连续浇筑钢筋混凝土超长结构裂缝控制新技术[详细]
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混凝土超长结构裂缝控制与施工新技术[摘要]超长结构在施工期及使用期如何减少或控制裂缝,是超长结构设计和施工的重要问题。
本文从理论上作了阐述,并附以工程实例。
[关键词] 混凝土超长结构裂缝控制施工技术混凝土裂缝控制技术一直是工程界研究的课题,《建筑业10项新技术》(2010版),经国家住建部审批后,于2010年10月14日正式发布实施。
混凝土裂缝控制技术,被《建筑业10项新技术》(2010版)“混凝土技术”列为第六项推广的新技术(编号:2.6)。
混凝土超长结构裂缝设计与施工新技术,也是工程界近年来重点研究的课题之一一、概述1、超长结构系指结构单元长度超过了《混凝土结构设计规范》所规定的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的结构。
结构设置伸缩缝是基于混凝土干燥收缩和热胀冷缩,而主要是考虑长期热胀冷缩的影响,考虑混凝土干缩和施工期间水泥水化热影响常采用施工后浇带(也称后浇缝)等措施。
超长结构必须考虑在施工期间及投入使用后如何减少或控制裂缝。
2、结构裂缝分为两大类:荷载引起的裂缝及变形引起的裂缝。
工程实践中的许多裂缝现象往往无法用荷载原因解释,而是变形作用引起的裂缝,这种变形作用包括温度(水化热、气温、生产热、太阳辐射等)、湿度(自生收缩、失水干缩、碳化收缩、塑性收缩等)、地基变形(膨胀地基、湿陷地基、地基差异沉降等)。
大量工程实践证明,结构留缝与否,并不是决定结构变形开裂与否的惟一条件,留缝不一定不裂,不留缝不一定裂,是否开裂与许多因素有关。
3、混凝土有裂缝是绝对的,无裂缝是相对的。
有关混凝土试验研究证实了在尚未受荷载的混凝土和钢筋混凝土结构中存在肉眼看不见的微观裂缝(主要是混凝土骨料与水泥的粘接面上裂缝和水泥浆中的裂缝)。
混凝土中微裂缝的存在,对混凝土的弹塑料,徐变、强度、变形、泊松比、结构刚度、化学反应等性能有重要影响。
根据国内外设计规范及有关试验资料,混凝土最大裂缝宽度的控制标准大致如下:(1)无侵蚀介质,无防渗要求,0.3~0.4mm,(2)轻微侵蚀,无防渗要求,0.2~0.3 mm,(3)严重侵蚀,有防渗要求,0.1~0.2 mm,上述标准是设计上和检验上的控制范围,在工程实践中,有一些结构带有数毫米宽的非荷载作用产生的裂缝,多年未处理并无破坏危险。
超长超宽大体积混凝土结构裂缝控制施工工法一、前言随着城市化的不断推进和人们对建筑品质的要求不断提高,超长超宽大体积混凝土结构成为市场的一大需求。
然而,这种大型混凝土结构容易因为施工过程中的温度变化和混凝土内部的收缩而产生裂缝,严重影响建筑质量。
为了解决这一难题,出现了超长超宽大体积混凝土结构裂缝控制施工工法。
二、工法特点超长超宽大体积混凝土结构裂缝控制施工工法的特点是:采用极限温度计算法,从理论上控制温度变化和混凝土内部收缩,通过控制混凝土内部应力的释放,来达到控制裂缝的目的。
使用环保型水泥减少气体排放,提高建筑的环保性;同时,该工法还采用高强度钢筋和玻璃纤维网格布增强混凝土强度和韧性。
三、适应范围该工法适用于高层建筑、大型商业建筑、桥梁、坝体等超长超宽大体积混凝土结构。
四、工艺原理超长超宽大体积混凝土结构裂缝控制施工工法的核心是控制温度变化和混凝土内部收缩,通过控制混凝土内部应力的释放,来达到控制裂缝的目的。
具体措施包括:1. 合理设计:针对具体的工程需要,采取相应的温度控制方案,从设计上避免结构裂缝的发生。
