混凝土溫度應力裂縫控制畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-11-12 10:32 本頁面
【文章內容簡介】 界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。 溫度應力引起的原因 對于邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構，如果內部溫度是非線性分布的，由于結構本身互相約束而出現(xiàn)的 溫度應力。因為大體積混凝土結構尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應力，在中間過程出現(xiàn)壓應力，這種應力成為自身應力。 結構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力，此時的應力稱為約束應力。 這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。溫度應力的分布及大小是比較復雜的，在大多數情況下，需要依靠模型試驗或數值計算?；炷恋男熳兪箿囟葢τ邢喈敶蟮乃沙?，所以分析計算溫度應力時，還必須考慮徐變的影響。 本章小結 綜上所述，大體積混凝土內部的溫度應力是由水化 熱和外界氣溫變化等各種因素引起的疊加應力。由于混凝土是一種脆性材料抗拉強度只相當于抗壓強度的1/10 左右，當混凝土內溫度應力超過混凝土極限抗拉強度時，混凝土就會產生裂縫 6 3 溫度裂縫的預防措施 合理選用原材料和配合比 選用 水化熱低的水泥 在大體積混凝土設備基礎工程中，水化熱引起的升溫較高，降溫幅度大，容易產生溫度裂縫，因此，在選擇水泥時應盡量避免采用或不用早期強度高的水泥，應優(yōu)先選用礦物成分鋁酸三鈣含量較低，水化中氧化鈣、氧化鎂和二氧化鎂盡可能少的水泥，這樣可以達到減少水化 熱的目的。另外，為使混凝土減少升溫，降低水化熱，可以在滿足設計強度要求的前提下， 減少水泥用量 ，盡量選用中低熱水泥。一般工程可選用 礦渣水泥或粉煤灰水泥。 選用粒徑較大骨料 盡量選用骨料粒徑較大和級配良好的粗骨料，施工中可摻入一些不大于 20%的大塊毛石，這樣配制的混凝土即能減少水泥用量和用水量又能降低水化熱，同時，還可以達到提高混凝土的抗壓強度。另外，砂、石含泥量要嚴格控制。砂的 含泥量 小于 2%，石的含泥量小于 1%。 摻入適量減水劑和微膨脹劑 。 摻加一定數量的減水劑或緩凝劑，可以減少水泥用量 ，改善和易性，推遲水化熱的峰值期。而摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，也可以減少混凝土的溫度應力。 利用混凝土的 后期強度 據試驗數據表明，每立方米的混凝土水泥用量，每增減 10 公斤，混凝土溫度受水化熱影響相應升降 1℃ 。因此，可根據大體積混凝土設備基礎結構的實際情況，對結構的剛度和強度進行復核并取得設計和質檢部門的認可后，可用 f4 f60或 f90 替代 f28 作為混凝土設計強度，這樣每立方米混凝土的水泥用量會減少40～ 70 千克 /立方米。相應的水化熱溫升也減少 4℃ ～ 7℃ 。 利用混凝土后期強度主要是從配合比設計入手，并通過試驗證明 28 天之后混凝土強度能繼續(xù)增長。到預計的時間能達到或超過設計強度。 優(yōu)化混凝土的配合比 以便在保證混凝土強度及流動度條件下，盡量節(jié)省水泥、降低混凝土絕熱溫升。按照基于絕熱溫升控制的綠色高性能混凝土配合比優(yōu)化設計四功能準則對配合比進行優(yōu)化； 在大體積混凝土工程施工中，由于水泥水化熱引起混凝土內部溫度和溫度應力劇烈變化，從而導致混凝土發(fā)生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土塊體的內外溫差及降溫速度，是防止混 凝土出現(xiàn)有害溫度裂縫的關鍵。自上世紀初開始，有關大體積混凝土防裂問題就得到研究。美國通過箭石壩（ 1915 年，高 107 米）、胡佛壩（ 1930 年， 221 米）等大壩的建設對大體積混凝土進行了全面的研究，在上世紀 60 年代就得到了一套比較定型的大體積混凝 7 土設計、施工模式。即 ① 采用低熱水泥或一部分用活性摻合料； ② 降低水泥含量以減少總的水化熱量； ③ 限制澆筑層厚度和最短的澆筑間歇期； ④ 采用人工冷卻混凝土組成材料的方法來降低混凝土的澆筑溫度； ⑤ 在混凝土澆筑以后，采用預埋冷卻水管，通循環(huán)水來降低混凝土的水化熱溫升； ⑥ 保護新澆混 凝土的暴露面，以防止突然的降溫，在極端寒冷地區(qū)，掩蓋在棚內進行人工加熱。在酷熱季節(jié)，采用棚蓋來防止新澆混凝土暴露面避免日光直射，并同時用噴霧的辦法來防止混凝土過早的凝結和干燥，要求在各種條件下，混凝土的養(yǎng)護至少在 14d 以上，此外，還采用澆筑層厚與間歇期隨不同澆筑溫度而變化的澆筑辦法。前蘇聯(lián)在 1977年修建托克托古爾電站也形成發(fā)展了一套行之有效的大體積混凝土溫控防裂措施，即托克托古爾法。 我國在修建丹江口工程時，提出了防裂措施，一是嚴格控制基礎允許溫差，新老混凝土上下層溫差和內外溫差；三是嚴格執(zhí)行新澆混凝土 的表面保護；三是提高混凝土的抗裂能力。 由水利工程中總結出來的大體積混凝土溫度裂縫控制方法和措施在建筑工程實踐中也得到應用，取得
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