CN107867813A - 一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法 - Google Patents

一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107867813A
CN107867813A CN201711003344.8A CN201711003344A CN107867813A CN 107867813 A CN107867813 A CN 107867813A CN 201711003344 A CN201711003344 A CN 201711003344A CN 107867813 A CN107867813 A CN 107867813A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
concrete
concrete component
prefabricating
mass concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711003344.8A
Other languages
English (en)
Inventor
杨增海
冯庆
李晟
陈旭
嵇文远
赵甲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CCCC Shanghai Dredging Co Ltd.
Original Assignee
CCCC Shanghai Dredging Co Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CCCC Shanghai Dredging Co Ltd. filed Critical CCCC Shanghai Dredging Co Ltd.
Priority to CN201711003344.8A priority Critical patent/CN107867813A/zh
Publication of CN107867813A publication Critical patent/CN107867813A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/24—Sea water resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
    • C04B2111/343—Crack resistant materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/74—Underwater applications

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)

Abstract

一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法，其步骤包括建模、配置混凝土、浇注、养护、拆模，本发明通过优化结构尺寸，选用优质水泥、合理使用矿物掺和料和级配合理的骨料，对混凝土初设配合比计算和试验，并采取混凝土温度应力、绝热温升验算等措施，在满足预制构件的设计强度要求下，有效降低了大体积混凝土内外温差，从而解决大体积混凝土预制构件开裂的问题。