2. 混凝土配合比的优化:采用新材料和新技术,如高性能水泥、抗裂剂等,降低混凝土的收缩率和温度变化率。
3. 应力控制措施:通过采用预应力钢筋、增强钢筋、钢筋布筋和玻璃纤维网格布等加载方式,将内部应力释放到达到控制裂缝的目的。
4. 施工调控:在施工过程中加强对生产环节的调控,管控施工现场的温度、湿度和浇筑平整度等要素,保证混凝土的质量。
五、施工工艺1. 基础处理:挖掘土方体并进行回填,根据设计要求设立承台、承座等基本设施。
2. 模板安装:根据设计要求进行模板安装,安装过程中保证模板的精度和水平。
3. 钢筋安装:准确、规范地安装高强度钢筋和玻璃纤维网格布,并采取预应力张拉工艺控制钢筋的应力状态。
4. 混凝土浇筑:严格控制混凝土配合比和掺合料比例,并在浇筑过程中进行振捣和充实。
5. 养护:对已浇筑的混凝土进行养护,保持固定温度和湿度,直到混凝土的强度达到设计要求。
混凝土超长结构温度缝有效控制措施- 工程事故分析混凝土超长结构温度缝有效控制措施摘要:根据具体工程设计实践和体会,注重结构概念设计,简要分析了温度收缩裂缝的基本特点,重点介绍了对超长混凝土结构如何有效设置后浇带及其它一些控制和抵抗温度收缩应力的具体设计措施。
可供设计人员借鉴参考。
关键词:超长结构、温度收缩、裂缝控制措施一,前言建筑工程中,混凝土结构的裂缝较为普遍,裂缝的类型也很多,但按成因基本可归结为由外荷和变形引起的两大类裂缝。
其中由混凝土收缩和温度变形引起的收缩裂缝和温度裂缝以及由这两种变形共同引起的温度收缩裂缝则是实际工程中最常见的裂缝。
随着建筑向大型化和多功能发展,超长高层或大柱网建筑不断出现,混凝土强度等级的提高,施工中泵送混凝土工艺的应用,使超长混凝土结构易出现的温度收缩裂缝有逐渐增多的趋势。
虽然这类裂缝属非结构性裂缝,一般不致影响构件承载力和结构安全,但却会影响结构的耐久性和整体性。
同时也会给使用者感官和心理上造成不良影响。
另外由于我国幅员辽阔,不同地区气候环境、温湿度差异很大,现行混凝土结构设计规范(GB50010-2002)规定,现浇钢筋混凝土结构按照结构类别的不同设置伸缩缝的最大间距限制在45~55m之间,当规范同时规定如有充分依据和可靠措施时规范表中的伸缩缝最大间距可适当增大。
同时现行规范对防止和减轻温度收缩裂缝的设计措施制定的较为原则和局限。
二,温度收缩裂缝的基本特点混凝土在结硬的过程中发生收缩,温度变化时会热胀冷缩,当这两种变形受到约束后,在结构内部就会产生收缩应力和温度应力,这两种应力分别超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂而形成收缩裂缝或温度裂缝。
超长混凝土结构中较多见的是在收缩应力和温度应力共同作用下所产生的温度收缩裂缝。
要分析温度收缩裂缝的基本特点,首先应掌握收缩和温度变形的一些基本概念。
(一),收缩变形的特性及影响因素:一般混凝土最终收缩应变约3~5×10-4,其特点是早期收缩快,半年可完成第一年收缩量的80~90%,一年后仍发展但已不明显。
连续浇筑钢筋砼超长结构裂缝控制摘要:混凝土抗裂性能差,出现裂缝的概率较大。
混凝土开裂会导致构筑物的耐久性降低、功能失效等问题,严重时还会影响结构的强度与使用性能。
本文主要对连续浇筑钢筋砼超长结构裂缝控制进行了分析探讨。
关键词:钢筋混凝土;裂缝;预防;处理引言随着建筑向大型化和多功能发展,结构超长或大柱网建筑不断出现,特别是部分工程的地下车库,开发单位和设计单位基于工程造价的考虑,在设计时较重视强度设计,不太认真考虑抗裂的构造措施,对地下水位及温度变化对结构的影响考虑欠周全,板厚、配筋布设安全度偏低,使该类工程底板出现裂缝有逐渐增多的趋势,而这样的裂缝一旦出现不仅影响结构的耐久性和整体性,也严重影响了工程后期的使用。
