大體積混凝土測溫實(shí)驗(yàn)報告

1、.土木工程施工基本原理實(shí)驗(yàn)課程報告大體積混凝土測溫實(shí)驗(yàn)報告試驗(yàn)名稱大體積混凝土測溫實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)課教師劉勻 金瑞珺姓名魯童學(xué)號1251079任課教師劉勻 金瑞珺日期2015年6月3日；.1. 混凝土裂縫控制方法1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計方面1.1.1在結(jié)構(gòu)設(shè)計中遵循“抗與放”的設(shè)計原則 結(jié)構(gòu)承受的約束作用分內(nèi)約束(自約束)和外約束兩類。結(jié)構(gòu)的變形如果是完全自由的變形達(dá)到最大值，則內(nèi)應(yīng)力為零，也就不可能產(chǎn)生任何裂縫。如果變形受到約束，在全約束狀態(tài)下則應(yīng)力達(dá)到最大值，而變形為零。在全約束與完全自由狀態(tài)的中間過程，即為彈性約束狀態(tài)，亦即自由變形分解成為約束變形和顯現(xiàn)變形(實(shí)際變形)。實(shí)際變形越大，約束應(yīng)力越??；實(shí)際

2、變形越小，約束應(yīng)力越大，這種約束狀態(tài)與荷載作用下的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)(虎克定律)有著根本區(qū)別。在約束狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)首先要求有變形的余地，如結(jié)構(gòu)能夠滿足此要求，不再產(chǎn)生約束應(yīng)力。如結(jié)構(gòu)沒有條件滿足此要求，則必然產(chǎn)生約束應(yīng)力，超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致開裂。所以，提出了“抗與放”的設(shè)計準(zhǔn)則，應(yīng)當(dāng)在工程設(shè)計中，根據(jù)結(jié)構(gòu)所處的具體時空條件建議靈活的應(yīng)用。從結(jié)構(gòu)形式的選擇方面(微動、滑動及設(shè)縫措施，提供“放”的條件)及材料性能方面(提高抗拉強(qiáng)度、抗拉變形能力及韌性等提供“抗”的條件)采取綜合措施，如抗放相結(jié)合，以抗為主或以放為主的措施。1.2 混凝土材料方面水泥水化過程中放出的熱量稱為水泥的水化熱。在大體積混凝

3、土結(jié)構(gòu)中，由于混凝土的導(dǎo)熱性能很低，水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部長時間不易散失，形成較大的溫差和溫度應(yīng)力，容易引起溫度裂縫，給工程帶來不同程度的危害。大體積混凝土用的水泥不僅要水化熱低，而且應(yīng)有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。在選擇水泥品種時，應(yīng)綜合考慮水泥的抗壓強(qiáng)度、坍落度和混凝土的絕對溫升。另外，在滿足設(shè)計標(biāo)號和坍落度的條件下，應(yīng)盡可能減少水泥的用量，采用較小水灰比和較低的澆筑溫度等措施降低混凝土的發(fā)熱量。大體積混凝土中的溫升包含水化熱溫差、氣溫差、收縮當(dāng)量差之和。大體積混凝土結(jié)構(gòu)在降溫階段，由于降溫和水分蒸發(fā)等原因產(chǎn)生收縮，再加上存在外約束不能自由變形而產(chǎn)生溫度應(yīng)力的。因此，控制水泥水化熱引起的溫升，即減小

4、了降溫溫差，這對降低溫度應(yīng)力、防止產(chǎn)生溫度裂縫起到了重要的作用。1.2.1選擇中低熱水泥混凝土溫升的熱源是水泥水化熱，選用中低熱的水泥品種，可減少水化熱，使得混凝土減少升溫。例如：施工大體積混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)先選用325號、425號礦渣硅酸鹽水泥，同標(biāo)號的礦渣水泥和普通硅酸鹽水泥相比，3d水化熱可減少28%。在結(jié)構(gòu)施工過程中，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的硬性規(guī)定極大的制約著材料的選擇?；炷翉?qiáng)度不可能因?yàn)榭紤]到施工工作性能的優(yōu)劣而有所增減。因此，在保證混凝土的強(qiáng)度的前提下，如何盡可能地減小水化熱這個問題就顯得尤其重要。1.2.2降低水泥用量由于水泥水化熱而導(dǎo)致的溫度應(yīng)力是地下室墻板這種大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要

