補(bǔ)償收縮混凝土的抗裂性能分析

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1、補(bǔ)償收縮混凝土的抗裂性能分析補(bǔ)償收縮混凝土的抗裂性能分析　　我國(guó)現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)正向著大體積、超長(zhǎng)超寬方向發(fā)展。同時(shí)我國(guó)水泥生產(chǎn)大致有以下幾個(gè)特點(diǎn)：熟料中C3S含量增多，大多超過50％、粉磨過細(xì)等?；炷恋氖湛s率已經(jīng)從%～%增加到%～%。影響混凝土開裂的因素有很多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，荷載裂縫幾率占20％，變形裂縫占80％。其中變形裂縫主要包括化學(xué)收縮，干燥收縮，溫度收縮，塑性收縮以及自收縮和碳化收縮。而大體積混凝土中混凝土的干燥收縮、溫度收縮在混凝土收縮變形中占有比例增大。由于混凝土導(dǎo)溫系數(shù)較差，散熱很慢，混凝土中心溫度將會(huì)很高。因此大體積混凝土中將會(huì)產(chǎn)生很大的溫度

2、應(yīng)力和以及降溫過程中的變形，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度或者降溫過程中的變形超過混凝土極限延伸率，將會(huì)引起混凝土開裂。通過吳中偉院士提出的混凝土冷縮和干縮聯(lián)合補(bǔ)償模式，即　　當(dāng)

3、ε－S－ST

4、≤SK＋CT時(shí)能達(dá)到控制裂縫的目的。其中ε為鋼筋混凝土限制膨脹率，S為混凝土干縮值，ST為混凝土最大降溫冷縮值，SK為混凝土極限延伸率，ST為混凝土徐變?！　〔捎醚a(bǔ)償收縮混凝土能夠聯(lián)合補(bǔ)償干縮和溫度收縮，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)自防水、無縮設(shè)計(jì)快速施工等特點(diǎn)，是一種比較理想解決方案?！　∧纤闭{(diào)中線干線工程惠南莊泵站位于北京市房山區(qū)大石窩鎮(zhèn)惠南莊村東，上游為北拒馬河暗渠，泵站后

5、接雙排DN4000預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管壓力輸水管道至大寧調(diào)節(jié)池，是南水北調(diào)中線工程總干渠唯一一座大型加壓泵站，是北京段實(shí)現(xiàn)管涵輸水，小流量自流，大流量加壓揚(yáng)水的控制性綜合工程，也是南水北調(diào)工程的標(biāo)志性建筑物?；菽锨f泵站為大型Ⅰ級(jí)工程，設(shè)計(jì)流量60m3/s，泵站總裝機(jī)容量。主體混凝土方量大約10萬方，共有30塊底板，其中前池底板厚度在～2米之間，主廠房底板厚度為3米，長(zhǎng)度大多超過25米。本文以F6塊底板為例進(jìn)行混凝土抗裂分析。　　原材料檢驗(yàn)　　水泥　　工程采用太行級(jí)水泥。品質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果如表，由結(jié)果可以看出該水泥細(xì)度很小，導(dǎo)致混凝土水化熱過快，溫峰提前。水泥超強(qiáng)幅

6、度較大，28天強(qiáng)度達(dá)到60MPa，將導(dǎo)致混凝土彈性模量增長(zhǎng)過快，脆性增大，對(duì)混凝土抗裂性不利?！　∨蛎泟　”卷?xiàng)目選用北京中巖特種工程材料公司生產(chǎn)的ZY高效混凝土抗?jié)B防裂膨脹劑，化學(xué)成分檢測(cè)結(jié)果列于表。膨脹劑的品質(zhì)檢測(cè)按照J(rèn)C476－XX《混凝土膨脹劑》進(jìn)行，檢測(cè)結(jié)果列于表。檢測(cè)結(jié)果表明，ZY高效混凝土抗?jié)B防裂膨脹劑各項(xiàng)性能良好，具有堿含量低，摻量低，限制膨脹率比較高，膨脹穩(wěn)定期短等特點(diǎn)。根據(jù)游寶坤等人的研究，為使摻加膨脹劑能夠完全補(bǔ)償混凝土的絕對(duì)體積的減小，膨脹劑與水泥中的SO3含量不能低于％。按膨脹劑單方摻量13％計(jì)算，膠凝材中SO3含量達(dá)到％，完全能