一、超长裂缝形成的原因1、材料原因混凝土的主要原料为水泥和砂石,原材料的质量高低直接关乎着混凝土质量的高低,也就是是否能够达到施工的设计要求。
不合格的原料会对混凝土的密实性造成一定的影响,在投入使用后,甚至是施工过程中就有可能出现裂缝现象。
所以,在原料采购时应严格对进料进行把关。
合理的骨料也是混凝土质量高低的关键,选择合适的骨料,在混凝土的运输、搅拌、托运过程中进行严格的温度控制,可大大提高混凝土的强度。
2、施工原因由于工期的限制,在很多情况下,施工时没能按照设计要求和规范进行,致使混凝土的强度还没能达到1.2Mpa的要求,便已开始下一道工序,为裂缝的出现埋下了隐患。
对于建筑上层的堆料,也会对下层形成冲击,使形成裂缝的几率增大。
幼龄的混凝土过早的暴露在空气中,使其干缩及温度收缩值增大,更易形成裂缝。
施工质量的不合格,还容易导致混凝土不能达到保护钢筋的目的,使钢筋外露,影响使用寿命。
锈蚀的钢筋膨胀还会对周围的混凝土形成挤压,导致开裂。
另外,不牢固的模板支撑也会对幼龄混凝土造成巨大影响。
3、构造原因由于设计的不够科学,构造上的不合理导致的超长裂缝的出现是施工中常见的一种事故。
例如在混凝土两端与剪力墙相连的部位,剪力墙的刚度远大于混凝土,长期的接触甚至会造成贯穿性裂缝的出现。
2024年大体积商品混凝土裂纹的控制
1. 使用低收缩的混凝土:选择低收缩性能优良的混凝土材料,可以减少混凝土在硬化过程中的收缩,减少裂缝的产生。
2. 控制混凝土表面的蒸发速率:在混凝土浇筑后,要注意控制浇水或使用覆盖物来减少混凝土表面的蒸发速率,以防止裂纹的发生。
3. 控制温度变化:在混凝土浇筑后,要通过控制温度变化来减少混凝土的热应力,可以采取降低浇筑温度、使用降温剂等措施。
4. 使用添加剂:在混凝土配制中加入一些添加剂,如减水剂、增稠剂、增强剂等,可以改善混凝土的流动性、减少收缩等问题,从而降低裂纹的发生。
5. 控制施工过程:在混凝土浇筑过程中,要注意控制浇注速度、浇筑高度、振捣等施工参数,以确保混凝土的均匀性,减少裂纹的产生。
这些仅仅是一些一般性的建议,具体的控制裂纹的方法还需要根据具体的工程要求和现场条件进行综合考虑和控制。
建议您在实施前咨询专业的工程师或混凝土技术人员,以确保正确的建议和方法。
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超长混凝土结构裂缝控制施工工法超长混凝土结构裂缝控制施工工法一、前言超长混凝土结构的裂缝控制一直是建筑和工程领域的重要问题。
裂缝的形成会严重影响结构的稳定性和使用寿命。
为了解决这个问题,开发了一种超长混凝土结构裂缝控制施工工法,该工法通过合理的工艺和技术措施,有效地控制混凝土结构的裂缝形成,并保证施工质量。
二、工法特点1. 针对超长混凝土结构的特点,该工法采用了适当的预处理和加固方法,以降低裂缝的发生概率。
2.工法具有良好的可塑性和可调节性,能够根据特定施工环境和工程要求进行调整。
3. 工法采用了专业的施工工艺和技术措施,确保施工质量和结构稳定性。
三、适应范围该工法适用于各类超长混凝土结构,例如高层建筑、大跨度桥梁、沉箱隧道等。
无论是在国内还是国际上,都得到了广泛应用。
四、工艺原理该工法的理论依据是基于混凝土力学和结构工程原理。
通过合理的模型分析和实验验证,确定了施工工法与实际工程之间的联系。
在施工过程中采取了以下技术措施:1. 预应力控制:施工前对混凝土进行预应力处理,增强混凝土的抗拉强度和承载力。
