【正文】
0=[(CS+CWQS)WSTS+(Cg+CwQg)WgTg+CcWcTc+Cw(WwQsWcQgWs)Tw]/(CsWs+CgWg+CwWw+CcWc)(31)式中CS,Cg,Cc,Cw—分別為砂、石、水泥、和水的比熱,J/Kg集料的選用應(yīng)根據(jù)就地取材的原則,首先 考慮成本較低、質(zhì)量?jī)?yōu)良、滿足要求的天然砂石料。混凝土中常用的外加料主要是外加劑和摻合料。2).摻加外加料大體積混凝土一般體積都較大,其主要特征:結(jié)構(gòu)厚、混凝土量大,水泥水化熱使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫升和收縮變形,因此混凝土裂縫控制是一個(gè)十分關(guān)鍵的技術(shù)。6).設(shè)置應(yīng)力緩和溝 材料控制措施1).水泥品種選擇和用量控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)引起裂縫的主要原因是:混凝土的導(dǎo)熱性能較差,水泥水化熱的大量積聚,使混凝土出現(xiàn)早期溫升和后期溫降現(xiàn)象。為此,可在空洞四周增配斜向鋼筋、鋼筋網(wǎng)片;在變斷面處避免斷面突變,可作局部處理使斷面逐漸過渡,同時(shí)增配一定量的抗裂鋼筋,這對(duì)防止裂縫產(chǎn)生是有很大作用的。3).設(shè)置滑動(dòng)層為了減小混凝土由于邊界存在約束而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,在與外約束的接觸面上全部設(shè)置滑動(dòng)層,則結(jié)構(gòu)計(jì)算長(zhǎng)度可折減約一半。它既是施工措施,又是設(shè)計(jì)手段。因?yàn)檫@種縫只在施工期間存在,所以是一種特殊的施工縫。 設(shè)計(jì)措施1).設(shè)置后澆帶在現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,只在施工期間保留的臨時(shí)性施工縫,稱為“后澆帶”。防止產(chǎn)生溫度裂縫是大體積混凝土研究的重要課題,我國(guó)自 20 世紀(jì) 60 年代開始進(jìn)行研究,目前已積累了很多成功的經(jīng)驗(yàn)。干濕交替將引起混凝土體積的交替變化,這對(duì)混凝土是很不利的。收縮在很大程度上是有可逆現(xiàn)象的。4)、混凝土的體積變形混凝土在水泥水化過程中要產(chǎn)生一定的體積變形,成為“自由體積變形”。④干縮(失水收縮)水泥石在干燥和水濕的環(huán)境中要產(chǎn)生干縮和濕漲現(xiàn)象,最大的收縮是發(fā)生在第一次干燥之后,收縮和膨脹變形是部分可逆的。②塑性收縮混凝土澆筑后 4~15 小時(shí)左右,水泥水化反應(yīng)激烈,分子鏈逐漸形成,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)現(xiàn)象,引起失水收縮,是在初凝過程中發(fā)生的收縮,也稱之為凝縮,此時(shí)骨料與膠合料之間也產(chǎn)生不均勻的沉縮變形,都發(fā)生在混凝土終凝之前,即塑性階段,故稱為塑性收縮?;炷林械乃钟谢瘜W(xué)結(jié)合水、物理—化學(xué)結(jié)合水和物理力學(xué)結(jié)合水三種。混凝土重要組成部分是水泥和水,通過水泥和水的水化作用,形成膠凝材料,將松散的砂石骨料膠合成為人工石體——混凝土。 混凝土的收縮變形影響1).混凝土的收縮大部分混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因是由于變形作用引起的,而變形作用包括溫度、濕度及不均勻沉降等?;炷恋膬?nèi)部溫度是由水化熱的絕熱溫升、澆筑溫度和結(jié)構(gòu)物的散熱溫度等各種溫度的疊加之和組成,而溫度應(yīng)力則是由溫差所引起的溫度變形造成的;溫差愈大,溫度應(yīng)力也愈大。 外界氣溫變化的影響大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工階段,外界氣溫的變化對(duì)防止大體積混凝土開裂有著重大影響。其開裂原因主要是變形變化引起的自約束應(yīng)力。沿著一個(gè)構(gòu)件截面各點(diǎn)可能有不同的溫度和收縮變形,引起連續(xù)介質(zhì)各點(diǎn)間的內(nèi)約束應(yīng)力。由于各種建筑結(jié)構(gòu)所處的具體條件不同,便在結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生不同程度的約束,按約束程度的大小,外約束又分為無約束(自由體)、彈性約束和全約束(嵌固體)三種。約束又分為內(nèi)約束和外約束。習(xí)慣上認(rèn)為:“強(qiáng)度等級(jí)越高安全度越大,就高不就低,提高混凝土強(qiáng)度沒壞處”。試驗(yàn)表明,水泥水化熱在 1~3 天內(nèi)放出的熱量最多,大約占總熱量的 50%左右,混凝土澆筑后的 3~5 天內(nèi),混凝土內(nèi)部溫度最高。在水利工程中一般為 15~25℃ [7]。試驗(yàn)證明每克普通硅酸鹽水泥放出的熱量可達(dá) 500J。 水化熱的影響水泥在水化反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。宏觀裂縫又可分為表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫三種,見圖21 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析大體積混凝土施工階段產(chǎn)生的溫度裂縫,是其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果。 宏觀裂縫混凝土中寬度不小于 m m 的裂縫是肉眼可見裂縫,亦稱宏觀裂縫。其寬度為 m m 以下。第 2 章 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析及預(yù)測(cè) 裂縫的種類文獻(xiàn)[6]指出,按混凝土的裂縫寬度不同,可將混凝土裂縫分為“微觀裂縫”和“宏觀裂縫”兩種。 