7、夠補(bǔ)償水泥水化收縮，同時(shí)還能夠提供一定膨脹能補(bǔ)償混凝土其他性能收縮。按質(zhì)量比計(jì)算，膠凝材料中Al2O3/SO3＝1，能夠提供足夠的Al2O3以產(chǎn)生鈣礬石?！　∽ⅲ築法為使用非基準(zhǔn)水泥檢測(cè)，本項(xiàng)目采用太行前景水泥進(jìn)行檢測(cè)。　　摻和料　　本項(xiàng)目使用元寶山Ⅰ級(jí)粉煤灰。由于工程采用的骨料是活性骨料，因此采取選用低堿原材料、摻加25％的元寶山Ⅰ級(jí)粉煤灰以及優(yōu)化混凝土配合比控制混凝土總堿量等技術(shù)措施后，能夠達(dá)到預(yù)防惠南莊泵站混凝土發(fā)生堿骨料反應(yīng)的目的。摻和料的加入能使混凝土限制膨脹率降低，但是能夠降低混凝土膨脹落差，起到降低成本、改善工作性、降低混凝土水化熱等好處?！?/p>

8、　骨料　　試驗(yàn)采用北拒馬河的河砂和碎卵石，細(xì)骨料經(jīng)檢驗(yàn)細(xì)度模數(shù)，屬于中砂。粗細(xì)骨料經(jīng)檢驗(yàn)?zāi)軌驖M足DL/T5144－XX的要求?！　∨浜媳取　」こ膛浜媳扔芍袊?guó)水利水電科學(xué)研究院設(shè)計(jì)，采用的配合比如表膨脹劑采用外摻法等質(zhì)量取代總膠凝材用量，粉煤灰等質(zhì)量取代剩余膠凝材。坍落度控制在7～9范圍內(nèi)。控制混凝土含氣量在～％范圍內(nèi)，以保證砼抗凍等耐久性要求?！　∽ⅲ?＃為微膨脹混凝土，限制膨脹率/萬～/萬，2＃為加強(qiáng)膨脹混凝土，限制膨脹率/萬～/萬?！　∮捎诨炷磷罡邷囟劝l(fā)生在3～8d齡期內(nèi)，而隨著混凝土溫度降低，溫度應(yīng)力逐漸增大，因此以28d混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)對(duì)混凝土

9、進(jìn)行抗裂性分析是科學(xué)的?！　6塊底板長(zhǎng)米，寬為11米，底板厚為2米，于XX年9月10日至9月13日澆筑，一次成型?；炷敛捎梅綇?qiáng)制攪拌機(jī)，拌和時(shí)間120s。采用混凝土攪拌車運(yùn)輸，布料機(jī)入倉，采用分層澆筑。養(yǎng)護(hù)方式為人工灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14天。澆筑期間大氣溫度14～31度，混凝土出機(jī)溫度21～26度，含氣量及抗壓強(qiáng)度如表表五、混凝土抗裂性分析　　采用吳中偉院士提出的混凝土冷縮和干縮聯(lián)合補(bǔ)償模式，即

10、ε－S－ST

11、≤SK＋CT來分析這塊底板的抗裂性能，因此要求首先得到現(xiàn)場(chǎng)混凝土的限制膨脹率、干縮值、極限延伸率和混凝土徐變?！　∏蠡炷翗O限延伸率　　由于混

12、凝土抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度存在一般關(guān)系式：ft=/3，根據(jù)混凝土28d