大型薄壁结构池体混凝土裂缝的控制-理工论文__墨水学术,论文发表(2)
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制了温度裂缝;
④混凝土中掺加水泥用量7%的JM-3南京产微膨胀剂,考虑到非预应力混凝土会发生自缩,产生收缩裂缝,掺加6%~8%的JM-3可以产生万分之三到万分之四的微膨胀来抵抗混凝土的自缩,以达到抗裂、防渗、增强的效果。外加剂由生产厂家根据单机拌量提供小包装,一机一袋,定量控制。
3、从施工方面着手:
(一)预控工程:
本工程采用温度应力计算进行预控,以往在进行此类计算时只计算最终(28d)温度应力与标准抗拉强度的比较,而未进行每个龄期的比较,但因某个龄期温度应力超过该龄期抗拉强度时,亦会产生裂缝,故本工程分三个龄期(3d、7d、28d)来进行验算:
A、混凝土的温度收缩应力σ(t):
σ(t)=E(t)αΔTS(t)R/(1-γ)(1)
E(t):各龄期混凝土弹性模量;
α:混凝土的线膨系数,取1.0×10-5;
ΔT:混凝土的最大综合温差;
S(t):考虑徐变影响的松弛系数,取0.3;
R:混凝土的外约束系数,取0.25;
γ:混凝土的泊松比,取0.15。
E(t)=E0(1-e-0.09t)(2)
E0:混凝土的最终弹性模量,取2.80×104N/mm²;
e:常数,取2.718;
t:混凝土浇筑后至计算时的天数。
ΔT=T(t)+T0-Th(3)
T(t):混凝土浇筑完t段时间,混凝土的绝热温升值;
T0:混凝土的入模温度;
Th:混凝土浇筑后达到稳定时的温度。
T(t)=CQ(1-e-mt)/cρ(4)
C:每立方米混凝土水泥用量,取300kg/m³;
Q:每千克水泥水化热,3d取250J/kg、7d取271J/kg、28d取334J/kg;
m:经验系数,取0.2;
c:混凝土的热比,取0.96J/kgk;
ρ:混凝土的质量密度,取2400kg/m³。
由(1)、(2)、(3)、(4)式计算得出:
混凝土的温度收缩应力σ(3)=0.132
σ(7)=0.397
σ(28)=1.16
B、混凝土的极限拉伸值εp(t):
εp(t)=f(t)(1+μ/d)×10-4lnt/ln28
f(t):混凝土的抗拉强度设计值,取1.3N/mm²;
μ:水平向配筋率,μ=0.48;
d:水平向钢筋直径,d=1.2cm。
∴混凝土的极限拉伸值εp(3)=0.6×10-4
εp(7)=1.06×10-4
εp(28)=1.82×10-4
即混凝土的极限抗拉强度εp(3)×E(3)=0.4>σ(3)
εp(7)×E(7)=1.378>σ(7)
εp(28)×E(28)=4.677>σ(28)
经过上述计算可见,混凝土的极限抗拉强度大于可能产生的最大温度收缩应力,只要按照既定的方案来施工和养护,混凝土由温度引起的裂缝将得到有效的控制。
从上面的计算公式中可以看出,影响温度收缩应力的可控制因素就是混凝土的入模温度,即必须控制混凝土的出机温度;搅拌站堆料场设置遮阳棚;采用地下水搅拌混凝土;混凝土在运输过程中要求对滚筒采取水喷淋措施;混凝土输送管用麻袋包裹并经常用水浇湿,以减少辐射热和磨擦热的传导,达到降低入模温度的目的。
(二)浇筑过程:
本工程总长138.8m、总宽102.8m,整个底板设三条后浇带,底板和墙板共设七条伸缩缝,将底板和墙板分成70块,故决定采用分段跳仓技术浇筑,每块浇筑长度约20m,隔一块浇一块,相邻两块间隔时间不少于7d,以避开混凝土施工初期剧烈的温差及干缩作用。
采用保温性能较好的18mm厚胶合板模板,拼缝严实,与已浇混凝土接触部位用双面胶贴接密实,防止漏浆,并定位准确,在浇筑混凝土前浇水湿润。
浇筑混凝土时,采用“一个坡度、分层浇筑、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺,分层厚度不得超过500mm,施工时必须连续进行,避免出现冷缝,合理控制二次振捣,确保足够的振动时间,使混凝土中多余的气体和水分排出,对混凝土表面出现泌水及时排干,池底表面在混凝土的初凝前应压实抹光,从而得到强度高、抗裂性能好、内实外光的混凝土。