【正文】 對(duì)于普通混凝土如取徐變變形最終值 f=76 105,彈性變形值ε =33 105；Φ =。 （三）大體積混凝土的徐變 在大體積混凝土生溫階段，混凝土內(nèi)部因膨脹而引起相向變形（屬于限制條件下的膨脹），但此時(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)育得還不夠，塑性還較大。這種相向變形大部分為塑性變形荷徐變所消耗。因此限制膨脹所引起的混凝土密實(shí)作用，由于徐變而大大削弱。 降溫階段由于限制收縮而在混凝土中出現(xiàn)一定的拉應(yīng)力，拉力徐變隨之產(chǎn)生，它能增加混凝土的拉伸變形能力，有時(shí)能使混凝土的極限延伸率提 高 12 倍或更多，推遲或避免開裂。所以徐變對(duì)于防止大體積混凝土開裂有利。但是此時(shí)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)隨斷裂而發(fā)展，強(qiáng)度及彈性模量上升，而塑性減少，徐變也隨之減少。因此，收縮所產(chǎn)生的拉應(yīng)力發(fā)展到一定程度仍能引起混凝土開裂。 二、應(yīng)力松弛 混凝土結(jié)構(gòu)載荷載作用下，如保持約束變形為常量，則結(jié)構(gòu)約束應(yīng)力將隨時(shí)間逐漸減少，此現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。它是由于混凝土的徐變特性引起的。在變形為常量的條件下，任意時(shí)刻應(yīng)力與初始應(yīng)力之比稱為應(yīng)力松弛系數(shù)。由于松弛實(shí)驗(yàn)較費(fèi)事，一般根據(jù)在常荷載作用下 的徐變資料得到應(yīng)力松弛系數(shù)。 混凝土松弛程度與外加荷載時(shí)混凝土的齡期有關(guān)。時(shí)間越早，混凝土徐變引起的松弛可越大，其次同應(yīng)力作用的長(zhǎng)短時(shí)間有關(guān)，時(shí)間越長(zhǎng)，則松弛也越大。 混凝土結(jié)構(gòu)澆注 20 天后已夠成熟，產(chǎn)生約束變形。此時(shí)齡期的影響很小，可忽略不計(jì)，應(yīng)力松弛系數(shù) S (t)只與發(fā)生的約束變形后荷載持續(xù)時(shí)間 t 有關(guān)。 大體積混凝土在溫度應(yīng)力作用下的兩種不利情況 一、大體積混凝土澆注后一段時(shí)間，內(nèi)部水化熱不易散失，外部混凝土散熱較快，水化熱溫升隨壁（板）厚度增加而加大，混凝土內(nèi)外形成一定的溫度梯度。無論溫升 階段或溫降階段，混凝土中心溫度總是高于混凝土表面溫度。根據(jù)熱脹冷縮原理，中心部分混凝土膨脹速率要比表面混凝土大。因此，混凝土中心與表面各質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)約束以及來自地基及其他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。當(dāng)溫度梯度大到一定程度時(shí)，表面拉應(yīng)力 ? (t)超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度 R f (t)時(shí)，混凝土表面產(chǎn)生裂縫。在升溫階段，混凝土未充分硬化，彈性模量小，徐變影響較大。因此拉應(yīng)力較小，只引起混凝土表面裂縫。 二、隨著水泥水化反應(yīng)的結(jié)束及混凝土的不斷散熱，大體積混凝土由升溫階段過 渡到降溫階段。溫度降低，混凝土體積收縮。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縮程度不同，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)約束，同時(shí)地基與邊界條件也對(duì)收縮的混凝土產(chǎn)生較大外約束。內(nèi)外約束的作用，使收縮的混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，隨混凝土的齡期增長(zhǎng)，抗拉強(qiáng)度 R f (t) 增大。彈性模量 E(t)增高，徐變影響減小。因此降溫收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力 ? (t)較大，易在混凝土中心部位形成較高拉應(yīng)力區(qū)，若此時(shí)的混凝土拉應(yīng)力 ? (t)大于混凝土此齡期的抗拉強(qiáng)度 R f (t)，則大體積混凝土產(chǎn)生貫穿裂縫。 