高層建筑鋼筋混凝土基礎(chǔ)大底板裂縫機理分析及預(yù)防畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 凝土內(nèi)部與表面散熱速率不一樣，在其表面形成較大的溫度梯度，從而引起較大的表面拉應(yīng)力。這兩種收縮由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束，也會產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，直至出現(xiàn)收縮裂縫。即混凝土內(nèi)的水分不斷蒸發(fā) , 引起顯著的體積收縮。 混凝土的體積收縮是一種必然現(xiàn)象 ,試驗表明 ,在完全自由的狀態(tài)下 ,收縮只會引起構(gòu)件的縮短 ,不會在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力 ,因而不會產(chǎn)生裂縫?；炷翂w的垂直裂縫多見于地下室的外墻 , 其間距較均勻且長度相近 , 主要是上下端受到混凝土頂、底板的約束 。 柱中的水平裂縫細而短 , 在模板約束強的轉(zhuǎn)角位置 , 混合結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱也常產(chǎn)生此類裂縫。這就是目 前大量使用塌落度大的商品混凝土而造成房屋混凝土構(gòu)件 (尤其是板 ) 開裂現(xiàn)象較普遍的原因之一。 ⑤ 結(jié)構(gòu)類型 不同的結(jié)構(gòu)形式所產(chǎn)生的約束強弱不同 ,收縮應(yīng)力也相差較大 ,如剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度強于框架結(jié)構(gòu) ,則剪刀墻結(jié)構(gòu)板上產(chǎn)生收縮裂縫的現(xiàn)象也較框架結(jié)構(gòu)嚴重 .以相同的結(jié)構(gòu)來說 ,體型布置和剛度分布的不同 , 又會產(chǎn)生強弱不一的約束 , 收縮裂縫出現(xiàn)的位置及程度就會不同。 ⑧ 其他因素 凝土的收縮還與許多因素有關(guān) ,如水泥品種、骨料彈性模量、摻合量、環(huán)境條件、混凝土 密實度等。 適當增加混凝土構(gòu)件的配筋率 ,鋼筋與混凝土之間的握裹力 ,也能部分抵消混凝土收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力。松弛變形是大體積混凝土溫度裂縫區(qū)別于荷載產(chǎn)生裂縫的主要特點。 由變形變化引起的裂縫主要是溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素引起的裂縫。水泥石裂縫：指水泥漿中的裂縫，主要出現(xiàn)在骨料與骨料之間。在構(gòu)造理論中提出了一種簡單的計算模型，即假定圓形骨料不變形且均勻分布于均質(zhì)彈性 水泥石中，當水泥石產(chǎn)生收縮時引起內(nèi)應(yīng)力，這種應(yīng)力可引起粘著微裂縫和水泥石微觀裂縫，混凝土的微觀裂縫肉眼是看不見的，肉眼可見裂縫范圍一般以。另一方面，混凝土體中各相的結(jié)合界面是最薄弱的環(huán)節(jié)，在外界因素作用下，將脫開而形成截面裂隙，并發(fā)展成微裂紋。因此，混凝土材料的破壞過程實際上是損傷、損傷積累、宏觀裂紋出現(xiàn)、損傷繼續(xù)積累、宏觀裂縫擴展交織發(fā)生的過程。 根據(jù)試驗研究可以得出，骨料和水泥砂漿的最大應(yīng)力都發(fā)生在界面上。 根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個階段： 早期自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約 30 天。晚期混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期。 約束應(yīng)力： 結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束 ,不能自由變形而引起的應(yīng)力。在大多數(shù)情況下， 需要依靠模型試驗或數(shù)值計算。