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里昂vs甘冈集锦:什么是大體積混凝土?對大體積混凝土的認識

甘冈vs巴黎圣日耳曼 www.grhiyk.com.cn 人氣: | 發布日期:2014-03-19 13:20:11

  建筑工程所言的大體積混凝土, 是指混凝土結構中, 實體最小尺寸大于或等于1. 0m的部位采用現澆混凝土時, 則被稱為大體積混凝土。

  大體積混凝土過去在大壩水工結構中應用的最多, 20 世紀80 年代以后我國相繼建造了很多高層建筑和高大的構筑物。這些建筑物( 構筑物) 的基礎底板, 都采用了大體積混凝土。但是大體積混凝土最大的危害是容易產生裂縫, 導致出現質量事故。因此, 需要把裂縫產生的原因作為主要問題, 加以說明, 實際上也正是為了加深對大體積混凝土的認識程度, 從而在施工中不斷研究問題、總結經驗和采取更為有效的克服大體積混凝土裂縫形成的措施。

  ( 1 ) 水泥水化熱引起的溫度應力和溫度變形水泥在水化過程中產生大量的熱量, 每克水泥放出的熱量約達502.42J/g ( 120cal/g ) ,因而使混凝土內部的溫度升高, 一般在30℃左右, 有時還會更高。它在1~3d 釋放出的熱量可達總熱量的一半?;炷聊誆康淖罡呶露榷嗍⑸誚街蟮?~5d 內, 當混凝土內部與表面溫差過大時, 就會產生溫度應力和溫度變形, 溫度應力與溫差成正比, 溫差越大, 溫度應力也越大, 當這種應力超過混凝土內外的約束力時, 就會產生裂縫。而混凝土內部的溫度應力與混凝土的厚度及水泥用量有關, 混凝土越厚, 水泥用量越大, 內部溫度越高。所形成的溫度應力與混凝土結構的尺寸有關, 混凝土結構尺寸越大, 溫度應力也越大, 因而引起裂縫的可能性也越大, 這就是大體積混凝土為什么容易產生裂縫的主要原因, 因此防止混凝土出現裂縫的關鍵就是控制混凝土內部與表面的溫差。

  ( 2 ) 內外約束條件的影響

  任何結構在變形變化進程中, 必然會受到一定的約束或抑制而阻礙變形, 阻礙變形的因素稱為約束條件, 大體積混凝土因溫度變化而發生的變形也要受到不同程度的約束, 限制其變形, 因而產生了約束應力。

  大體積鋼筋混凝土與地基澆筑在一起, 當溫度變化時, 受到下部地基的限制, 因而產生外部的約束應力, 混凝土在早期溫度上升時, 產生的膨脹變形受到約束而形成壓應力,此時混凝土的彈性模量小, 徐變和應力松弛度大, 使混凝土與基層連接不牢固, 因而壓應力較小, 但當溫度下降, 則產生較大的拉應力, 若超過混凝土的抗拉強度, 混凝土將會出現垂直裂縫。

  ( 3 ) 外界氣溫變化的影響

  大體積混凝土在施工階段, 常受外界氣溫變化的影響, 混凝土內部溫度是由水泥水化熱的絕熱溫度、澆筑溫度和混凝土的散熱溫度三者的疊加而形成。其中澆筑溫度與外界氣溫有直接關系。所謂澆筑溫度是混凝土出罐后, 經運輸、振搗后的溫度, 可以通過計算或實測得出。一般而言, 外界氣溫越高, 混凝土的澆筑溫度也越高。當氣溫下降, 特別是氣溫驟降時, 會極大增加外層混凝土與混凝土內部的溫度梯度, 因而控制混凝土表面溫度與外界氣溫溫差, 也是防止裂縫的重要一環。

  除了以上三個主要方面以外, 還有一個情況, 就是混凝土的收縮變形。而混凝土的收縮變形構成的主要內容, 就是混凝土的塑性收縮變形、混凝土的體積變形、干縮變形、混凝土勻質性的影響以及設計造型的影響。例如體積的變形; 混凝土終凝以后體積發生變化, 既可能收縮也可能膨脹, 其變化的幅度介于40×10- 6 和100×10- 6 之間。溫度較高,水泥用量較多, 自身體積變形將趨于增大。至于混凝土的干燥收縮變形: 混凝土中有80 %的水分要蒸發, 約20 % 的水分是水泥硬化所必需的。而最初30 % 的自由水分幾乎不引起收縮, 隨著混凝土的繼續干燥而使20 % 的吸附水逸出, 因而出現干燥收縮。導致混凝土表面部位干燥收縮較快, 而中心部位干燥收縮緩慢。由于表面的干燥受到中心部位混凝土的約束, 因而在表面產生拉應力而出現裂縫。再有混凝土的勻質性: 混凝土拌和或澆筑時,由于混凝土坍落度結構或采用的外加劑, 石子的粒徑與品種以及振搗的密實度都可能存在差異, 直接影響混凝土的勻質性。正是由于混凝土勻質性不同, 造成混凝土的彈性模量不夠均勻, 因而在收縮變形過程中導致應力集中, 同樣會引起結構裂縫。至于設計造型的影響: 主要表現在大體積混凝土工程結構上常常需要設置預留孔洞、溝槽, 這些部位是整個結構的薄弱環節, 很容易造成應力集中, 最終在結構上形成裂縫。


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