大体积混凝土裂缝控制方法.ppt

大体积混凝士裂缝控制措施
大体积混凝土的定义
日本建筑学会定义
对结构断面尺寸在80cm以上,同时水化热引起的
混凝土内最高温度与表面温度之差预计超过25℃的
混凝土称之为“大体积混凝土”。
ACI对大体积混凝土的新定义
任意体量的混凝土,其尺寸足以要求必须采取措
施,控制由于体积变形(温度及收缩作用)引起的
裂维者成为“大体积混凝土。
根据上述定义,200~600m长墙,80~
300m的楼板采用泵送商品混凝土现浇整体
式都具有大体积混凝土的性质,一不小心就
开裂,这是我们从事混凝土工程设计、施工、
材料及质量监督工作的一个新的基本概念。
大体积混凝土裂缝增多的原因
现代混凝土技术的重大发展是商品混凝土和泵送混凝土
的岀现,它以其高匀质性、高效率、自动化、环境保护好、
便捷的施工和运输给我们的城市建设代来了快速的发展。但
是却使裂缝控制的技术难度大大增加了,其综合原因是:
、预制化转向泵送高流态商品混凝土整体
现浇施工;水泥用量、水用量增加,加之水泥标准的改变使
水泥的活性、细度增加导致水化热和收缩变形显著增加(收
缩由2~3×104增加至6~8×104),同时为满足泵送的要
求,混凝土配合比中骨料粒径减小、砂率提高、坍落度加大
等因素导致混凝土的体积稳定性下降,裂缝产生的原因更加
复杂,对设计和施工人员的要求更高;
、高强度发展、水泥强度不断提高,
水化速率加快,水泥用量不断增加,抗压强度显著提高
而抗拉强度滞后于抗压强度,拉压比降低,弹性模量E增
长迅速。胶凝材料用量增多,体积稳定性成比例的下降
(温度收缩变形显著增加)。用髙强钢筋代替中低强度
钢筋导致钢筋使用应力显著增加,与裂缝宽度成正比
,砖混结构刚度增加,抗震烈度提高,
结构约束较过去显著提高,约束应力增大。采用高强度
钢筋代替中低强度钢筋,导致钢筋使用应力显著增加
与裂缝宽度成正比。特别是在超长、超厚、超静定结构
为常用结构形式的情况下,约束应力就更大
(结构不倒塌、不破坏
不失稳、无安全问题)而忽略正常使用极限(结构必须满足
正常使用,最大允许变形、允许无害裂缝、防止渗漏、耐久
性、美观及精神作用的极限状态);忽略构造设计及构造配
筋的作用。保护层偏厚。
,经
常采用传统、一般的方法,养护时间不足与工期要求产生矛
盾
,针对具体工程进行选择存在困难。
对于抗压强度试验多,但对于体积稳定性缺乏硏究。
、温度、收缩、徐变、疲劳、冻融、极限拉
伸等长期性能和对大体积混凝土的抗裂性能研究较少。
,但是对结构裂缝控伟
缺乏规范和统一的标准。设计软件及有限元程序也不包括变
形效应的计算,有些虽有计算,但脱离实际。
,但对水泥标准修订后,量大
面广的中低强度高性能混凝土却研究很少
结论:裂缝产生的原因:设计、施工、材料、环境和管理等
相互影响的综合问题,解决裂缝问题应当采取综合方法
形变作用的时间特征
混凝土是一种多相复合材料组成的,由于不同的线膨胀系
数和不同的收缩导致内部潜伏着随时间变化的残余应力,在
自发和诱发因素作用下引起内部和外部的裂缝
变形作用都具有时间特征,因此被称为“时变结构”
·结构理论与实践的反差,往往来自水文地质与气象温湿度
的随时间变化,它们使建筑物失去了“凝固的艺术”特征,
而变为无时无刻都在“呼吸”的动态结构。因此,“活裂
缝”与“死裂缝”变为相对的,变形是绝对的
般情况下,变形随着温度和应力呈稳定性变化是正常
的。即变化的程度随时间的延续会愈来愈小。
用系统方法控制混凝士工程裂缝
系统方法是以对系统的基本认识为依据,用以指导
人们研究和处理科学技术问题的一种科学方法。
人们运用系统方法的基本原则对各种复杂系统进行
规划、研究、设计、制造、试验和实施时,便形成
了所谓的系统工程。
·大体积混凝土的裂缝控制由于其影响因素较多,且
相互之间具有关联,因此,也是一个复杂的系统工
程。他含盖了材料、施工、设计、环境和管理等诸
多因素。同时具有试验室的试验数据与工程实际的
差距,许多的试验数据都无法代表实际工程的情况
所以实际的工程经验和系统方法的结合便成为工程
中混凝土裂缝控制基础
大体积混凝土裂缝控制的原
采取措施使作用力(效应)S与抗力R保持S≤R的
关系
S-约東