大体积混凝土施工质量控制

大体积混凝土质量控制中南房地产集团总工办二O一四年三月大体积混凝土质量控制○○1总则1.0.1为使大体积混凝土施工符合技术先进、经济合理、安全适用的原则，确保工程质量，制定本质量控制。1.O.2本质量控制适用于工业与民用建筑混凝土结构工程中大体积混凝土工程的施工。本质量控制不适用于碾压混凝土和水工大体积混凝土工程的施工。1.O.3大体积混凝土施工除应遵守本质量控制外，尚应符合国家现行有关标准的规定。大体积混凝土质量控制2术语、符号2.1术语2.1.1大体积混凝土混凝土结构物实体最小尺寸不小于1m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的混凝土。1.只要最小尺寸不小于1m，就是大体积混凝土(碾压和水工混凝土除外);2.如果最小尺寸小于1m，可以根据实际情况来判定是否归属于大体积混凝土范畴以及是否按照《大体积混凝土施工规范》来执行，举例来说:•(1)自密实混凝土，通常自密实混凝土的单方胶凝材料都在500kg以上，水化放热及收缩都比普通混凝土大，因此即使最小尺寸小于1m，也可以按照大体积混凝土的温控防裂措施来施工;•(2)有实际工程开裂教训的普通混凝土工程，例如一期工程没有按照大体积混凝土施工规范进行施工，结果出现有害裂缝，那么后期可以按照本标准进行施工。大体积混凝土质量控制2.1.2胶凝材料用于配制混凝土的硅酸盐水泥与活性矿物掺合料的总称。2.1.3坚向施工缝混凝土不能连续浇筑时，因混凝土浇筑停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间，在适当位置留置的垂直方向的预留缝。2.1.4水平施工缝混凝土不能连续浇筑时，因混凝土浇筑停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间，在适当位置留置的水平方向的预留缝。2.1.5温度应力混凝土的温度变形受到约束时，混凝土内部所产生的应力。大体积混凝土质量控制2.1.6收缩应力混凝土的收缩变形受到约束时，混凝土内部所产生的应力。2.1.7温升峰值混凝土浇筑体内部的最高温升值。2.1.8里表温差混凝土浇筑体中心与混凝土浇筑体表层温度之差。2.1.9入模温度混凝土拌合物浇筑入模时的温度。大体积混凝土质量控制2.1.10有害裂缝缝隙从混凝土表面延伸到混凝土内部并影晌结构安全或使用功能的裂缝2.1.11贯穿性裂缝贯穿混凝土全截面的裂缝。大体积混凝土质量控制3基本规定3.0.1大体积混凝土施工应编制施工组织设计或施工技术方案。3.0.21大体积混凝土工程施工:大体积混凝土的设计强度等级宜为C25-C40，并可采用混凝土60d或90d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；2大体积混凝土的结构配筋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；3大体积混凝土置于岩石类地基上时，宜在混凝土垫层上设置滑动层；4设计中宜采取减少大体积混凝土外部约束的技术措施；5设计中应根据工程情况提出温度场和应变的相关测试要求。大体积混凝土质量控制3.0.3大体积混凝土工程施工前，宜对施工阶段大体积混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的温升峰值、里表温差及降温速率的控制指标，制定相应的温控技术措施。•本条确定了大体积混凝土在施工方案阶段应做的试算分析工作，对大体积混凝土浇筑体在浇筑前，应进行温度、温度应力及收缩应力的验算分析。其目的是为了确定温控指标(温升峰值、里表温差、降温速率、混凝土表面与大气温差)及制定温控施工的技术措施(包括混凝土原材料的选择、混凝土拌制、运输过程及混凝土养护的降温和保温措施、温度监测方法等)，以防止或控制有害裂缝的发生，确保施工质量。大体积混凝土质量控制3.0.4温控指标宜符合下列规定：1混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃;•混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃，这一条主要是从混凝土内部最高温度和混凝土整体降温幅度两方面来考虑的。