2. 锚固系统:在施工过程中使用专业的锚固系统,固定混凝土结构,减少变形和裂缝的形成。
3.温度控制:控制混凝土的温度变化,通过调节混凝土温度和湿度,减缓混凝土收缩和膨胀速度,避免裂缝的形成。
五、施工工艺1. 材料准备:按照要求选择合适的混凝土材料和预应力材料。
2. 模具搭设:根据设计要求进行模具的搭设,保证施工的准确性和稳定性。
3. 预应力处理:根据设计要求,对混凝土进行预应力处理,提高结构的抗拉能力。
4. 温度控制:施工过程中,根据气温和湿度调节混凝土的温度,控制收缩和膨胀速度。
5. 施工结束:施工完成后进行验收和检测,确保结构的质量和稳定性。
六、劳动组织该工法需要合理组织施工队伍,确保施工过程的顺利进行。
根据不同的工序和任务,合理安排人员和工作时间,充分利用资源,提高施工效率。
七、机具设备1. 预应力设备:包括预应力拉伸机、锚固器等。
钢筋混凝土桥梁裂缝控制措施及治理方法
一、控制措施:
1.合理设计:在桥梁的设计阶段,应根据桥梁的跨度、荷载、地基条
件等因素进行合理设计,确保桥梁的结构稳定性和耐久性。
2.选用合适的材料:在材料的选择上,应尽量选择高强度、耐久性好
的材料,以提高桥梁的抗裂能力。
3.控制施工质量:桥梁的施工质量直接影响其抗裂能力,因此,在施
工过程中应严格控制施工质量,尤其是混凝土搅拌、浇筑和养护等环节。
4.加强桥梁的维护管理:定期检查桥梁的裂缝情况,及时采取措施加
固桥梁,防止裂缝进一步扩展。
二、治理方法:
1.增强局部受力能力:对于已经出现裂缝的桥梁,可以采用加固的方
法来增强局部受力能力。
常用的加固方法有拉杆加固、钢板加固、预应力
加固等。
2.补充缝隙:可以采用填缝剂或修补材料来补充裂缝,以防止水分和
氧气进入裂缝,进一步导致裂缝的蔓延和扩展。
3.表面涂层处理:可以采用特殊的涂层材料来保护桥梁表面,增强桥
梁的抗裂性能。
这些涂层材料具有优良的粘附性和防水性,能够有效减少
裂缝的产生和扩展。
4.桥梁加固:对于严重的裂缝,需要采取桥梁加固的方法来修复桥梁。
加固方法可以根据具体情况选择,包括使用钢板、索网、预应力杆等材料
进行加固,以增强桥梁的承载能力和抗裂性能。
总之,钢筋混凝土桥梁的裂缝控制措施和治理方法是保证桥梁安全和延长使用寿命的重要手段。
在设计、施工、维护等各个环节,都需要严格控制质量和定期检查,及时采取措施解决问题。
同时,加强桥梁的加固和维护管理,能够有效减少裂缝的产生和扩展,提高桥梁的整体性能和耐久性。
超长结构混凝土裂缝控制技术要点超长结构混凝土结构设计控制为控制超长结构混凝土裂缝,应在结构设计阶段采取有效技术措施。
主要应考虑以下几点。
(1)对超长结构进行温度应力验算,温度应力验算时应考虑下部结构水平刚度对变形的约束作用,结构合拢后最大温升与温降及混凝土收缩带来的不利影响,混凝土结构徐变对减少结构裂缝的有利因素,混凝土开裂对结构截面刚度的折减影响等。
(2)为有效减少超长结构混凝土裂缝,大柱网公共建筑可考虑在楼盖结构与楼板中采用预应力技术,楼盖结构框架梁应采用有粘接预应力技术,也可在楼板内配置构造无粘接预应力钢筋,建立预压力以减小因温度降温引起的拉应力,对裂缝进行有效控制。
除施加预应力以外,还可加强构造配筋,采用纤维混凝土等技术措施。
(3)设计时应对混凝土结构施工提出要求,如大面积底板混凝土浇筑时采用分仓法施工,超长结构采用设置后浇带与加强带以减少混凝土收缩对超长结构裂缝的影响。
当大体积混凝土置于岩石地基时,宜在混凝土垫层上设置滑动层,以减少岩石地基对大体积混凝土的约束。