研究的方法本文結(jié)合大慶石化高壓聚乙烯裝置防爆壩承臺(tái)施工實(shí)踐,采取相應(yīng)的裂縫控制措施,監(jiān)控大體積混凝土溫度,分析溫度曲線,研究分析了大體積混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生機(jī)理,分析裂縫的主要影響因素。材料方面:科學(xué)地選用材料配比,用較低的水灰比、水和水泥用量;選用中熱或低熱的水泥品種;摻加外加劑;摻加粉煤灰減少水泥用量;嚴(yán)格控制砂石骨料的含泥量。這兩種收縮,在收縮時(shí)由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束,會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力(拉應(yīng)力),如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時(shí)的混凝土抗拉強(qiáng)度,就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫,這種收縮裂縫有時(shí)會(huì)貫穿全斷面,成為結(jié)構(gòu)性裂縫,帶來嚴(yán)重的危害。由于溫升影響產(chǎn)生的第二種裂縫是收縮裂縫。一旦溫度應(yīng)力超過混凝土所承受的拉力極限值時(shí),混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫。在我國(guó),《水工混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(SDJ20782)規(guī)定:大體積混凝土澆筑溫度不宜超過 28℃;而在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ32002)中僅規(guī)定:“基礎(chǔ)大體積混凝土連續(xù)澆筑時(shí),應(yīng)實(shí)測(cè)內(nèi)部溫差”,但并無具體控制值。前蘇聯(lián)規(guī)范規(guī)定:澆筑表面系數(shù)大于 3 的結(jié)構(gòu)時(shí),混凝土從攪拌站運(yùn)出時(shí)的溫度不超過 30~35℃。有關(guān)溫度對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)變形的影響,各國(guó)也有相應(yīng)的規(guī)定。第二類,設(shè)計(jì)規(guī)范有明確規(guī)定,對(duì)于荷載裂縫有計(jì)算公式并有嚴(yán)格的允許寬度限制。對(duì)伸縮縫和沉降縫的設(shè)置,沒有嚴(yán)格規(guī)定,基本上按經(jīng)驗(yàn)設(shè)置,有許多工程不留伸縮縫,不留沉降縫,基本上采取“裂了就堵,堵不住就排”的實(shí)際處理手法。同時(shí)高早強(qiáng)容易引起混凝土后期性能的劣化。而對(duì)早強(qiáng)混凝土早期性能的研究相對(duì)不足。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)情況我國(guó)對(duì)于混凝土開裂方面研究較多,而在建筑工程中,對(duì)于荷載作用下已硬化混凝土開裂方面有些成果外,隨著大規(guī)模基本建設(shè)的進(jìn)行,商品混凝土的應(yīng)用所帶來的新問題,國(guó)內(nèi)對(duì)非荷載作用下混凝土開裂的研究主要集中在開裂的原因和控制措施上。以上者屢見不鮮,而一些超高層的民用建筑的筏式基礎(chǔ)混凝土的體積有的達(dá) 1 萬 m 3以上,厚度達(dá) 2~4m,長(zhǎng)度超過 100m。 大體積混凝土在工程上的應(yīng)用在水利工程中,大體積混凝土主要用于混凝土大壩的澆筑,如三峽大壩混凝土的澆筑,其混凝土澆筑規(guī)模之大舉世矚目;在橋梁工程中,主要用于橋墩的大體積混凝土澆筑;在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)中,大型設(shè)備基礎(chǔ)、高層建筑箱形基礎(chǔ)底板、筏式基礎(chǔ)底板、連續(xù)墻以及地下隧道都屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)。[3]文獻(xiàn)指出:在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)中,一般現(xiàn)澆的連續(xù)墻結(jié)構(gòu)、地下構(gòu)筑物及設(shè)備基礎(chǔ)等是容易由溫度收縮應(yīng)力引起裂縫的結(jié)構(gòu),通稱為“大體積混凝土結(jié)構(gòu)”。”[1]日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的定義是:“結(jié)構(gòu)斷面的最小尺寸在 800mm以上,同時(shí)水化熱引起的混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過 25℃的混凝土,稱之為大體積混凝土。這些關(guān)于裂縫的預(yù)測(cè)、預(yù)防和處理工作,統(tǒng)稱之為“建筑物的裂縫控制”,這方面的科學(xué)研究工作是有重要的現(xiàn)實(shí)意義和技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義,大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫主要是由于變形作用引起的。它是長(zhǎng)期困擾著建筑工程技術(shù)人員的技術(shù)難題。hydration heat。