大塊混凝土的設計和施工

建築工程信息價 發佈 2022-12-31T18:22:12.059420+00:00

大塊混凝土是歷史上用於建造結構的最古老的混凝土類型。正如我們今天所看到的,由於僅使用低檔混凝土來支撐結構,舊結構的規模更大。

大塊混凝土是歷史上用於建造結構的最古老的混凝土類型。正如我們今天所看到的,由於僅使用低檔混凝土來支撐結構,舊結構的規模更大。

一、混凝土質量的定義
大塊混凝土是任何體積的混凝土,其中構件的尺寸組合,邊界條件可能導致不良的熱應力、開裂、有害的化學反應,或由於水化產生的熱量導致混凝土溫度升高而導致的長期強度降低。

大塊混凝土是水工結構等大型項目中非常有用的混凝土類型。

二、大塊混凝土的特性
在將混凝土用於不同的應用之前,了解混凝土的行為至關重要。混合料設計應根據其在服務期間的特性和意圖行為進行。

1、大塊混凝土的強度
通常,這些類型的混凝土用於不需要更高抗壓強度的結構構件。另一方面,當結構用大塊混凝土建造時,不需要具有更高的強度範圍,因為有大面積的混凝土來承受施加的應力。

設計者應確保不會因施加在狹窄上的載荷而產生任何拉應力。然而,由於混凝土可以承受的拉應力可能約為其抗壓強度的10%,因此可以允許一定程度的拉伸應力發展。

2、大面積混凝土混合料設計
這些類型的混凝土最重要的組成部分是配合料設計,因為需要考慮許多因素。

混合料設計中考慮的一些關鍵因素如下:

a、強度要求低
b、使用低水泥含量
c、抗壓強度提高56-90天
d、使用研磨顆粒化高爐爐渣(GGBFS)和粉煤灰等添加劑來降低水泥含量,以減少水化熱量。
e、此外,收縮效果和施工順序,設定時間要求

3、熱效應
大體積混凝土的主要考慮因素是水化和開裂的熱。混合料設計應以減少水合熱的方式進行。應注意以下因素,以儘量減少熱效應。

a、如上所述,使用低水泥含量並使用粉煤灰[F級粉煤灰更合適]和GGBFS等水泥替代品可以最大限度地減少溫升。
b、核心溫度的上升應限制在70-750°C以下。
c、鐵芯與表面的溫差應限制在20-250°C。
d、進行模型測試以測量上述限制是可以實現的。如果沒有,請對混合設計進行必要的修改。這可以通過連續的大質量混凝土溫度監測過程來完成。

4、混凝土的滲透性
混凝土的滲透性取決於混凝土的孔隙率。孔隙率可以通過以下因素控制。

a、調整水灰比,同時符合配合方案設計要求。
b、對混凝土進行充分的壓實
c、充分固化
d、水泥的特性 – 選擇合適的水泥類型
e、外加劑的使用
f、使用的骨料類型

5、耐久性
混凝土或結構的耐久性是現代設計和施工中考慮的最重要方面。早些時候,主要關注的是混凝土的強度。然而,隨著舊設計結構的結果,沒有改變基於耐久性的設計的趨勢。

因此,混凝土等級、水灰比、最低水泥含量和水泥類型的選擇應遵循耐久性要求。

三、使用大塊混凝土
大塊混凝土主要用於大體積建築。此外,還有其他情況下,在沒有鋼筋的情況下澆築大塊混凝土。讓我們詳細討論一些應用程式。

1、大壩建設
在大壩建設中可以觀察到大量混凝土。像胡佛這樣長200米的水壩是用大塊混凝土建造的。這是一個很好的證據,證明我們可以使用大體積混凝土進行施工而無需加固,同時在非常大的橫向荷載下保持結構的穩定性。

可以閱讀文章 大壩類型和對大壩的力作用 有關大壩的更多信息。

2、擋土牆
有不同類型的擋土牆。即有鋼筋混凝土擋土牆、半重力擋土牆和重力牆。重力擋土牆由大塊混凝土建造而成。

當有擋土牆時,它們會將側向力施加到結構上,從而導致在施加載荷的面上產生拉應力。重力擋土牆的設計方式使混凝土表面不會產生張力或產生的拉伸應力小於混凝土的抗拉能力。

3、道路混凝土澆築
在大多數情況下,道路是用大塊混凝土澆築的,沒有鋼筋。收縮和伸縮縫以規則的間距提供,以滿足熱收縮和膨脹。

四、大型混凝土結構設計
不像鋼筋混凝土結構,大規模混凝土結構的設計並不複雜。但是,在考慮設計的可施工性時,設計人員需要考慮許多因素。

設計師在設計這種性質的結構時應充分了解材料行為。否則,它最終將出現高度破裂、漏水且不太耐用的結構。

設計中要考慮的以下因素

1、混凝土的選擇。有關如何選擇混凝土等級的文章可以參考以獲取更多信息。
2、預測核心溫度的上升和溫差,並採取必要的措施來控制它們,避免混凝土開裂。
3、混凝土配合料設計應滿足混凝土的耐久性和強度要求
4、混凝土的流動性,在施工過程中具有更好的性能。
5、評估地震效應的結構要求。由於未加固結構在循環荷載作用下較弱,因此在設計過程中應採取必要的措施。
6、結構中的施工接縫
7、結構的水密性

五、體量混凝土的主要問題

1、流量問題
2、裂縫問題
3、要求大量的混凝土來保持結構的穩定性。
4、混凝土的耐久性問題
5、強度降低

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