实体最小几混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中的大体量混凝土,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。
的混凝土。
*日本的规定:
实体最小几何尺寸日本的规定:
实体最小几何尺寸70cm以上的以上的结构混凝土。
结构混凝土。
收缩应力收缩应力(shrinkagestress)混凝土的收缩变形受到约束混凝土的收缩变形受到约束时,混凝土内部产生的应力。
时,混凝土内部产生的应力。
温升峰值温升峰值(thepeakvalueofrising)混凝土浇筑体内部的混凝土浇筑体内部的最高温升值。
最高温升值。
里表温差里表温差(temperaturedifferenceofcenterandsurface)混凝土浇筑体中心与混凝土浇筑体表层温度之差。
混凝土浇筑体中心与混凝土浇筑体表层温度之差。
大体积混凝土名词解释(续)大体积混凝土名词解释(续)降温速率降温速率(thedescendingspeedoftemperature)散热条散热条件下,混凝土浇筑体内部温度达到温升峰值后件下,混凝土浇筑体内部温度达到温升峰值后,单位时间,单位时间内温度下降的值内温度下降的值。
入模温度入模温度(thetemperatureofmixtureplacingtomold)混凝土拌合物浇筑入模时的温混凝土拌合物浇筑入模时的温度度。
绝热温升绝热温升(adiabatictemperaturerise)混凝混凝土浇筑体处土浇筑体处于绝热状态,内部某一时刻温升值于绝热状态,内部某一时刻温升值。
现行标准对大体积混凝土施工的主要规定现行标准对大体积混凝土施工的主要规定大体积混凝土施工应编制施工组织设计或施工技术方案大体积混凝土施工应编制施工组织设计或施工技术方案。
大体积混凝土的结构配筋除应满足结构强度和构造要求外,还应结合大大体积混凝土的结构配筋除应满足结构强度和构造要求外,还应结合大体积混凝土的施工方法配置控制温度和收缩的构造钢筋。
体积混凝土的施工方法配置控制温度和收缩的构造钢筋。
大体积混凝土的设计强度等级宜在大体积混凝土的设计强度等级宜在C25C25C40C40的范围内,并可利用混凝土的范围内,并可利用混凝土60d60d或或90d90d的强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收的的强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收的依据。
依据。
混凝土浇筑体在入模温度基础上的混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于温升值不宜大于5050;混凝土浇筑块;混凝土浇筑块体的体的里表温差里表温差(不含混凝土收缩的当量温度不含混凝土收缩的当量温度)不宜大于不宜大于2525;混凝土浇;混凝土浇筑体的筑体的降温速率不宜大于降温速率不宜大于2.0/d2.0/d。
混凝土浇筑混凝土浇筑体表面与大气温差不宜体表面与大气温差不宜大于大于2020。
应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,大体积混凝土施工,大体积混凝土施工所用水泥其所用水泥其3d3d天的水化热不宜大于天的水化热不宜大于240kJ/kg240kJ/kg,7d7d天的水化热不宜大于天的水化热不宜大于270kJ/kg270kJ/kg。
当混凝土有抗渗指标要求时,所用水泥的。
当混凝土有抗渗指标要求时,所用水泥的铝酸三钙含量不宜铝酸三钙含量不宜大于大于8%8%;所用水泥在搅拌站的;所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于入机温度不应大于6060。
强制性条款规定强制性条款规定水泥进场时应对水泥品种、强度等级、包装或散装仓号、水泥进场时应对水泥品种、强度等级、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对其强度、安定性、凝结时出厂日期等进行检查,并应对其强度、安定性、凝结时间、水化热等性能指标及其他必要的性能指标进行复检。
间、水化热等性能指标及其他必要的性能指标进行复检。
模板和支架系统在安装、使用或拆除过程中,必须采取模板和支架系统在安装、使用或拆除过程中,必须采取防倾覆的临时固定措施。
防倾覆的临时固定措施。
大体积混凝土特点大体积混凝土特点体积大;体积大;连续浇筑强度大;连续浇筑强度大;水化热引起的温升高;水化热引起的温升高;开裂风险大;开裂风险大;施工质量受环境因素和原材料质量波动的影响。
施工质量受环境因素和原材料质量波动的影响。
大体积混凝土的应用大体积混凝土的应用土木工程建设中土木工程建设中常见结构常见结构;建筑:
基础、转换层、高层和超高层建筑梁柱建筑:
基础、转换层、高层和超高层建筑梁柱.;如重;如重庆世贸中心转换层大梁庆世贸中心转换层大梁(4.82.5139m)(4.82.5139m);铁路、交通:
桥梁基础、桥墩铁路、交通:
桥梁基础、桥墩.如重庆菜园坝长江大桥如重庆菜园坝长江大桥YY型刚构下部尺寸型刚构下部尺寸(5.611.2m)(5.611.2m);水电及其它:
混凝土坝体、防辐射筒体水电及其它:
混凝土坝体、防辐射筒体.。
l工程实例概况工程实例概况工程设计工程设计筏板混凝土结构筏板混凝土结构富临大都会商业广场富临大都会商业广场BB区位于绵阳市涪城区临园东路区位于绵阳市涪城区临园东路6868号,号,属于框剪结构;本工程包括属于框剪结构;本工程包括AA、BB、CC、DD座。
其中座。
其中AA座为临座为临园酒店地下室园酒店地下室33层、地上层、地上3737层,建筑总高度为层,建筑总高度为170.40m170.40m;BB、CC座为住宅,座为住宅,BB座地下室座地下室33层、地上层、地上2929层,建筑总高度为层,建筑总高度为104.90m104.90m;CC座地下室座地下室33层,地上层,地上3434层,建筑总高度为层,建筑总高度为119.90m119.90m。