大體積混凝土的裂縫 一、按裂縫的部位可分為： （ 1）粘著裂縫：是指骨料與水泥面的的粘結(jié)面上的裂縫，主要沿骨料周圍出現(xiàn)。 （ 2）水泥面裂縫：是指水泥漿中的裂縫，出現(xiàn)在骨料與骨料之間。 （ 3）骨料裂縫：是指骨料本身的裂縫。 二、按混凝土裂縫起因可分為 （ 1）由外荷載（靜、動(dòng)荷載）的直接應(yīng)力（即按常規(guī)計(jì)算的筑要應(yīng)力）引起的裂縫； （ 2）由結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫； （ 3）由變形引起的裂縫，即結(jié)構(gòu)由溫度、濕度引起的收縮或膨脹、不均勻沉降等變形產(chǎn)生的應(yīng)力而引起的裂縫。 三、按混凝土裂縫深度劃分為： (1) 貫穿裂縫：切斷了結(jié)構(gòu)斷面，可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，其危害性是較嚴(yán)重的； (2) 深層裂縫：部分地切斷結(jié)構(gòu)斷面，也有一定地危害性； (3) 表面裂縫：一般危害性較小。當(dāng)處于基礎(chǔ)或老混凝土約束范圍以內(nèi)地表面裂縫，在內(nèi)部混凝土降溫過程中，可能發(fā)展為貫穿裂縫。 四、 裂縫寬度劃分 : 分為微觀裂縫和宏觀裂縫。微觀裂縫也稱為“肉眼看不見的裂縫”。裂縫寬度在~ 以內(nèi)，所以取 為宏觀裂縫的起始寬度， 裂縫寬度指一條裂縫中較寬區(qū)段地平均值。 宏觀裂縫可以避免，但不是所有的宏觀裂縫都是有害的 。從國內(nèi)外試驗(yàn)資料分析，V/s β 2 大體積混凝土 結(jié)構(gòu)物裂縫寬度一般控制在如下范圍： (1) 無侵蝕介質(zhì)，無抗?jié)B要求 (2) 輕微侵蝕介質(zhì)，無抗?jié)B要求 (3) 嚴(yán)重侵蝕介質(zhì)，有抗?jié)B要求 大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合措施 降低澆注溫度及硬化過程中的混凝土溫度 一、混凝土原材料的預(yù)冷卻 混凝土原材料的預(yù)冷卻，不僅可以降低混凝土的澆注溫度，而且還可削減混凝土內(nèi)部的最高溫度，并減少最高溫度與穩(wěn)定溫度之間的差值，從而把混凝土內(nèi)的溫度變化控制在允許范圍之內(nèi)，以防止裂縫的產(chǎn)生。 （一）冷卻攪和水或摻冰屑 在暑期施工中，一般采用冷卻拌和水或摻冰屑的辦法，達(dá)到降低混凝土拌和溫度的目的。 在拌和水中加冰，必須使冰在拌和過程中完全融化，否則，待混凝土澆筑后冰屑融化，在混凝土中形成空洞，影響混凝土的質(zhì)量。 （二）預(yù)冷骨料 當(dāng)混凝土體積特大或氣溫很高時(shí)，單靠冷卻拌和水法往往滿足不了要求 ,故還需與預(yù)冷骨料配合使用 , 預(yù)冷骨料通常有濕法、干法與真空氣法三種。 二、降低水泥水化熱 （一）水泥的選用 應(yīng)優(yōu)先采用水化熱低的礦渣水泥配制大體積混凝土，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為 C15時(shí)，可采用 325 號(hào)礦渣硅酸鹽水泥，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20 或 C20 以上時(shí)，宜采用 425 號(hào)的礦渣硅酸鹽水泥；也可用 525號(hào)水泥，但注意用量。 對(duì)大體積混凝土所用的水泥，應(yīng)進(jìn)行水化熱測(cè)定，水泥水化熱的測(cè)定按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥水化熱試驗(yàn)方法（直接法）》進(jìn)行，配制混凝土所用水泥 7 天的水化熱宜不大于 250kj/kg。 （二）避免用高強(qiáng)混凝，盡可能選用中低強(qiáng)度混凝土，基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜在C25~C35 的范圍選用，利用后期強(qiáng)度 R60。 （三）大體積混凝土配合比的選擇：在滿足設(shè)計(jì)要求及施工工藝要求的前提下，應(yīng)盡量減少水泥用量，以降低 混凝土的絕熱溫升。 提高混凝土極限抗拉強(qiáng)度 一、選擇良好級(jí)配的粗骨料，嚴(yán)格控制其含泥量不大于 ％。 