如果混凝土的温升值大于50℃，那么加上人模温度，混凝土中心温度很可能超过80℃（桥梁规范要求不大于75℃），这为延迟钙矶石的形成提供了条件，可能会造成混凝土后期强度及耐久性的衰减；另外，如果混凝土的温升值过大，那么混凝土的整体温度会比气温高出很多，随后的降温幅度也相应较大。假设混凝土的入模温度和气温一致，温升值为50℃，后期混凝土温度下降到气温，那么混凝土整体的降温幅度也是50℃，而硬化后的混凝土线性热膨胀系数约为1.0x10-5，那么降温带来的收缩值就达到了0.05%，很可能造成混凝土的整体开裂。大体积混凝土质量控制2混凝土浇筑体的里表温差（不含混凝土收缩的当量温度）不宜大于25℃;里表温差主要是从混凝土温度应力的大小方面来考虑的。混凝土浇筑以后，由于混凝土内部的水化热无法及时散失，造成了混凝土浇筑体中心的温度明显高于表层。相对来说，中心的混凝土受热膨胀，膨胀受到约束而形成压应力;而表层的混凝土冷却收缩，收缩受到约束而形成拉应力。而当里表温差超过25℃时;表层混凝土受到的拉应力(包括了温度应力及收缩应力)很可能超过混凝土的抗拉强度，造成混凝土的开裂。因此，规定了混凝土浇筑体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)不宜大于25℃。大体积混凝土质量控制3混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d;•虽然混凝土最终的温度要降至和气温一致，由降温形成的收缩值也是不变的。但是降温速率越慢，混凝土由最高温度降至气温的时间越长。在这段时间内，混凝土的强度也逐渐增长，尤其是抗拉的强度的不断增长，使得混凝土浇筑体抗开裂能力也逐渐加强;此外，降温时间较长，还可以利用混凝土的徐变来降低开裂的风险。因此，标准规定，混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d。大体积混凝土质量控制4拆除保温覆盖层时，混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。•本款是指在拆除大体积混凝土保温覆盖层时要测定混凝土浇筑体表面和大气环境温度。•防止由于温差过大，造成混凝土表面降温速率大而引起温度收缩应力过大产生的裂缝。3.0.5大体积混凝土施工前，应做好各项施工前准备工作，并与当地气象台、站联系，掌握近期气象情况(如高温、寒潮等)。必要时，应增添相应的技术措施。在冬期施工时，尚应符合国家现行有关混凝土冬期施工的标准。大体积混凝土质量控制4原材料、配合比、制备及运输4.1一般规定4.1.1大体积混凝土配合比的设计除应符合工程设计所规定的强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性等要求外，尚应符合大体积混凝土施工工艺特性的要求，并应符合合理使用材料、降低混凝土绝热温升值的要求。4.1.2大体积混凝土的制备和运输，除应符合设计混凝土强度等级的要求外，尚应根据预拌混凝土供应运输距离、运输设备、供应能力、材料批次、环境温度等调整预拌混凝土的有关参数。大体积混凝土质量控制4.2原材料4.2.1配制大体积混凝土所用水泥:1所用水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的有关规定，当采用其他品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定;2应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其3d的水化热不宜大于240kJ/kg，7d的水化热不宜大270kJ/kg;3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大于8%;4所用水泥在搅拌站的入机温度不宜大于60℃。大体积混凝土质理控制4.2.2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、凝结时间、水化热等性能指标及其他必要的性能指标进行复检。•水泥是混凝土组成材料中最关键的一个组分，它的质量直接决定了混凝土的力学性能、体积稳定性、耐久性等各项指标。在工程前期所做的各种试配和试验，都是建立在各种指标均合格的水泥基础上的。因此，如果后期工程使用的水泥质量出现问题，那么所有的指标都会与设计要求发生偏差，从而导致工程质量下降，严重的还会发生工程质量事故。