Description

一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法
技术领域
本发明涉及一种大体积混凝土构件的预制方法，特别是一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法。
背景技术
大体积混凝土的定义是指混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1m，或预计会因混凝土中水泥水化引起的温度变化和收缩导致有害裂缝产生的混凝土。大体积混凝土的应用随着社会的现代化建设应运而生的，并随着世界经济的快速发展而越来越被广泛地采用。上世纪八十年代初，大体积混凝土技术在我国开始推广应用，并迅速在高层建筑、地铁、桥梁和海工工程中得到广泛地应用。由于大体积混凝土体积大，结构复杂，同时混凝土又是热的不良导体，传统大体积混凝土构件预制工艺易致使水泥水化热在结构内部集聚并难以扩散，混凝土中水泥水化热温升引起结构的温度变形受到约束而产生温度应力，当此温从而引起大体积混凝土出现裂缝，影响构件的整体性和耐久性。因此，需要一种既满足混凝土的强度、整体性、和易性以及耐久性等要求，又能够较好控制温度应力解决裂缝问题的大体积混凝土构件的预制工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法。
本发明的具体步骤如下：
（1）建模，在大体积混凝土构件中均布垂直的泄压孔，并在构件中心置入测温元件。
（2）配置混凝土，选用强度为42.5的P.O普通硅酸盐水泥、粒径为150～200mm、长宽比1～2的石灰岩或玄武岩作为粗骨料、中粗砂作为细骨料、以及粉煤灰和聚羧酸系减水剂，按如下重量比拌合成混凝土，
水泥325kg
细骨料736kg
粗骨料1104kg
水183kg
减水剂5.595kg
粉煤灰48kg。
（3）浇注，实施温度监测，混凝土的入模温度≥5℃，≤30℃，浇注过程中采用分层浇注和振捣，并用二次振捣进行密实，浇注完毕后，表面压实、抹平，其浇注过程中温度控制为：
a、混凝土浇注体在入模温度基础上的最大温升值≤50℃，
b、混凝土构件的里表温差≤25℃，
c、混凝土构件的表面与大气温差≤20℃。
（4）养护、拆模，混凝土构件浇注完毕后，应及时洒水养护保持表面湿润，并实施温度监测，混凝土构件内部和表面温度的温差≤25℃，升温阶段混凝土构件内部温度≤70℃，降温阶段混凝土构件的降温速率≤2.0℃/d，连续养护时间≥28天。
当混凝土构件强度达到≥75%设计强度，其中心与表面最低温度在25℃以内，预计拆模后混凝土构件表面温降不超过9℃，即可进行拆模。
拆模后在混凝土构件表面及时覆盖草袋、帆布、土工布、塑料薄膜。
本发明通过优化结构尺寸，选用优质水泥、合理使用矿物掺和料和级配合理的骨料，对混凝土初设配合比计算和试验，并采取控制混凝土温度应力、绝热温升等措施，在满足预制构件的设计强度要求下，有效降低大体积混凝土内外温差，从而解决海堤工程中大体积混凝土压顶块的开裂现象。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明根据大体积混凝土构件易出现温差和裂缝等质量问题的原因，在构件预制全过程进行温度控制和检测，通过优化结构、优化原材料、配合比以及浇筑工艺最终形成一种能防止大体积混凝土构件开裂的预制工艺，其具体步骤如下：
（1）建模。
首先在大体积混凝土构件中设计均布垂直的泄压孔，并在构件中心置入测温元件，这样可以在制作过程中对构件进行温度进行监控。所述的泄压孔直径为425mm，其孔心间距为850mm，构件边缘的泄压孔孔心与构件边缘距离≥500mm。如果混凝土构件高为2m，每m2可增加混凝土暴露空气的面积为0.39m2。
本发明在不影响大体积混凝土使用功能的基础上，根据设计强度要求，优化大体积混凝土结构，即在大体积混凝土中垂直设置泄压孔。该泄压孔的数量、尺寸和位置经过验算要确保增加泄压孔后的大体积混凝土构件强度等各指标仍满足设计要求。经过结构优化后，该构件散热面积成倍增加，在混凝土压顶的预制施工中，极大地减少了水泥水化热、外界气温变化及混凝土的收缩对开裂的影响。
（2）配置混凝土。
混凝土中的水泥在水化反应中产生的热量称之为水化热。混凝土浇注初期，产生大量的水化热，致使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，形成了内外温差，内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗拉强度，就会导致混凝土裂缝。为了从根源上考虑降低混凝土水化热，因此根据工程实际状况，在原材料选择时遵循以下三大原则：选择中低热水泥；选用线膨胀系数较小的骨料；选用缓凝型减水剂。
配合比设计时，在保证混凝土具有良好性能情况下，应尽可能降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，拌合出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的混凝土。
本发明选择中低热的 P.O普通硅酸盐水泥，其强度为42.5，铝酸三钙含量≤8%，80μm方孔筛筛余≥1%，比表面≤400m2/kg。选用线膨胀系数较小的骨料，将粒径为150～200mm、长宽比1～2的石灰岩或玄武岩作为粗骨料，其含泥量≤1%；将中粗砂作为细骨料，其细骨料含泥量≤3%。减水剂选用森普牌SPYJ-1型聚羧酸系高性能减水剂。以及在混凝土中掺加粉煤灰。
然后按如下重量比拌合而成：
水泥325kg、细骨料736kg、粗骨料1104kg、水183kg、减水剂5.595kg、粉煤灰48kg。
在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度。可采用如下措施：①水泥要降到自然温度后使用；②采用地下水做拌合水；③料仓上方搭设凉棚，避免骨料受阳光直射。
（3）浇注。
混凝土在运输和浇注的过程中应设法遮阳，防止暴晒。
设定温度控制标准和控制措施，确保整个浇筑过程混凝土结构与结构之间、结构与基础之间或结构的不同部位之间温度应力不超过混凝土的抗裂能力。
浇注过程实施温度监测与控制：
a、混凝土的入模温度≥5℃，≤30℃，
b、混凝土浇注体在入模温度基础上的最大温升值≤50℃，
c、混凝土构件的里表温差≤25℃，
d、混凝土构件的表面与大气温差≤20℃。
浇注过程中采用分层浇注和振捣，振捣时间均匀一致以表面泛浆为宜，间距均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一，并用二次振捣进行密实，浇注完毕后，表面压实、抹平。
本发明充分利用低温时间进行浇筑，尽量避开在太阳辐射较强的时间浇注。夏季施工时，应在骨料堆场搭设通风良好的遮阳棚，并使骨料在遮棚内存放2～3天后再用，尽量利用温度稍低的夜间施工。
（3）养护、拆模。
混凝土构件浇注完毕后，应及时洒水养护保持表面湿润，这样既减少外界高温倒灌，又防止干缩裂缝的发生，可以促进混凝土强度的稳定增。
本发明在养护过程中实施温度监测，混凝土构件内部和表面温度的温差≤25℃，升温阶段混凝土构件内部温度≤70℃，降温阶段混凝土构件的降温速率≤2.0℃/d，连续养护时间≥28天。所述温度监测的频率为升温阶段每4小时监测一次，降温阶段每8小时监测一次。
当混凝土构件强度达到≥75%设计强度，其中心与表面最低温度在25℃以内，预计拆模后混凝土构件表面温降不超过9℃，即可进行拆模。
在混凝土在拆模后，特别是低温季节，为防止混凝土受冷击而裂缝，应及时采取表面保护，在寒冷季节可推迟拆模时间。拆模后在混凝土构件表面及时覆盖草袋、帆布、土工布、塑料薄膜。

Claims (6)

