鐵路隧道防滲混凝土設(shè)計(jì)研究(編輯修改稿)
2024-07-19 19:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫較多的原因。從已建工程調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，底板養(yǎng)護(hù)較好，出現(xiàn)裂縫概率較低，而底板上外墻裂縫概率很高約占80％，這與保溫保濕養(yǎng)護(hù)不足有很大關(guān)系。你好除上述技術(shù)因素外，施工管理不嚴(yán)，趕進(jìn)度，偷工減料，工人素質(zhì)差，施工馬虎等也是造成結(jié)構(gòu)裂縫的人為因素。你好我們發(fā)現(xiàn)不少結(jié)構(gòu)是在澆筑完3～6月，甚至在1～2年內(nèi)出現(xiàn)裂縫。除荷載問題外，主要是環(huán)境溫度和風(fēng)速引起的收縮變形所致。有些地下室不及時(shí)復(fù)土；上部結(jié)構(gòu)不及時(shí)做好封閉；出入口長期敞開，屋面防水層破壞不及時(shí)修補(bǔ)等。這些與施工和業(yè)主對結(jié)構(gòu)維護(hù)缺乏認(rèn)識有關(guān)。鋼筋砼結(jié)構(gòu)與其他物件一樣都存在“熱脹冷縮”的特征，尤其超長結(jié)構(gòu)更為明顯，所以，應(yīng)重視已澆結(jié)構(gòu)的保溫保濕維護(hù)工作。3．水泥混凝土防腐抗?jié)B的基本原理 3．1 水泥混凝土的特性 水泥混凝土既沒有鋼材那樣堅(jiān)強(qiáng)，也沒有鋼材那樣剛韌，為什么它是應(yīng)用最廣泛的工程材料呢？這有很多原因。首先，混凝土具有十分良好的抗水性。不象木材和普通鋼材那樣，混凝土能經(jīng)受水的作用而不產(chǎn)生嚴(yán)重的變質(zhì)，使它成為建造控制、貯蓄和運(yùn)輸水的結(jié)構(gòu)物的理想材料。在水壩、渠道、水管和蓄水池工程中采用混凝土，在全世界幾乎是到處可見。混凝土對一些具有侵蝕性水的耐受性，使得它的用途推廣到許多有害工業(yè)和自然環(huán)境中去。暴露于潮濕環(huán)境中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件：如樁、基礎(chǔ)、地板、梁、柱、屋頂、外墻和路面，經(jīng)常都用混凝土或鋼筋混凝土來制造。鋼筋混凝土在設(shè)計(jì)時(shí)，假定鋼筋和混凝土這兩種材料能共同承受力的作用。予應(yīng)力混凝土是張拉混凝土中的鋼筋或鋼絲束，引入一定大小或—定分布的予應(yīng)力，在一定的程度上抵消了由施加的荷載所產(chǎn)生的拉應(yīng)力。可以肯定，極大數(shù)量的混凝土是用于制造鋼筋混凝土或者預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的。 混凝土得到廣泛應(yīng)用的第二個(gè)原因是，混凝土容易制得各式各樣大小不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這是因?yàn)樾掳杌炷辆哂辛己玫乃苄院统矶?，可方便地填筑于預(yù)先制作好的模板中。幾小時(shí)之后，當(dāng)混凝土已凝結(jié)硬化時(shí)，模板可移去留待重復(fù)使用。 工程師們對混凝土十分鐘愛的第三個(gè)原因，是因?yàn)樗偸枪こ躺献钜椎玫?，并且是最便宜的材料。制造混凝土的主要成分——波特蘭水泥和骨料——都相對地便宜，并在世界大多數(shù)地方較易獲得。與大多數(shù)其它工程材料相比，生產(chǎn)混凝土所需的能耗要小得多，而且大量的工業(yè)廢料可作為混凝土中膠凝材料或骨料的代用品。所以在將來，考慮到能源和資源保護(hù)，混凝土作為結(jié)構(gòu)材料具有其不可替代的獨(dú)特優(yōu)勢。 選用一種材料時(shí)，職業(yè)上的判斷不僅要考慮材料的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性和彈性性質(zhì)，而且要考慮材料的耐久性。因?yàn)槟途眯詫Y(jié)構(gòu)的維修和更新費(fèi)用，有重大經(jīng)濟(jì)意義。耐久性被定義為材料在給定的環(huán)境條件下的使用年限。一般，密實(shí)的或不透水的混凝土具有長期的耐久性。