2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  大體積混凝土溫度裂縫的成因與控制</p><p>  【摘 要】近幾年來,水利工程快速發(fā)展,大型水工建筑物基礎(chǔ)多采用了大體積混凝土,但如何控制混凝土的內(nèi)外溫差和溫度變形而造成的裂縫,提高混凝土的抗?jié)B、抗裂和抗侵蝕性能,是大體積混凝土施工中的一個關(guān)鍵問題,本文簡單分析了大體積混凝土溫度裂縫的形成原因,探討了相關(guān)控制方法。 </p><p>  【關(guān)鍵詞】大體積混凝土 混

2、凝土施工 溫度裂縫 形成原因 控制措施 </p><p>  中圖分類號:TU37 文獻標識碼: A </p><p><b>  一.引言 </b></p><p>  近幾年來,水利工程快速發(fā)展,大型水工建筑物基礎(chǔ)多采用了大體積混凝土。大體積混凝土是指最小截面尺寸大于1m的混凝土結(jié)構(gòu)。與普通鋼筋混凝土相比, 大體積混凝土具有結(jié)構(gòu)厚, 體積大

3、、混凝土數(shù)量多、工程條件復(fù)雜和施工技術(shù)要求高的特點。 由于大體積混凝土工程條件復(fù)雜、施工技術(shù)要求高、水泥水化熱較大、在混凝土澆筑過程中容易使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生溫度變形,進而導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫的現(xiàn)象,不僅會延長施工周期及增加投資成本,而且也會影響到水工建筑物的質(zhì)量與安全。 </p><p>  二. 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因 </p><p>  混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因,主要是溫

4、度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,以及結(jié)構(gòu)不合理,原材料不合格,模板變形,基礎(chǔ)不均勻沉降等?;炷劣不陂g水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中,由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。在鋼筋混凝土中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔,混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔。一般設(shè)計

5、中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力,因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工極為重要。 </p><p><b>  (1)水泥水化熱 </b></p><p>  水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量,由于大體積混凝

6、土結(jié)構(gòu)斷面較厚,表面系數(shù)相對較小,所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無法及時 散發(fā)出去,以至于越積越高,使內(nèi)外溫差增大。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱,與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān),隨著混凝土的齡期而增長。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱,實際上內(nèi)部的最高溫度,多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3 ~ 5d。 </p><p> ?。?)外界氣溫變化 </p><p

7、>  大體積砼在施工階段,它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化,特別是氣溫驟降,會大大增加內(nèi)外層砼溫差,這對大體積砼是極為不利的.溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的:溫差愈大,溫度應(yīng)力也愈大,同時在高溫條件下,大體積砼不易散熱,砼內(nèi)部的最高溫度一般可達60-65℃,并且有較長的延續(xù)時間.因此,應(yīng)采取溫度控制措施,防止砼內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。 </p><p> ?。?)混凝土的收縮 </p>

8、<p>  混凝土中約20%的水分是水泥硬化所必須的,而約80%的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會引起混凝土體積的收縮?;炷潦湛s的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后,再處于水飽和狀態(tài),還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達到原有的體積。干濕交替會引起混凝土體積的交替變化,這對混凝土是很不利的。影響混凝土收縮,主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝。 </p><p>  三.大

9、體積混凝土溫度裂縫控制措施。 </p><p>  1.控制溫度裂縫發(fā)展的基本措施 </p><p>  (1)選擇合適材料,降低水泥水化熱 </p><p>  混凝土的配制采用礦渣硅酸鹽水泥摻加一定數(shù)量的粉煤灰,以減少水泥用量,降低水化熱。試驗室應(yīng)提前做好混凝土的試配工作 ,選擇合適的砂、石級配。現(xiàn)場要做好混凝土澆筑記錄,以確?;炷翑嚢栀|(zhì)量。在現(xiàn)場做好坍落度

10、試驗,做到對混凝土質(zhì)量的跟蹤檢查及控制,如坍落度與原規(guī)定不符時,應(yīng)及時通知檢測中心和攪拌站調(diào)整配合比。選用普通硅酸鹽水泥,其特點是混凝土不易離散,表面泌水少,便于混凝土表面壓光,防止表層開裂;同時在混凝土中最大限度地增加粉煤灰的摻量,減少水泥用量,降低水化熱,使混凝土強度有所增加(包括早期強度),密實度增加,收縮變形也有所減少,泌水量下降,坍落度損失減少。粉煤灰與減水劑摻入混凝土稱為“雙摻技術(shù)”,由此會取得降低水灰比,減少水泥漿量,延緩