1.一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法，其步骤如下：
（1）建模，在大体积混凝土构件中均布垂直的泄压孔，并在构件中心置入测温元件；
（2）配置混凝土，选用强度为42.5的P.O普通硅酸盐水泥、粒径为150～200mm、长宽比1～2的石灰岩或玄武岩作为粗骨料、中粗砂作为细骨料、以及粉煤灰和聚羧酸系减水剂，按如下重量比拌合成混凝土，
水泥325kg
细骨料736kg
粗骨料1104kg
水183kg
减水剂5.595kg
粉煤灰48kg
（3）浇注，实施温度监测，混凝土的入模温度≥5℃，≤30℃，浇注过程中采用分层浇注和振捣，并用二次振捣进行密实，浇注完毕后，表面压实、抹平，其浇注过程中温度控制为：
a、混凝土浇注体在入模温度基础上的最大温升值≤50℃，
b、混凝土构件的里表温差≤25℃，
c、混凝土构件的表面与大气温差≤20℃，
（4）养护、拆模，混凝土构件浇注完毕后，应及时洒水养护保持表面湿润，并实施温度监测，混凝土构件内部和表面温度的温差≤25℃，升温阶段混凝土构件内部温度≤70℃，降温阶段混凝土构件的降温速率≤2.0℃/d，连续养护时间≥28天，
当混凝土构件强度达到≥75%设计强度，其中心与表面最低温度在25℃以内，预计拆模后混凝土构件表面温降不超过9℃，即可进行拆模，
拆模后在混凝土构件表面及时覆盖草袋、帆布、土工布、塑料薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法，其特征在于：所述的泄压孔直径为425mm，其孔心间距为850mm，构件边缘的泄压孔孔心与构件边缘距离≥500mm。
3.根据权利要求1所述的一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法，其特征在于：所述的硅酸盐水泥其铝酸三钙含量≤8%，80μm方孔筛筛余≥1%，比表面≤400m2/kg。
4.根据权利要求1所述的一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法，其特征在于：所述的粗骨料含泥量≤1%，细骨料含泥量≤3%。
5.根据权利要求1所述的一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法，其特征在于：所述的减水剂为森普牌SPYJ-1型聚羧酸系高性能减水剂。
6.根据权利要求1所述的一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法，其特征在于：步骤（4）中所述温度监测的频率为升温阶段每4小时监测一次，降温阶段每8小时监测一次。
CN201711003344.8A 2017-10-24 2017-10-24 一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法 Pending CN107867813A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711003344.8A CN107867813A (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711003344.8A CN107867813A (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107867813A true CN107867813A (zh) 2018-04-03

Family

ID=61753245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711003344.8A Pending CN107867813A (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107867813A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109514725A (zh) * 2018-12-08 2019-03-26 曙光装配式建筑科技（浙江）有限公司 一种混凝土板预制件生产工艺及其成型模具
CN109782825A (zh) * 2018-12-31 2019-05-21 上海城建预制构件有限公司 一种混凝土构件裂缝控制方法
CN111362643A (zh) * 2020-04-09 2020-07-03 南通航宇结构件有限公司 一种高大体积预制构件用混凝土的配制方法
CN111660433A (zh) * 2020-06-16 2020-09-15 清华大学 一种受侧面约束的钢筋混凝土长墙抗开裂方法
CN113529781A (zh) * 2021-08-12 2021-10-22 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 多种措施防止低温条件下风机基础大体积混凝土开裂方法
CN113955988A (zh) * 2021-10-18 2022-01-21 浙江艮威水利建设有限公司 一种大体积混凝土块、浇筑施工方法及浇筑得到的堤坝
CN114131750A (zh) * 2021-11-30 2022-03-04 中交二公局第三工程有限公司 一种避免中空的钨尾矿混凝土预制件浇筑方法
CN114197897A (zh) * 2021-11-19 2022-03-18 武汉源锦建材科技有限公司 一种现浇混凝土剪力墙裂缝的控制方法
CN114474358A (zh) * 2021-12-22 2022-05-13 保利长大工程有限公司 一种uhpc薄腹板箱梁收缩裂缝解决方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101078213A (zh) * 2007-06-25 2007-11-28 沈阳建筑大学 一种混凝土裂缝的控制方法
KR20090092021A (ko) * 2008-02-26 2009-08-31 주식회사 리더스큐엠 매스 콘크리트의 균열 제어방법
CN102296819A (zh) * 2011-06-15 2011-12-28 四川路桥建设股份有限公司 一种大体积无降温管砼施工方法
CN105926656A (zh) * 2016-03-30 2016-09-07 叶香竹 大体积混凝土基础的施工方法
CN208218710U (zh) * 2018-05-23 2018-12-11 江苏无锡二建建设集团有限公司 大体积混凝土内降温抗裂缝结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101078213A (zh) * 2007-06-25 2007-11-28 沈阳建筑大学 一种混凝土裂缝的控制方法
KR20090092021A (ko) * 2008-02-26 2009-08-31 주식회사 리더스큐엠 매스 콘크리트의 균열 제어방법
CN102296819A (zh) * 2011-06-15 2011-12-28 四川路桥建设股份有限公司 一种大体积无降温管砼施工方法
CN105926656A (zh) * 2016-03-30 2016-09-07 叶香竹 大体积混凝土基础的施工方法
CN208218710U (zh) * 2018-05-23 2018-12-11 江苏无锡二建建设集团有限公司 大体积混凝土内降温抗裂缝结构