配合比要求(1)混凝土配合比应根据原材料品质、混凝土强度等级、混凝土耐久性及施工工艺等,通过计算、试配、调整等步骤选定。
(2)配合比设计应控制胶凝材料用量。
强度等级在C60以下时,最大胶凝材料用量不宜大于550kg/m³;强度等级为C60、C65时,胶凝材料用量不宜大于560kg/m³;强度等级为C70、C75、C80时,胶凝材料用量不宜大于580kg/m³;自密实混凝土胶凝材料用量不宜大于600kg/m³;混凝土最大水胶比不宜大于0.45。
(3)大体积混凝土应采用大掺量矿物掺合料技术,矿渣粉和粉煤灰宜复合使用。
(4)纤维混凝土的配合比设计应满足JGJ/T221-2010《纤维混凝土应用技术规程》的要求。
(5)除抗压强度、抗渗等级等常规设计指标外,还应考虑满足抗裂性指标要求。
施工要求(1)大体积混凝土施工前,应对施工阶段混凝土浇筑体的温度、温度应力、收缩应力等进行计算,确定施工阶段混凝土浇筑体的温升峰值、里表温差及降温速率等控制指标,制订相应的温控技术措施。
可编辑修改精选全文完整版(此文为2006年版本,仅供设计人员参考)超长(大体积)混凝土结构裂缝控制措施一、设计方面措施:设计人员根据具体工程超长情况,可同时或部分采用以下几种裂缝控制措施。
1、采用适当的混凝土强度等级,对大体积混凝土工程应采取降低混凝土水化温升的有效措施。
●混凝土强度等级不宜过高,一般采用C30~C35,不宜超过C40。
可在混凝土中掺入一定数量的粉煤灰,可采用混凝土60~90天龄期的后期强度作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据,但应严格控制混凝土的强度值,施工完成后的混凝土强度应不大于设计强度的1.2倍。
●对大体积混凝土工程应采取降低混凝土水化温升的有效措施(参见施工方面措施)。
2、设置后浇施工缝或设置膨胀加强带,分段施工。
设置施工后浇缝:每隔30~40M左右设置一道施工后浇缝,施工后浇缝宽800~1000mm,且在两侧混凝土浇筑两个月后用提高一级强度的无收缩或微膨胀混凝土浇筑,并应注意后浇缝混凝土浇筑时的环境温度,宜控制在10~20℃之间。
施工缝处浇筑混凝土前,应将接茬处剔凿干净,浇水湿润,并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂,保证施工缝处结合良好。
应加强施工缝处混凝土的养护,其湿润养护时间不少于15天。
对大面积混凝土工程可采用分段间隔浇筑措施。
分段原则应根据结构条件确定,一般不大于30m,经过10天的养护,再将各分段连成整体。
对于有防水要求的结构,应在各分段之间设置钢板止水带,并仔细处理好施工缝。
设置膨胀加强带:当超长混凝土结构不设后浇施工缝时,可每隔30m左右设置一道2~3m左右宽的掺加膨胀剂的加强带,在混凝土中建立0.2~0.7Mpa的预压应力。
膨胀加强带混凝土应比两侧混凝土提高一级强度等级。
加强带两侧混凝土不掺膨胀剂或少掺微膨胀剂,对于有防水要求的砼构件,可通过掺加粉煤灰和矿渣粉来填补混凝土内部孔隙,使混凝土达到自密的效果,混凝土中的胶凝材料总量控制在400kg/m3左右。
大体积及超长钢筋混凝土结构裂缝控制措施钢筋混凝土结构是目前建筑结构中使用最多的一种,它的主要优点是抗压强度高、弯曲承载能力好、耐久性好等,因此得到了广泛的应用。
不过,在使用过程中,由于各种各样的原因,钢筋混凝土结构往往会出现裂缝,这不仅影响美观,更会对建筑的安全性产生影响。
特别是大体积及超长钢筋混凝土结构,更容易产生裂缝,所以我们需要采取有效的措施来控制其裂缝。
裂缝成因在控制裂缝之前,我们需要了解裂缝产生的原因。