11、水化熱峰值的出現(xiàn),降低溫度峰值,收縮變形也有所降低。 </p><p> ?。?)測溫孔的布置 </p><p>  測溫孔的布置要有代表性,測溫孔應(yīng)布置于基礎(chǔ)比較深厚的部位,因為此處的水化熱難以散發(fā),溫度較高。基礎(chǔ)布置三個測溫孔,且應(yīng)避開預(yù)埋設(shè)備及電纜套管等;測溫孔深度宜在墊層以上30cm為宜。測溫孔應(yīng)在底部、中部、上部各放置一個,上部的應(yīng)深入基礎(chǔ)30cm。測溫孔可通過預(yù)埋薄壁鋼管或PV

12、C材質(zhì)穿線套管來設(shè)置。 </p><p>  2.大體積混凝土施工技術(shù)措施 </p><p>  由于結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差的作用, 裂縫的產(chǎn)生是不可避免的。根據(jù)計算可以看出, 可以采用摻加粉煤灰等有效方法, 以降低混凝土硬化過程中混凝土內(nèi)表的溫差。因而, 在施工中采取適宜的措施, 能夠避免有害裂縫的出現(xiàn)。 </p><p> ?。?)、降低混凝土的入模溫度。澆筑大體積混凝土

13、時應(yīng)選擇較適宜的氣溫, 盡量避開炎熱天氣澆筑。夏季可采用溫度較低的地下水攪拌混凝土, 或在混凝土拌和水中加入冰塊, 同時對骨料進行遮陽、灑水降溫, 在運輸及澆筑過程中也采用遮陽保護、灑水降溫等措施, 以降低混凝土拌和物的入模溫度; 摻加相應(yīng)的緩凝型減水劑; 在混凝土入模時, 還可以采取強制通風(fēng)措施,加速模內(nèi)熱量的散發(fā)。 </p><p>  (2)、降低水泥的水化熱。其中主要包括: 混凝土的熱量主要來自水泥水化熱

14、, 因而選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土較好;精心設(shè)計混凝土配合比, 采用摻加粉煤灰和減水劑的“雙摻”技術(shù), 減少每立方米混凝土中的水泥用量, 以達到降低水化熱的目的; 選用適宜的骨料, 施工中根據(jù)現(xiàn)場條件盡量選用粒徑較大, 級配良好的粗骨料;選用中粗砂, 改善混凝土的和易性, 并充分利用混凝土的后期強度, 減少用水量; 嚴格控制混凝土的塌落度。 </p><p>  (3)、加強施工中的溫度控制。在混凝土

15、澆筑之后, 做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護, 以使混凝土緩緩降溫, 充分發(fā)揮其徐變特性, 減低溫度應(yīng)力。夏季應(yīng)堅決避免曝曬, 注意保濕; 冬季應(yīng)采取措施保溫覆蓋,以免發(fā)生急劇的溫度梯度變化; 采取長時間的養(yǎng)護, 確定合理的拆模時間, 以延緩降溫速度, 延長降溫時間, 充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”; 加強測溫和溫度監(jiān)測??刹捎脽崦魷囟扔嫳O(jiān)測或?qū)H硕帱c監(jiān)測, 以隨時掌握與控制混凝土內(nèi)的溫度變化?;炷羶?nèi)外溫差應(yīng)控制在25℃以內(nèi), 基面溫差和基

16、底面溫差均控制在20℃以內(nèi), 并及時調(diào)整保溫及養(yǎng)護措施, 使混凝土的溫度梯度和濕度不致過大, 以有效控制有害裂縫的出現(xiàn); 合理安排施工程序, 混凝土在澆筑過程中應(yīng)均勻上升, 避免混凝土堆積高差過大。在結(jié)構(gòu)完成后及時回填土, 避免其側(cè)面長期暴露。 </p><p><b>  四.結(jié)束語 </b></p><p>  在大體積混凝土施工中,只要采取相應(yīng)的措施,從各個方

17、面入手進行有效的控制,就能減少溫度裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展,提高大體積混凝土澆筑的質(zhì)量。面對應(yīng)用日益廣泛的大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程,必須不斷總結(jié)經(jīng)驗,完善技術(shù)措施,從而使混凝土施工技術(shù)更加完善、更加可靠。 </p><p><b>  參考文獻: </b></p><p>  [1] 胡章貴 大體積混凝土溫度裂縫的成因與控制 [期刊論文] 《中國科技信息》 -2011年8期 &l

18、t;/p><p>  [2]Liu Shizhen 大體積混凝土溫度裂縫的成因與控制[期刊論文] 《鐵道技術(shù)監(jiān)督》 -2008年6期 </p><p>  [3]陳寶春 大體積混凝土溫度裂縫的成因及控制 [期刊論文] 《建材技術(shù)與應(yīng)用》 -2003年6期 </p><p>  [4]張占偉 ZHANG Zhan-wei 大體積混凝土溫度裂縫成因與控制 [期刊論文] 《山

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