【正文】 界上沒有受到任何約束或者完全靜定的結(jié)構(gòu)，如果結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度是線性分布的，即不產(chǎn)生應(yīng)力，如果結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身的互相約束而產(chǎn)生的應(yīng)力，稱為自生應(yīng)力。在此期間混凝土的彈性模量還有一些變化，但變化幅度較。二是混凝土彈性模量隨著時間而急劇變化。（1）早期應(yīng)力:自澆筑混凝土開始，至水泥放熱作用基本結(jié)束時止，一般約一個月左右。 控制溫度應(yīng)力由于大體積混凝土體積較大，如果完全不能散熱，混凝土處于絕熱狀態(tài)，上層覆蓋新混凝土后，受到新混凝土中水化熱的影響，老混凝土中的溫度還會略有回升，過了第二個溫度高峰以后，溫度繼續(xù)下降，最后降低到最終穩(wěn)定溫度，該點(diǎn)溫度在持續(xù)下降過程中，受到外界氣溫變化的影響還會隨著時間而有一定的波動。根據(jù)國內(nèi)經(jīng)驗，砂、石的含泥量超過規(guī)定，不僅會增加混凝土的收縮，同時也會引起混凝土抗拉強(qiáng)度的降低，對混凝土的抗裂是十分不利的。因此在滿足可泵性的前提下，應(yīng)盡可能使砂率降低。當(dāng)混凝土通過錐形管和彎管時，混凝土顆粒間的相對位置就會發(fā)生變化，此時如混凝土的砂漿量不足，便會產(chǎn)生堵管現(xiàn)象。這樣就降低了混凝土的溫升和減小了混凝土的收縮。細(xì)骨料以采用中、粗砂為宜。粗骨料顆粒的形狀對混凝土的和易性和用水量也有較大的影響。根據(jù)有關(guān)試驗結(jié)果表明，采用539。同時亦可減少水泥用量，從而使水泥水化熱減小，最終降低了混凝土的溫升。在石子規(guī)格上可根據(jù)施工條件，盡量選用粒徑較大、級配良好的石子。宜優(yōu)先采用以自然連續(xù)級配的粗骨料配制混凝土。 粗細(xì)骨料選擇為了達(dá)到預(yù)定的要求，同時又要發(fā)揮水泥最有效的作用，粗骨料應(yīng)達(dá)到最佳的最大粒徑。粉煤灰替代水泥，使水化熱明顯降低，對于大體積混凝土工程，可降低混凝土內(nèi)部溫度。綜上所述，在大體積混凝土中摻入U型膨脹劑能使混凝土產(chǎn)生適度微膨脹來補(bǔ)償收縮，在有約束的條件下，在混凝土中建立自應(yīng)力，混凝土凝固后，仍存在微弱的膨脹和內(nèi)應(yīng)力，可補(bǔ)償混凝土的收縮。在混凝土中摻加粉煤灰，改善了混凝土的和易性，降低了水灰比，減少了多余水份蒸發(fā)后形成的孔隙，粉煤灰取代部分水泥后，早期水化熱明顯降低，對于大體積混凝土工程摻粉煤灰的混凝土能使溫度峰值顯著降低，出現(xiàn)峰值溫度的時間也能推遲。齡期越長，反應(yīng)越完全，混凝土越密實，混凝土的強(qiáng)度也越高。這六種礦物的含量較多，對粉煤灰的影響也較大。粉煤灰的礦物組成相當(dāng)復(fù)雜。：粉煤灰是從燒煤粉的鍋爐煙氣中收集的粉狀灰粒，國外把它叫做“飛灰”或者“磨細(xì)燃料灰”。因一定的膨脹結(jié)晶能夠使混凝土更加致密，毛細(xì)孔減小，界面結(jié)構(gòu)得到改善，從而使強(qiáng)度提高。膨脹混凝土的強(qiáng)度分自由膨脹強(qiáng)度和約束膨脹強(qiáng)度。目前應(yīng)用較多的是UEA混凝土膨脹劑，它是一種特制的硫鋁酸鹽膨脹劑，主要由無水硫鋁酸鈣。摻入緩凝高效減水劑既可減少混凝土的單位用水量，滿足稠度的要求，又能提高混凝土的和易性，延緩混凝土的凝結(jié)時間，降低水化熱。但是，摻高效減水劑的混凝土拌合物凝結(jié)時間可稍許提前并且塌落度損失較快。近年來，開發(fā)一種新型“減低收縮劑’’，常用的有UEA，AEA，是摻入后可使混凝土空隙中水分表面張力下降從而減少收縮的新材料，它可減少收縮40％60％，但是能否起到有效地控制收縮裂縫的作用，還應(yīng)注重其適用條件和后期收縮。木質(zhì)素磺酸鈣屬陰離子表面活性劑，對水泥顆粒有明顯的分散效應(yīng)，并能使水的表面張力降低而引起加氣作用。通過試驗，在同樣水灰比情況下，摻高效成水劑的混凝土28天強(qiáng)度比不摻高效成水劑的混凝土要多，且塌落度增加很大。和未摻高效減水劑的混凝土相比，采用同樣的塌落度，摻高效減水劑的混凝土可大大減小水灰比。目前國際上通用的高效減水劑主要有兩類:第一類是以磺酸鹽甲醛縮合物為代表的磺化煤焦油系減水劑，第二類是以三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物為代表的樹脂系減水劑。