在希臘Rhode島上一個(gè)蓄水池內(nèi)2700年齡期的混凝土及羅馬人建造的許多水硬性混凝土結(jié)構(gòu)，都是混凝土在潮濕環(huán)境中仍然具有耐久性的極好例證。耐久性差的混凝土滲水性，不僅取決于它的配合比、搗實(shí)的程度和養(yǎng)護(hù)，而且取決于正常的溫度和濕度循環(huán)所造成的微裂紋。一般說來，混凝土的強(qiáng)度和耐久性之間有著密切的關(guān)系。 材料領(lǐng)域內(nèi)的進(jìn)展，主要在于認(rèn)識了材料的各種性能是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)而決定的；換句話說，材料性能可以通過適當(dāng)?shù)馗淖儾牧系慕Y(jié)構(gòu)或構(gòu)成而予以改性。雖然混凝土是應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)材料，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是不均勻的，而且高度復(fù)雜。混凝土的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系至今尚未很好闡明?；炷敛煌谄渌こ滩目?，其結(jié)構(gòu)并不保持穩(wěn)定(即其結(jié)構(gòu)不是材料固有的特征)。這是因?yàn)?，結(jié)構(gòu)的兩個(gè)組分，即硬化水泥漿體和過渡區(qū)，隨時(shí)間、環(huán)境濕度和溫度的變化而變化。 理論上結(jié)構(gòu)——性能的關(guān)系模型，一般對預(yù)測工程材料行為有較大幫助，而對混凝土則幾乎毫無用處，其主要理由在于混凝土結(jié)構(gòu)的高度不均勻性和其動力學(xué)特性。有關(guān)混凝土各組分結(jié)構(gòu)的重要特征方面的知識，對了解和控制復(fù)合材科的性質(zhì)仍然是基本的。 骨料相最主要是對混凝土容重、彈性模量、尺寸穩(wěn)定性起作用。這些混凝土性質(zhì)在很大程度上取決于骨料的容重和強(qiáng)度，同時(shí)也取決于骨料結(jié)構(gòu)的物理特性，而不是化學(xué)特性。換句話說，骨料相中的化學(xué)或礦物組成通常較之物理特性諸如體積、尺寸和孔分布等的重要性要小。 除孔隙率外，粗骨科的形狀和結(jié)構(gòu)同樣也影響混凝土的性質(zhì)。通常，天然礫石呈圓形，具有光滑的表面結(jié)構(gòu)。破碎的巖石表面具有粗糙結(jié)構(gòu)；粗糙度取決于巖石類型及所選擇的破碎設(shè)備。破碎的骨料可以含有相當(dāng)數(shù)量的扁平和長條顆粒，這類顆粒對混凝土許多性質(zhì)起不良影響。呈高度蜂窩狀的浮石輕骨料同樣呈多角形和粗糙結(jié)構(gòu)，但陶?；蝽搸r輕骨料通常呈圓形和光滑結(jié)構(gòu)。 混凝土材料的非勻質(zhì)及非等向性的程度，取決于原材料的均勻性、水泥骨料比和水灰比，以及攪拌、澆注、震搗和養(yǎng)護(hù)等施工操作工藝。此外，在硬化早期應(yīng)力作用下，混凝土內(nèi)部形成的微裂縫具有一定的方向性，對硬化后期的不同應(yīng)力狀態(tài)、微裂縫的發(fā)展和變形將有不同的反應(yīng)，這是混凝土的受力后非等向性。 復(fù)雜的微觀內(nèi)應(yīng)力(變形)狀態(tài) 如果將一塊混凝土按比例放大，就可看作由粗骨料和硬化的水泥砂漿這兩種性質(zhì)迥異的主要材料構(gòu)成的非線性、三維實(shí)體結(jié)構(gòu)物。在承受荷載之前和之后，都存在十分復(fù)雜的微觀應(yīng)力(應(yīng)變)場。這正是混凝土材性變化大和性能指標(biāo)離散的主要原因。 在混凝土的凝固過程中，水泥的水化作用產(chǎn)生凝膠體，使水泥砂漿逐漸變稠、硬化,和粗骨料粘結(jié)成一整體。在此同時(shí)，混凝土因水分逐漸逸出而變干燥，水泥砂漿發(fā)生的收縮量遠(yuǎn)大于粗骨料的收縮量。此收縮差使粗骨料受壓, 而砂漿受拉. 雖然任一截面上的應(yīng)力合力為零，但局部的收縮應(yīng)力值可能很大,以致在粗骨料界面上形成微裂縫
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