钢筋混凝土结构在使用过程中,由于外部环境、内部应力等各种因素的影响,都会导致其产生裂缝。
那么,常见的裂缝产生原因有哪些呢?1.温度变化:在不同季节、白天和夜晚,钢筋混凝土结构所承受的温度变化可能很大,这会导致它产生热胀冷缩现象,最终产生裂缝。
2.湿度变化:在潮湿的环境中,水分会渗透到建筑结构中,导致结构内部的钢筋锈蚀和混凝土龟裂等现象。
3.力的影响:建筑结构所受的各种力的影响也可能引起结构的变形,最终造成裂缝产生。
如沿纵向各处屈曲或弯折而引起的裂缝,同时,若是在结构水平方向上的力的作用或受地震影响也容易导致裂缝产生。
4.施工质量:施工质量也是造成裂缝的另一主要原因。
如混凝土工艺、钢筋的绑扎不到位、混凝土浇筑不均等等,都有可能导致裂缝的产生。
裂缝危害出现裂缝可能会带来很大的危害,特别是在大体积及超长钢筋混凝土结构中。
如果不采取有效的控制措施,将会带来以下危害:1.美观问题:在建筑中出现裂缝会影响整体美观性,特别是在高档建筑及公共建筑中,更为明显。
2.机能问题:裂缝会在一定程度上破坏建筑的机能性。
如地下室出现裂缝会影响其防水性,屋顶出现裂缝则会影响其防水、隔热性。
3.安全问题:建筑的安全性是最为重要的问题。
如果裂缝未得到及时处理,会加剧建筑的受力状态,可能产生严重安全隐患。
裂缝控制措施为了有效地控制大体积及超长钢筋混凝土结构中出现的裂缝,我们应采取以下措施:1.合理设计:在钢筋混凝土结构的设计中应充分考虑建筑结构的受力状态、材料性质等因素,尤其是对于大体积及超长建筑结构,更要进行详细的计算和设计。
连续浇筑钢筋混凝土超长结构裂缝控制新技术
第1章UEA补偿收缩混凝土的抗裂原理
在水泥中内掺10%~I2%UEA,可制成UEA补偿收缩混凝土,在限制条件下,UEA产生的膨胀能转变为0.2~0.7米Pa的预压应力储存于结构中.这一预压应力可抵消结构中产生的拉应力,从而防止或减少收缩裂缝的出现.在限制条件下,掺入UEA后,混凝土产生限制膨胀来抵消混凝土由于干缩和冷缩引起的限制收缩,从而达到避免或减少混凝土开裂的目的,这就是UEA补偿收缩混凝土的抗裂原理.
UEA补偿收缩混凝土能完全补偿混凝土的干缩,并且能使混凝土在中期获得微弱膨胀,以补偿混凝土的冷缩.其补偿收缩模式可用图3-3-l表示.
图3.3-l中:
①——混凝土散热冷缩变形曲线;
②——气温变化引起的冷缩曲线;
③——③=①十②;
④——符合冷缩与干缩联合补偿的最终变形曲线.
ST——最大冷缩值;
S2——最大收缩值;
D——最终变形,亦即最终收缩(短时间);
S c——弹性压缩;
Є2米——混凝土湿养膨胀阶段达到的最大限制膨胀率;
S k——混凝土的极限拉伸值.
在实际应用中,首先确定混凝土初始温度和水化热温升达到最高温度后的降温冷缩变形曲线②,其次确定气温下降曲线①和以后周期性变化引起的叠加冷缩曲线③.最后选定适宜的限制膨胀Є2米和湿养膨胀时间t来对冷缩和干缩进行联合补偿.最大冷缩值ST可根据最大降温值(℃)和混凝土的线膨胀系数计算.
当混凝土的最终变形(亦即最终收缩)D= Є2米- Є2 + Є e - ST < S k时,混凝土不会开裂.
第2章抗裂分析、伸缩缝间距讨论及工程应用简介
北京当代购物中心工程的箱形基础,长90米,宽90米,底板厚70米米,墙厚350米米,配筋率为0. 4%,钢筋直径为20米米,混凝土设计标号为C30,采用525号普通水泥,水泥单方用量366千克/米3,水灰比0.50,施工季节气温为7~l2℃.该工程采用UEA混凝土作结构自防水,内掺l2%UEA,UEA混凝土湿养膨胀阶段达到的最大限制膨胀率为4.28×l0-4.该底板经1年观察,无裂缝.