5、原因?；炷恋膹?qiáng)度、抗?jié)B等級越高，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率也越高。在地下室外墻施工中，除了在保證設(shè)計要求的條件下盡量降低混凝土的強(qiáng)度等級以減少水化熱外，還應(yīng)該充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，每立方米的混凝土水泥用量每增減10kg，水泥水化熱使混凝土的溫度相對升降達(dá)1。因此，控制混凝土的溫升，降低溫度應(yīng)力，減小產(chǎn)生混凝土裂縫的可能性。1.2.3粗細(xì)骨料的選擇砂石的含泥量對于混凝土的抗拉強(qiáng)度與收縮都有很大的影響，在某些控制不是很嚴(yán)格的情況下，澆搗混凝土的過程中會發(fā)現(xiàn)有泥塊，這會降低混凝土的抗拉強(qiáng)度，引起結(jié)構(gòu)嚴(yán)重開裂，因此宜嚴(yán)格控制。在施工中，粗骨料的最大粒徑應(yīng)盡可能的大一些，在發(fā)揮水泥有效作用的

6、同時達(dá)到減少收縮的目的。因?yàn)樵龃蟠止橇系牧剑蓽p少用水量，而使混凝土的收縮和泌水量減小，同時也相應(yīng)的減少水泥的用量，從而減少了水泥的水化熱，最終降低混凝土的溫升。對于地下室外墻大體積混凝土，粗骨料的規(guī)格往往與結(jié)構(gòu)的配筋間距、模板形狀以及混凝土澆筑工藝等因素有關(guān)。一般情況下，連續(xù)級配的粗骨料配置的混凝土具有較好的和易性、較少的用水量、水泥用量和較高的抗壓強(qiáng)度，應(yīng)優(yōu)先選用。1.3 施工操作方面大體積混凝土澆筑，除了一般的施工工藝以外，應(yīng)采取一些技術(shù)措施，減少混凝土的收縮、提高極限拉伸，這對大體積混凝土防止產(chǎn)生溫度裂縫很有作用。1.3.1控制混凝土的澆筑溫度混凝土從攪拌機(jī)出料后，經(jīng)過運(yùn)輸、泵送、澆

7、筑、振搗等工序后的溫度稱為混凝土的澆筑溫度。由于澆筑溫度過高會引起較大的干縮，因此應(yīng)適當(dāng)?shù)叵拗苹炷恋臐仓囟?。一般情況下，建議混凝土的最高澆筑溫度應(yīng)控制在40以下。1.3.2控制混凝土的出機(jī)溫度為了降低大體積混凝土總溫升和減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，控制出機(jī)溫度是很重要的。在混凝土的原材料中，石子的比熱較小，但其在每立方米混凝土中所占的重量較大；水的比熱最大，但它在混凝土中占的重量卻最小。因此，對混凝土的出機(jī)溫度影響最大的是石子和水的溫度，砂的溫度次之，水泥的溫度影響較小。針對以上的情況，在施工中為了降低混凝土的出機(jī)溫度，應(yīng)采取有效的方法降低石子的溫度。在氣溫較高時，為了防止太陽的直接照射，可在砂、

8、石子堆場搭設(shè)簡易遮陽裝置，必要時須向骨料噴射水霧或使用前用冷水沖洗骨料。1.3.3加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)大體積混凝土澆筑以后，為了減少升溫階段的內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生表面裂縫應(yīng)對混凝土進(jìn)行適當(dāng)?shù)某睗耩B(yǎng)護(hù)條件，防止混凝土表面脫水產(chǎn)生干縮裂縫；為了使水泥順利進(jìn)行水化，提高混凝土的極限拉伸和延緩混凝土的水化熱降溫速度，防止產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力和溫度裂縫，應(yīng)加強(qiáng)對混凝土進(jìn)行保濕和保溫養(yǎng)護(hù)。1.3.4防風(fēng)和回填外部氣候也是影響混凝土的裂縫發(fā)生和開展的因素之一，其中風(fēng)速對混凝土的水分蒸發(fā)有直接影響，不可忽視。地下室外墻混凝土應(yīng)盡量封閉門窗，減少對流。土是最佳的養(yǎng)護(hù)介質(zhì)，地下室外墻混凝土施工完畢后在條件允許的情況下應(yīng)盡快回填。2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1實(shí)驗(yàn)的測點(diǎn)布置圖如圖所示。2.2實(shí)驗(yàn)測點(diǎn)參數(shù)設(shè)定值如下表所示。DCPCPTPAT1T2T3T413011