混凝土温度应力裂缝控制毕业论文

混凝土温度应力裂缝控制毕业论文内容摘要：

界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相叠加。 温度应力引起的原因 对于边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的 温度应力。 因为大体积混凝土结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间过程出现压应力，这种应力成为自身应力。 结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力，此时的应力称为约束应力。 这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。 温度应力的分布及大小是比较复杂的，在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。 混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛，所以分析计算温度应力时，还必须考虑徐变的影响。 本章小结 综上所述，大体积混凝土内部的温度应力是由水化 热和外界气温变化等各种因素引起的叠加应力。 由于混凝土是一种脆性材料抗拉强度只相当于抗压强度的1/10 左右，当混凝土内温度应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝 6 3 温度裂缝的预防措施 合理选用原材料和配合比 选用 水化热低的水泥 在大体积混凝土设备基础工程中，水化热引起的升温较高，降温幅度大，容易产生温度裂缝，因此，在选择水泥时应尽量避免采用或不用早期强度高的水泥，应优先选用矿物成分铝酸三钙含量较低，水化中氧化钙、氧化镁和二氧化镁尽可能少的水泥，这样可以达到减少水化 热的目的。 另外，为使混凝土减少升温，降低水化热，可以在满足设计强度要求的前提下， 减少水泥用量 ，尽量选用中低热水泥。 一般工程可选用 矿渣水泥或粉煤灰水泥。 选用粒径较大骨料 尽量选用骨料粒径较大和级配良好的粗骨料，施工中可掺入一些不大于 20%的大块毛石，这样配制的混凝土即能减少水泥用量和用水量又能降低水化热，同时，还可以达到提高混凝土的抗压强度。 另外，砂、石含泥量要严格控制。 砂的 含泥量 小于 2%，石的含泥量小于 1%。 掺入适量减水剂和微膨胀剂。 掺加一定数量的减水剂或缓凝剂，可以减少水泥用量 ，改善和易性，推迟水化热的峰值期。 而掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，也可以减少混凝土的温度应力。 利用混凝土的 后期强度 据试验数据表明，每立方米的混凝土水泥用量，每增减 10 公斤，混凝土温度受水化热影响相应升降 1℃。 因此，可根据大体积混凝土设备基础结构的实际情况，对结构的刚度和强度进行复核并取得设计和质检部门的认可后，可用 f4 f60或 f90 替代 f28 作为混凝土设计强度，这样每立方米混凝土的水泥用量会减少40～ 70 千克 /立方米。 相应的水化热温升也减少 4℃ ～ 7℃。 利用混凝土后期强度主要是从配合比设计入手，并通过试验证明 28 天之后混凝土强度能继续增长。 到预计的时间能达到或超过设计强度。 优化混凝土的配合比 以便在保证混凝土强度及流动度条件下，尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。 按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化； 在大体积混凝土工程施工中，由于水泥水化热引起混凝土内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。 因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土块体的内外温差及降温速度，是防止混 凝土出现有害温度裂缝的关键。 自上世纪初开始，有关大体积混凝土防裂问题就得到研究。 美国通过箭石坝（ 1915 年，高 107 米）、胡佛坝（ 1930 年， 221 米）等大坝的建设对大体积混凝土进行了全面的研究，在上世纪 60 年代就得到了一套比较定型的大体积混凝 7 土设计、施工模式。 即 ① 采用低热水泥或一部分用活性掺合料； ② 降低水泥含量以减少总的水化热量； ③ 限制浇筑层厚度和最短的浇筑间歇期； ④ 采用人工冷却混凝土组成材料的方法来降低混凝土的浇筑温度； ⑤ 在混凝土浇筑以后，采用预埋冷却水管，通循环水来降低混凝土的水化热温升； ⑥ 保护新浇混 凝土的暴露面，以防止突然的降温，在极端寒冷地区，掩盖在棚内进行人工加热。 在酷热季节，采用棚盖来防止新浇混凝土暴露面避免日光直射，并同时用喷雾的办法来防止混凝土过早的凝结和干燥，要求在各种条件下，混凝土的养护至少在 14d 以上，此外，还采用浇筑层厚与间歇期随不同浇筑温度而变化的浇筑办法。 前苏联在 1977年修建托克托古尔电站也形成发展了一套行之有效的大体积混凝土温控防裂措施，即托克托古尔法。 我国在修建丹江口工程时，提出了防裂措施，一是严格控制基础允许温差，新老混凝土上下层温差和内外温差；三是严格执行新浇混凝土 的表面保护；三是提高混凝土的抗裂能力。 由水利工程中总结出来的大体积混凝土温度裂缝控制方法和措施在建筑工程实践中也得到应用，取得。