對于大體積混凝土施工階段來講，裂縫是由于混凝土溫度變形而引起的。由于混凝土導熱不良，體積較大，相對散熱較小，因此形成熱量的積聚。因此，混凝土中心與表面各質(zhì)點間的內(nèi)約束以及來自地基及其它外部邊界約束的共同作用，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。由于混凝土內(nèi)部熱量是通過表面向外散發(fā)，降溫階段混凝土中心部分與表面部分的冷卻程度不同，在混凝土內(nèi) 部產(chǎn)生較大的內(nèi)約束，使收縮的混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，隨著混凝土的齡期增長，抗拉強度增大，彈性模量增高，徐變影響減小。同時也減小了混凝土的內(nèi)外溫差。混凝土的內(nèi)部溫度是澆筑溫度（既混凝土的入模溫度），它是混凝土水化熱溫升的基礎(chǔ)。 混凝土內(nèi)部的溫度是水化熱的絕熱溫度、澆筑溫度和結(jié)構(gòu)物的散熱溫降等各種溫度的疊加，而溫度應(yīng)力則是由溫差變形造成的，溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。而當應(yīng)力超過某 一數(shù)值，便引起裂縫。 當超過混凝土的極限拉伸值時，便出現(xiàn)裂縫。這足以說明，改善約束條件（特別是基礎(chǔ)的嵌固狀態(tài)）對防止混凝土的開裂有很大的影響。骨料要盡量選用粒徑較大、級配良好的骨料，同時嚴格控制砂石的含泥率和石子中的針狀和片狀顆粒的含量。水平全面分層主要適用于面積不太大的項目，該 方法關(guān)鍵是要保證做到第一層混凝土澆筑完后，第二層混凝土開始澆筑時第一層混凝土尚未凝固，如此逐層進行，直至澆筑完畢。 為了有效的控制混凝土的水化熱 溫度，必須預(yù)先知道混凝土最終的熱峰值 T。由于混凝土體內(nèi)的最高溫度取決于混凝土入模溫度和水泥水化熱產(chǎn)生的升溫， 而水化熱在混凝土配合比確定后就不會變化，所以入模溫度就顯得十分重要。夏季， 必須保持塑料薄膜下始終有凝結(jié)水，使混凝土表面處于潮濕狀態(tài)，保持混凝土水分不過早蒸發(fā)。 采用保溫法控制溫度的原理，就是利用混凝土的初始溫度加上水泥水化熱的溫升，使結(jié)構(gòu)物在養(yǎng)護過程中， 降溫速度減慢，這樣就能控制混凝土的內(nèi)外溫差，從而防止混凝土因溫差過大引起變形而產(chǎn)生的溫度裂縫。如果施工管 14 理和安排得當，可以取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟效果?；炷恋娜肽囟冗^低，就無法控制混凝土內(nèi)外溫差小于 20℃ 的要求，因此，當氣溫低于 +5℃時，應(yīng)對混凝土中的原材料進行加熱攪拌，原材料的加熱溫度應(yīng)遵循冬季施工的有關(guān)規(guī)定。保溫 層應(yīng)根據(jù)工程特點、施工時的氣候和施工條件等選用以下幾種構(gòu)件： ③ 結(jié)構(gòu)物表面。除按規(guī)定設(shè)有模板保護外，在北方地區(qū)及低溫季節(jié)施工時，必須采用有填充材料的雙層箱形保溫模板，或再在外側(cè)覆掛層狀保溫材料。工程施工多在夏季，如在混凝土澆注后立即覆蓋保溫材料，不利于降低混凝土內(nèi)部的最高溫度，增加了后期產(chǎn)生深層裂縫的危險性，可以在內(nèi)外溫差控制的允許范圍內(nèi)，通過調(diào)整保溫時間加以解決。當日平均氣溫在 24d 內(nèi)連續(xù)下降 69℃ ,未滿 28d齡期的混凝土表面可能產(chǎn)生裂縫?；炷敛粷菜B(yǎng)護，不僅強度降低，而且收縮較大，抗裂性能差。 4 結(jié)束語 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是影響建筑物滿足安全性、適用性和耐久性的一個非常重要的方面 建筑物的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件常常由于各種不同的原因?qū)е赂鞣N裂縫出現(xiàn)，其有害程度是可以控制
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