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讲述混凝土温度变形裂缝的成因与控制方法

由于大体积混凝土结构在水化过程中释放的水化热,在外界的约束下,混凝土自身的温度变化和收缩会在混凝土中产生温度应力和收缩应力。当应力超过混凝土的拉伸极限时,就会产生裂缝。由于这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害,控制温度应力和温度变形裂缝的发展是大体积混凝土结构施工中的一个重要问题。
 
1.大体积混凝土施工裂缝成因分析
 
混凝土是一种由多种材料组成的非均质材料。它的拉伸强度远远低于抗压强度。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝甚至损伤。大体积结构混凝土中存在两种裂缝:表面裂缝和穿透裂缝,具有一定的危害性。相对而言,贯穿裂缝会影响结构的完整性、耐久性和正常使用,甚至影响结构的安全性。产生裂缝的主要原因如下:
 
1.由外部荷载引起:这种裂缝是最常见的,也就是传统计算引起的主要应力。
 
2.第二步。结构二次应力:这种裂缝是由于结构实际工作状态与计算假设模型的差异造成的。
 
三。变形变化:这种裂纹是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的。
 
在混凝土结构内部,结构与结构往往相互作用,相互制约。当混凝土结构截面尺寸较大时,混凝土结构内部的温湿度分布不均匀,限制了混凝土结构不同部位的变形。同样,混凝土结构的变形也来自于外部结构的影响。由于大体积混凝土中水泥用量大,水泥水化释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩。这种温度应力是造成混凝土裂缝的主要原因。
 
2.第二步。防止裂缝的主要措施
 
(1)控制混凝土温升。
 
1.选择水化热低的水泥。水化热是水泥熟料水化释放的热量。为了降低混凝土的温升,在满足设计强度要求的前提下,尽可能减少水泥用量,选择中低温水泥。矿渣水泥或粉煤灰水泥可用于一般工程。
 
2.第二步。利用混凝土的后期强度。根据试验数据,混凝土的温度随每立方米10公斤的增加或减少而升高或降低1摄氏度。因此,根据结构的实际情况,在重新计算结构的刚度和强度并经设计质量检验部门认可后,可以用F45、F60或F90代替F28作为混凝土的设计强度,因此水泥用量P每立方米混凝土的体积将减少40-70千克。相应的水化热温升也降低了4~7摄氏度。
 
混凝土后期强度主要以配合比设计为依据,试验证明28天后混凝土强度可继续提高。在预期时间内达到或超过设计强度。
 
三。混合减水剂和微膨胀剂。加入一定量的减水剂或缓凝剂,可以减少水泥用量,改善和易性,延缓水化热高峰。加入适量的微膨胀剂或膨胀水泥也可以降低混凝土的温度应力。
 
第四章。加入粉煤灰掺合料。在混凝土中加入少量粉煤灰代替部分水泥,不仅可以降低水化热,而且可以提高混凝土的塑性。
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