大体积混凝土裂缝控制方法.ppt

大体积混凝土裂缝控制措施 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）引起的裂缝者成为“大体积混凝土。 根据上述定义，200～600mm长墙，80～300 mm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出现，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： 1.混凝土由干硬性、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2～3×10-4增加至6～8×10-4），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； 2.混凝土及水泥向早强、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）。用高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。 3.现浇混凝土结构，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。 4.结构设计中只重视承载力极限状态（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。 5.施工工艺缺乏对温度收缩变形较大的混凝土的养护方法，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。 6.外加剂及掺和料品种繁多，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研究。 7.对混凝土的抗拉、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。 8.现代建筑对工程质量的要求越来越高，但是对结构裂缝控制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。 9.对高强高性能混凝土研究较多，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。 一般情况下，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土工程裂缝 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。当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则 采取措施使作用力(效应)S与抗力R保持 S≤R 的关系 S-约束应力或约束变形(包括:温度、湿度、地基变形等），用“放”的方法解决，以“放”来降低作用效应。如：在岩石地基上和老混凝土基础上设置滑动层，尽可能避免采用锚杆，永久变形缝，柔性连接，桥梁铰接节点等。均属于“抗放兼