•有相当数量的商品混凝土搅拌站并未及时复检或复检的性能指标不全，尤其是不复检水化热，直接影响大体积混凝土工程质量，造成了严重的后果，直接造成国家财产损失并威胁人身安全。因此，将此条列为强制性条文是十分必要的。大体积混凝土质量控制4.2.3骨料的选择:•1细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不应大于3%;•2粗骨料宜选用粒径5-31.5mm，并应连续级配，含泥量不应大于1%;•3应选用非碱活性的粗骨料;•4当采用非泵送施工时，粗骨料的粒径可适当增大。大体积混凝土质量控制•4.2.4粉煤灰和粒化高炉矿渣粉。•4.2.5所用外加剂的质量及应用技术•4.2.6外加剂的选择:•1外加剂的品种、掺量应根据工程所用胶凝材料经试验确定;•2应提供外加剂对硬化混凝土收缩等性能的影响;•3耐久性要求较高或寒冷地区的大体积混凝土，宜采用引气剂或引气减水剂。•4.2.7拌合用水的质量。大体积混凝土质量控制4.3配合此设计4.3.1大体积混凝土配合比设计:•1采用混凝土60d或90d强度作指标时，应将其作为混凝土配合比的设计依据。•2所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度不宜大于160mm。•3拌合水用量不宜大于175kg/m3。•4粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%;矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50%;粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%。•5水胶比不宜大于0.50。•6砂率宜为35%--42%。大体积混凝土质量控制4.4制备及运输4.4.1混凝土的制备量与运输能力须满足混凝土浇筑工艺的要求，并应选用具有生产资质的预拌混凝土生产单位，其质量应满足施工工艺对坍落度损失、入模坍落度、入模温度等的技术要求。4.4.2多厂家制备预拌混凝土的工程，应符合原材料、配合比、材料计量等级相同，以及制备工艺和质量检验水平基本相同的要求。4.4.3混凝土拌合物的运输应采用混凝土搅拌运输车，运输车应具有防风、防晒、防雨和防寒设施。大体积混凝土质量控制4.4.4搅拌运输车在装料前应将罐内的积水排尽。4.4.5搅拌运输车的数量应满足混凝土浇筑的工艺要求。4.4.6搅拌运输车单程运送时间，采用预拌混凝土时：•搅拌运输车的单程运送时间是指混凝土装入运输车开始到该运输车开始卸料为止，这样就包括了中途行驶时间和等候卸车时间这两部分。GB/T14902中规定的单程运送时间宜在1.5h内完成。最高气温低于25℃时，单程运送时间可以延长至2h。此项规定主要是从混凝土坍落度损失角度来考虑的，单程运送时间过长，往往会造成混凝土的坍落度损失过大，到了浇筑点以后无法满足泵送要求。大体积混凝土质量控制4.4.7搅拌运输过程中需补充外加剂或调整拌合物质量时，宜符合下列规定:•1运输过程中出现离析或使用外加剂进行调整时，搅拌运输车应进行快速搅拌，搅拌时间不应小于120s;•2运输过程中严禁向拌合物中加水。4.4.8运输过程中，坍落度损失或离析严重，经补充外加剂或快速搅拌已无法恢复混凝土拌合物的工艺性能时，不得浇筑入模。大体积混凝土质量控制5混凝土施工5.1一般规定5.1.1大体积混凝土施工组织设计，应包括下列主要内容:•1大体积混凝土浇筑体温度应力和收缩应力的计算，可按本规范附录B计算;•2施工阶段主要抗裂构造措施和温控指标的确定;•3原材料优选、配合比设计、制备与运输计划;•4混凝土主要施工设备和现场总平面布置;•5温控监测设备和测试布置图;•6混凝土浇筑顺序和施工进度计划;•7混凝土保温和保湿养护方法，其中保温覆盖层的厚度可根据温控指标的要求按本规范附录C计算;•8主要应急保障措施;•9特殊部位和特殊气候条件下的施工措施。大体积混凝土质量控制5.1.2大体积混凝土工程的施工宜采用整体分层连续浇筑施工或推移式连续浇筑施工。•分层连续浇筑施工的特点，一是混凝土一次需要量相对较少，便于振捣，易保证混凝土的浇筑质量;二是可利用混凝土层面散热，对降低大体积混凝土浇筑体的温升有利;三是可确保结构的整体性。•对于实体厚度一般不超过2m、浇筑面积大、工程总量较大且浇筑综合能力有限的混凝土工程，宜采用整体推移式连续浇筑法。5.1.3大体积混凝土施工设置水平施工缝时，除应符合设计要