DD座为多层商业,建筑总高度为座为多层商业,建筑总高度为22.40m22.40m。
其中其中AA座主楼基础底板为筏板基础,座主楼基础底板为筏板基础,板厚板厚2.40m2.40m,局部最局部最大厚度为大厚度为7.1m7.1m;其他为抗水板,板厚其他为抗水板,板厚0.5m0.5m,混凝土膨胀,混凝土膨胀加强带外强度等级加强带外强度等级C40P8C40P8掺掺SS-PPSS-PP聚丙烯工程纤维,膨胀聚丙烯工程纤维,膨胀加强带内砼加强带内砼强度为强度为C45C45,混凝土总方量,混凝土总方量10300m10300m33。
基坑为。
基坑为LL型南北距离为型南北距离为77.8m77.8m,东西长,东西长58.65m58.65m。
春季节,室外温度春季节,室外温度14142525。
施工现场施工现场l施工初步方案及问题施工初步方案及问题材料选择材料选择水泥水泥所用水泥应符合现行国家标准所用水泥应符合现行国家标准通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥GB175GB175的规定的的规定的P.O42.5P.O42.5普通水泥,普通水泥,其其3d3d天的水化热天的水化热不宜不宜大于大于240kJ/kg240kJ/kg,7d7d天的水化热不宜大于天的水化热不宜大于270kJ/kg270kJ/kg;混凝土;混凝土有抗渗指标要求时,所用水泥的有抗渗指标要求时,所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于铝酸三钙含量不宜大于8%8%;集料集料砂选用砂选用中砂中砂,其控制细度模数在,其控制细度模数在2.62.62.92.9之间,之间,对混凝土的强度及和易性有较大的作用,且利于生产控制;对混凝土的强度及和易性有较大的作用,且利于生产控制;含泥量小于含泥量小于2.0%2.0%,泥块含量小于,泥块含量小于0.5%0.5%;破碎卵石选用;破碎卵石选用5525mm25mm规格的连续级配破碎卵石,含泥量不超过规格的连续级配破碎卵石,含泥量不超过1.0%1.0%,泥块,泥块含量不超过含量不超过0.5%0.5%,压碎值要求小于,压碎值要求小于10%10%。
材料选择(续)材料选择(续)粉煤灰粉煤灰选用选用级粉煤灰级粉煤灰,其质量应符合现行国家标,其质量应符合现行国家标准准用于水泥和混凝土中的粉煤灰用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB1596GB1596。
矿粉矿粉需符合需符合用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉粉GB/T18046GB/T18046的有关规定。
的有关规定。
外加剂外加剂减水率大于减水率大于21.0%21.0%,缓凝时间控制在,缓凝时间控制在10101212小小时,以萘系高效减水剂为主要组分,其它性能满足时,以萘系高效减水剂为主要组分,其它性能满足GB8076GB8076规定要求规定要求。
混凝土配合比混凝土配合比本工程本工程设计基基础筏板筏板砼强强度度为C40P8。
P.O42.5R级水泥水泥砂砂石子石子水水粉煤灰粉煤灰膨膨胀剂44067110281905244材料名称材料名称重量(重量(kg)比比热C(kJ/)材料温度材料温度Ti()水水1264.215水泥水泥4400.8420砂砂6710.8420石子石子10220.8420砂石含水量砂石含水量644.220膨膨胀剂440.8420粉煤灰粉煤灰520.8420外加外加剂14.50.8420混凝土出机温度混凝土出机温度拌和物温度计算:
拌和物温度计算:
TcTc=TiWc/WcTiWc/Wc=(1264.215+=(1264.215+4400.84204400.8420+6710.+6710.8420+10220.8420+644.220+8420+10220.8420+644.220+440.8420440.8420+52+520.8420+14.50.8420)/(1264.2+4050.84+670.8420+14.50.8420)/(1264.2+4050.84+6710.84+10220.84+644.2+440.8410.84+10220.84+644.2+440.84520.84520.8414.50.84)=18.914.50.84)=18.9出机温度:
取砼的出机温度出机温度:
取砼的出机温度T1=18.9T1=18.9混凝土入模温度混凝土入模温度浇筑入模温度浇筑入模温度由搅拌机将混凝土倒入输送泵车至浇筑地点共需约由搅拌机将混凝土倒入输送泵车至浇筑地点共需约30min30min。
装卸料装卸料11次:
次:
A1=0.03230=0.96A1=0.03230=0.96;A2=0.004230=0.126A2=0.004230=0.126;则有:
则有:
Ti=18.9+(20-18.9)(0.96+0.126)=Ti=18.9+(20-18.9)(0.96+0.126)=20.120.1混凝土绝热温升混凝土绝热温升绝热温升绝热温升3d3d时水化热温度最大,故计算时水化热温度最大,故计算3d3d时的绝热温升,其中浇筑时的绝热温升,其中浇筑层厚度层厚度2.4m2.4m。
混凝土中心计算温度混凝土中心计算温度T1(t)T1(t)TjTjTh(tTh(t)式中式中T1(t)tT1(t)t龄期混凝土中心计算温度(龄期混凝土中心计算温度(););TjTj混凝土浇筑温度(混凝土浇筑温度(););(t(t)t)t龄期降温系数。
龄期降温系数。
查表得:
以最大截面查表得:
以最大截面2.4m2.4m,(t(t)0.650.65。
因此,筏板基础因此,筏板基础T1(t)T1(t)20.1+88.50.50
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- 体积 混凝土 工程施工
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