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109514725A (zh) * 2018-12-08 2019-03-26 曙光装配式建筑科技（浙江）有限公司 一种混凝土板预制件生产工艺及其成型模具
CN109782825A (zh) * 2018-12-31 2019-05-21 上海城建预制构件有限公司 一种混凝土构件裂缝控制方法
CN111362643A (zh) * 2020-04-09 2020-07-03 南通航宇结构件有限公司 一种高大体积预制构件用混凝土的配制方法
CN111660433A (zh) * 2020-06-16 2020-09-15 清华大学 一种受侧面约束的钢筋混凝土长墙抗开裂方法
CN113529781A (zh) * 2021-08-12 2021-10-22 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 多种措施防止低温条件下风机基础大体积混凝土开裂方法
CN113955988A (zh) * 2021-10-18 2022-01-21 浙江艮威水利建设有限公司 一种大体积混凝土块、浇筑施工方法及浇筑得到的堤坝
CN113955988B (zh) * 2021-10-18 2022-09-23 浙江艮威水利建设有限公司 一种大体积混凝土块、浇筑施工方法及浇筑得到的堤坝
CN114197897A (zh) * 2021-11-19 2022-03-18 武汉源锦建材科技有限公司 一种现浇混凝土剪力墙裂缝的控制方法
CN114131750A (zh) * 2021-11-30 2022-03-04 中交二公局第三工程有限公司 一种避免中空的钨尾矿混凝土预制件浇筑方法
CN114474358A (zh) * 2021-12-22 2022-05-13 保利长大工程有限公司 一种uhpc薄腹板箱梁收缩裂缝解决方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107867813A (zh) 一种防止大体积混凝土构件开裂的预制方法
US9505657B2 (en) Method of accelerating curing and improving the physical properties of pozzolanic and cementitious-based material
CN103723968B (zh) 核电站px泵房蜗壳泵结构用混凝土及其浇筑成型的方法
KR20190078615A (ko) 건물용 다층 절연 구조 시스템 - 그 제조 방법 - 그 제조에 사용되는 건식 조성물
CN111499239A (zh) 复合结构材料及其骨料
CN107032695B (zh) 钢纤维自密实混凝土及其制备方法、预制构件
CN104264678B (zh) 大体积混凝土防裂纹施工工艺
CN110004975B (zh) 一种住宅建筑地下工程的混凝土自防水结构及其施工方法
CN107867815A (zh) 一种混凝土及其施工工艺
EP3953124A1 (en) Production of wet-cast slag-based concrete products
CN104481149B (zh) 采用低温补仓法的超大平面混凝土结构无缝施工方法
CN114319875A (zh) 一种超大面积混凝土地面无缝施工工艺
JP4781290B2 (ja) 埋設型枠用ボード
CN105130293A (zh) 一种新型生态护岸材料的制作方法
CN207405875U (zh) 一种非粘结性超高韧性水泥基复合材料功能梯度梁
CN108911639A (zh) 一种c55聚丙烯纤维混凝土及其应用、u型梁的制备方法
CN108751926A (zh) 基于磷镁材料的预制柱梁节点现浇磷镁混凝土及施工方法
CN106564122B (zh) 一种先张法u梁裂缝控制方法
CN108249836B (zh) 一种用于码头面层的防开裂结构
CN111764391A (zh) 一种高层建筑基础大体积混凝土温度裂缝防控方法
AU2015200172A1 (en) Concrete mix composition, mortar mix composition and method of making and curing concrete or mortar and concrete or mortar objects and structures
CN109553327A (zh) 混凝土添加剂及其制备方法与应用
Tong Cause and Influence of Mass Concrete Crack
CN102617082B (zh) 铁路道岔底座充填层的灌注方法
Cheng Mass Concrete Crack Control Technology

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180403