第1节抗裂分析
由于水热化引起混凝土内部绝热升温:
考虑基础上、下表面一维散热,散热系数为0.5~0.6,取0.6,则由于水热化引起的温升值为:
T1=0.6 T 米ax=0.6×70.9=42.5(℃)
环境气温7~12℃,取其平均差值
所以,混凝土的最大冷缩值为:
S k =α(T1+ T2)=1.0×l0-5×(42.5十2.5)=4.5×l0-4
混凝土1个月最大收缩值S2按下面经验公式计算:
Є2 (t)=3.24×10-4(l-e-0.0lt)米1·米2……米 10
米1、米2…米 10为各种因素影响系数.在这里只考虑水灰比和环境湿度影响,取米4=1.l 2,米7=l.l3.
Є2 (30)=3.24×l0-4×(1-e-0.01×30)×1.21×1.13=4.5×10-4
混凝土的极限拉伸S k考虑配筋和徐变影响,按下式计算(负号表示受拉状态): S k =0.5Rf(1+P/d)×10-4=0.5×2.0×(1+0.4/2.0)×10-4=1.2×l0-4
考虑混凝土的徐变影响,偏于安全地假设为弹性极限的0.5倍,则
S k =1.2×10-4×(1+0.5)=l.8×10-4
即混凝土的最终变形:
D= Є2米- Є2 - ST
=4.28×10-4-1.5×10-4-2.5×10-4=-1.37×10-4(负号表示受拉状态)
由于1.37×10-4< S k =1.8×10-4,所以,混凝土不会开裂.
第2节伸缩缝间距计算
混凝土收缩当量温差 :
混凝土膨胀补偿当量温差
混凝土综合温差:
T=T1+T2+ T3-T4=42.5+2.5+11.5-42.8=13.7(℃)
地基硬质粘士,取水平阻力系数Cx=0.1米Pa/米米.
C30混凝土弹性模量28d龄期为3.0×104米Pa.
混凝土伸缩缝间距(平均值)按下式计算:
则
由于|l.0×l0-5×13.7|-|l.8×10-4|<0,该式在数学上无解,因此,物理概念上伸缩缝尽可取消.
若该工程采用普通混凝土施工,条件相同,则混凝土则和温差为:
T=T1+T2+ T3=42.5+2.5+11.5=56.5(℃)
伸缩缝间距则为
=20276米米~20.3米
即每20米要留一道伸缩缝,否则,混凝土会开裂.
以上分析就是UEA补偿收缩混凝土抗裂控制的依据.当然,在实际施工中,影响因素很多,每一种因素都可能导致钢筋混凝土结构的开裂.但在良好施工条件下,延长伸缩缝的间距是可以做到混凝土结构不裂的.
根据这一原理先后在十几个超长钢筋混凝土结构自防水重大工程中应用这一技术均获得成功.
北京当代购物中心工程原设计横向3条、纵向2条后浇带.采用UEA混凝土后,取消了原设计的5条后浇带,底板5600米3混凝土连续5d采用泵送混凝土浇筑完成.施工时,由2个混凝土搅拌站同时供应商品混凝土,水泥与UEA单方用量高达436千克/米3,施工季节为严寒冬季,最低气温-12℃.该工程已回填土1年,无任何开裂、渗漏现象.
北京九龙游乐园水下宫殿,位于北京十三陵水库中,内径49米,高15米,底板厚1.2米,墙厚1.0米,顶厚0.3米.龙宫周长160余米.原设计分7道后浇带,给施工带来许多麻烦.后采用UEA混凝土浇
筑,取消了原设计的7条后浇带,不间断施工完成了该工程主体.经4年观察,不裂不渗.
* * *
UEA补偿收缩混凝士的研究和发展为混凝土构筑物裂缝控制提供了新的手段.工程实践证明,采用UEA混凝土,可连续浇筑长90~140米不留缝而不开裂,也可不分块连续浇筑5000米3大体积混凝土,减少了分缝处理工作带来的麻烦,大大缩短了工期.。