二、加強(qiáng)混凝土的振搗，采用二次投料法及二次振搗法，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，并在澆注后及時(shí)排除表面積水以提高混凝土濕度和早期齡期抗拉強(qiáng)度，減少收縮變形。 三、在大體積混凝土內(nèi)設(shè)置必要的溫度配筋（采用小直徑、密間距）。在應(yīng)力集中處如界面突變或轉(zhuǎn)折處，底板（頂板）與墻轉(zhuǎn)折處，孔洞轉(zhuǎn)角及周邊，增加斜向構(gòu)造配筋，以防止出現(xiàn)裂縫。 改善約束條件，削減溫度應(yīng)力 一、采取分層或分塊澆筑大體積混凝土，合理設(shè)置 水平或垂直施工縫，或在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置施工后澆帶，以放松約束程度，并減少每次澆筑長(zhǎng)度的蓄熱量，以防止水化熱的積聚，減少溫度應(yīng)力。 二、 對(duì)大體積混凝土基礎(chǔ)與巖石地基，或基礎(chǔ)與厚大的混凝土墊層之間設(shè)置滑動(dòng)層，如采用平面澆瀝青膠鋪砂或刷熱瀝青或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位設(shè)置緩沖層，可用鋪設(shè) 30~50mm 厚瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，釋放約束應(yīng)力。 三、采用合理的平面和里面設(shè)計(jì)。避免截面突變，從而減小約束應(yīng)力。 加強(qiáng)施工中的溫度控制 一、在大體積混凝土工程施工前，應(yīng)對(duì)施工階段大體積混 凝土澆注的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，確定施工階段大體積澆注塊體的升溫峰值、里外溫差及降溫速度的控制指標(biāo)及制定溫控施工技術(shù)措施。溫度控制應(yīng)圍繞如何防止因溫度變形而引起的結(jié)構(gòu)物開裂為核心。 溫度控制的目的，就是要對(duì)混凝土的初始溫度（澆筑溫度），和混凝土內(nèi)部的最高溫度進(jìn)行人為的控制。 溫度控制措施必須建立在嚴(yán)密的科學(xué)基礎(chǔ)上。不但要有溫度控制的要求，而且還應(yīng)計(jì)算出各齡期混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力。只有采取溫度及應(yīng)力“雙控制”的方法，才能最大限度地避免結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)開裂的情況。 二、合理安排施工程序，控制混凝土澆注面在 澆筑過程中均勻上升，避免混凝土拌合物堆積高差過大。在結(jié)構(gòu)完成后及時(shí)間回填土，避免其側(cè)面長(zhǎng)期暴露。 三、加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)與管理，實(shí)行信息化控制，隨時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化， 混凝土的中心溫度與表面溫度之間的差值（ Tmax – Tb），基底面溫差以及混凝土表面溫度與室外空氣中最低溫度之間的差值（ Tb – Tq），均應(yīng)小于 20?C；經(jīng)過計(jì)算確認(rèn)結(jié)構(gòu)物混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí)，允許不大于 25~30?C。及時(shí)調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土的溫度梯度和溫度不至過大，以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)。 四、 `規(guī)定合理的拆模時(shí)間 ,拆模時(shí)間應(yīng)考慮氣溫環(huán)境等情況 ,必須有利于溫度控制 ,即拆模后混凝土的溫差不能太大 ,拆模后及時(shí)回填土。 五、混凝土澆筑后，做好表面的長(zhǎng)時(shí)間保溫保濕養(yǎng)護(hù)，延緩降溫時(shí)間和速度，以充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”，以減低溫度應(yīng)力。