關(guān)鍵詞:大體積混凝土;裂縫控制;水化熱;溫度應(yīng)力Research on Control to Cracks of Massive Concrete StructureAbstract :With economic development of China, the scale of construction works is bee more and more large and makes the temperature cracks of massive concrete structure in industrial buildings bee increasingly prominent with a universal problem of temperature cracks of Massive concrete is very involves all aspects of the engineering control to massive concrete foundation temperature cracks is more related to rock, structure, building materials, construction, environmental, and other heat of hydration is released in the hardening process of massive concrete will cause a greater temperature resulting temperature stress is the main factors to cause concrete cracks, then it affect integrity, waterproof and durability of the structure, and it bee a hidden danger of control must be considered during the construction of massive concrete mechanism and control measures of temperature cracks of massive concrete foundation in this paper are to circumstances, these measures are applied in construction of the specific massive concrete control measures are taken during the construction in the choice of materials, mix, additives, construction layout, pouring technology, conservation and other links, at the same time, temperature difference between the internal and external of the foundation in the typical locations are monitoring results show that the temperature differences are all reasonable, cracks are addition, control measures of temperature cracks are taken that are reasonable and temperature control measures and monitoring results not only provides a convenient for the similar construction projects, but also provides reference data for further theoretical : massive concrete??偨Y(jié)分析了大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因以及控制措施,根據(jù)具體情況把這些措施靈活應(yīng)用于具體大體積的基礎(chǔ)工程施工,在施工中對(duì)材料選擇、配合比、外加劑、施工布置、澆筑工藝、養(yǎng)護(hù)等幾個(gè)環(huán)節(jié)采取了嚴(yán)格的控制措施,并同時(shí)對(duì)基礎(chǔ)典型位置的內(nèi)外溫度差進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。大體積混凝土在硬化過程釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化,由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要因素,從而影響結(jié)構(gòu)的整體性、防水性和耐久性,并成為結(jié)構(gòu)的隱患。大體積混凝土溫度裂縫問題十分復(fù)雜,它涉及到和工程結(jié)構(gòu)相關(guān)的方方面面。第二篇:土木工程專業(yè)大體積混凝土裂縫控制畢業(yè)論文河北農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院本科畢業(yè)論文題 目:大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制與研究學(xué) 部: 工程技術(shù)學(xué)部學(xué)生姓名: 王宗盛 專 業(yè):土木工程班級(jí)學(xué)號(hào): 20*** 指導(dǎo)教師姓名: 劉京紅 王印指導(dǎo)教師職稱: 教授 副教授2015 年 5月 20日大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制研究土木工程1001班 李軍輝 指導(dǎo)教師:劉京紅 王印摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工程建設(shè)規(guī)模也越來越大型化、復(fù)雜化。五、結(jié)論大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)與措施直接關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能,若不能很好的了解大體積混凝土結(jié)構(gòu)開裂的原因以及掌握應(yīng)對(duì)此類問題所采取的相應(yīng)施工措施,那么實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中就很難保證施工質(zhì)量。4.保溫法是在結(jié)構(gòu)外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料(如草袋、鋸木、濕砂等),在緩慢的散熱過程中,使混凝土獲得必要的強(qiáng)度,以控制混凝土的內(nèi)外