其性能也由其組成材料的性能和摻量決定。因此應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)耐饧觿?。為此，施工大體積混凝土結(jié)構(gòu)多用32425礦渣硅酸鹽水泥。為控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)因水泥水化熱而產(chǎn)生的溫升，需采取相應(yīng)的施工措施。第三章 大體積混凝土溫度裂縫控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)在降溫階段，由于降溫和水分蒸發(fā)等原因產(chǎn)生收縮，再加上存在外約束不能自由變形而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積．干濕交替將引起混凝土體積的交替變化，這對混凝土是很不利的?；炷恋氖湛s機(jī)理比較復(fù)雜，其最大的原因，可能是內(nèi)部孔隙水蒸發(fā)變化時引起的毛細(xì)管引力。多余水分的蒸發(fā)會引起混凝土體積的收縮(干縮)，這種收縮變形不受約束條件的影響。目前，補(bǔ)償收縮混凝土的研究和發(fā)展逐漸認(rèn)識到，如果有意識地控制和利用混凝土的自身體積膨脹，有可能大大改善某些混凝土的抗裂性。混凝土水化作用產(chǎn)生的體積變形，稱為“自身體積變形”，該變形主要取決于膠凝材料的性質(zhì)，對于普通水泥混凝土來說，大多數(shù)為收縮變形，少數(shù)為膨脹變形，一般在50~+50 x l06曠范圍內(nèi)。而當(dāng)應(yīng)力超過某一數(shù)值，便引起裂縫。具有大斷面的結(jié)構(gòu)，其變形還可能受到其它物體的宏觀約束。外約束指結(jié)構(gòu)物的邊界條件，一般指支座或其它外界因素對結(jié)構(gòu)物變形的約束。 約束條件各種結(jié)構(gòu)物在變形變化過程中，必然會受到一定的“約束”或“抑制”而阻礙變形，這就是指的約束條件。同時，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般在60～65C，并且有較大的連續(xù)時間(與結(jié)構(gòu)尺寸和澆筑塊體厚度有關(guān))?；炷恋臐仓囟纫灿撸欢饨鐪囟认陆?，又增加混凝土的降溫幅度，特別是氣溫驟降，會大大增加外層混凝土與內(nèi)部混凝土的溫度梯度，這對大體積混凝土是極為不利的。當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗這種拉應(yīng)力時，便開始出現(xiàn)溫度裂縫。由于混凝土的導(dǎo)熱性能差，澆筑初期混凝土的強(qiáng)度和彈性模量都很低，對水化熱引起的急劇溫升約束不大，相應(yīng)的溫度應(yīng)力也較小。水泥水化熱引起的絕熱溫升，是與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，并隨混凝土的齡期(時間)按指數(shù)關(guān)系增長，一般在10～12天接近于最終絕熱溫升。而大體積混凝土結(jié)構(gòu)物一般斷面較厚，水泥放出的熱量聚集在結(jié)構(gòu)物內(nèi)部不易散發(fā)。一旦溫度應(yīng)力超過混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時，即會出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，是其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果。造成結(jié)構(gòu)裂縫的原因是復(fù)雜的，綜合性的。由于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)物和大型設(shè)備基礎(chǔ)的出現(xiàn)，大體積混凝土也被廣泛采用，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度裂縫日益成為建筑工程技術(shù)人員面臨的技術(shù)難題。 大體積混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生原理溫度，作為一種變形作用，在混凝土結(jié)構(gòu)中引起的裂縫有表面裂縫和貫穿裂縫兩種。但微裂縫的存在，結(jié)構(gòu)受力作用時，就會發(fā)展成宏觀裂縫。微裂縫是所有混凝土結(jié)構(gòu)都具有的，它的存在是正常的現(xiàn)象