夏季及常溫應(yīng)在澆筑后及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，以保持混凝土表面經(jīng)常濕潤(rùn)為原則，模板上亦應(yīng)經(jīng)常灑水。夏季應(yīng)避免曝曬，注意保溫。冬季應(yīng)采取措施保溫覆蓋，以免發(fā)生急劇的溫度梯度。當(dāng)氣溫驟降，為防止表面散熱過快，內(nèi)外溫差過大，可用碘鎢燈或其他加熱裝置加熱表面。 混凝土混合物中摻入膨脹劑 混凝土混合 物中摻入膨脹劑，為大體積混凝土的施工開辟了一個(gè)嶄新的領(lǐng)域。膨脹劑在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的膨脹受到內(nèi)部限制（包括混凝土本身及鋼筋的限制）。因此是限制膨脹。在正確使用膨脹劑及摻量正確的前提下，膨脹劑的微膨脹作用可部分地抵消大體積混凝土的限制收縮，從而防止或減少收縮裂縫。因此摻膨脹劑的混凝土稱為補(bǔ)償收縮混凝土。 大體積混凝土施工 常用的澆筑方案是采用分段分層的方法，有以下幾種（見圖 3） 圖 3 大體積混凝土澆筑方案 (a) 全面分層； (b) 分段分層； (c) 斜面分層 (a) 全面分層 在整個(gè)模板內(nèi)全面 分層，澆筑區(qū)面積即為基礎(chǔ)平面面積，第一層全部澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，第二層要在第一層混凝土初凝之前，全部澆筑振搗完畢。采用這種方案，結(jié)構(gòu)的平面尺寸一般不宜太大。 (b) 分段分層 混凝土從底層開始澆筑，進(jìn)行一定距離后就回頭澆第二層，如此向前呈階梯形推進(jìn)。當(dāng)結(jié)構(gòu)的厚度不大，分層較少時(shí)，混凝土澆筑到頂后，第一層末端的混凝土還未初凝，又可從第二層依次分層澆筑。適于在結(jié)構(gòu)平面面積較大時(shí)采用。 (c) 斜面分層 當(dāng)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大大超過厚度三倍時(shí)，可采用本方案。振搗工作從澆筑層斜面的下端開始，逐漸上移，以保證混 凝土的澆筑質(zhì)量。 例卷 1 一、填空題（每空 1 分，共 30 分） 作為保證基坑開挖穩(wěn)定的支護(hù)體系包括 _擋墻 _和 _支撐 _兩部分。 鋼板樁一般分為 槽鋼鋼板樁 _和 _熱軋鎖口鋼板樁 兩種。 土層錨桿設(shè)計(jì)要考慮的問題包括 錨桿布置 錨桿承載力 錨桿的整體穩(wěn)定性 錨桿的尺寸確定 _等。 灌注樁的施工方法，常用的有 _鉆孔灌注樁 套管成孔灌注樁 爆擴(kuò)成孔灌注樁 _和 _挖孔灌注樁 _等多種。 大體積混凝土在溫度應(yīng)力作用下將產(chǎn)生 _表面裂縫 貫穿裂縫 _兩種裂縫。 采用商品混凝土泵送施工工藝，布料桿 是完成 輸送 布料 攤鋪混凝土 及 澆注入模 _的最佳機(jī)械。 鋼筋氣壓焊設(shè)備主要包括 _氧氣 _和乙炔供氣裝置 加熱器 加壓器 及 _鋼筋卡具 等。 大模板通常由 _面板 骨架 支撐系統(tǒng) _和 _附件 _等組成． 電弧焊焊接材料主要有 _焊條 焊絲_及 _焊劑 _。 二、簡(jiǎn)答題（每題５分，共 40 分） 地基開挖過程中，如遇到局部軟硬地基，如何處理？ 答：（ 1）若基礎(chǔ)下局部遇基巖、舊墻基、老灰土、大塊石或構(gòu)筑物盡可能挖除，以防建筑物由于局部落于較硬物上造成不均勻沉降而建筑物開裂，或?qū)?jiān)硬物鑿去30～ 50cm 深，再回填土 砂混合物夯實(shí)。 （２）若基礎(chǔ)部分落于基巖或硬土層上，部分落于軟弱土層上。采取在軟土層上作混凝土或砌塊石支承墻 (或支墩 )，或現(xiàn)場(chǎng)灌注樁直至基巖?；A(chǔ)底板配適當(dāng)鋼筋，或?qū)⒒A(chǔ)以下基巖鑿去 30～ 50cm 深，填以中、粗砂或土砂混合物作墊層，使能調(diào)整巖土交界部位地基的相對(duì)變形，避免應(yīng)力集中出現(xiàn)裂縫，或采取加強(qiáng)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的剛度、來克服地基的不均勻變形。 （ 3）若基礎(chǔ)落于高差較大的傾斜巖層上，部分基礎(chǔ)落于基巖上，部分基礎(chǔ)懸空。則應(yīng)在較低部分基巖上作混凝土或砌塊石支承墻 (墩 )，中間用素土分層夯實(shí)回填，或?qū)⑤^高部分巖 層鑿去、使基礎(chǔ)底板落在同一標(biāo)高上，或在較低部分基巖上用低標(biāo)號(hào)混凝土或毛石混凝土填充。 工程中常用的擋墻結(jié)構(gòu)一般有哪些