大體積混凝土結(jié)構(gòu)抗裂設(shè)計和評價.pdf

1、城市的飛速發(fā)展讓大體積混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)中運用的越來越普遍，然而其存在的裂縫問題也是人們關(guān)注的話題。在實際工程施工中為了避免混凝土裂縫的產(chǎn)生，大多采取設(shè)置后澆帶、伸縮縫和“跳倉法”，必要時預(yù)埋冷卻管的措施，對于大體積混凝土本身的性能往往不夠重視。在大體積混凝土抗裂性能評價方面，抗裂指標(biāo)大多數(shù)是根據(jù)混凝土不同的用途提出來的，考慮的側(cè)重點各有不同。因此合理的抗裂評價指標(biāo)、切實有效的抗裂評判方法在大體積混凝土設(shè)計和應(yīng)用中尤為重要。
　　本

2、文依托姑蘇區(qū)科技支撐項目“抗裂、抗銹鋼筋混凝土配制技術(shù)研究”，設(shè)計“低溫升、減收縮”的混凝土性能優(yōu)化方案，運用王鐵夢抗裂安全度的計算方法，對大體積混凝土進(jìn)行開裂預(yù)測，指導(dǎo)大體積混凝土的工程應(yīng)用。具體進(jìn)行了如下研究工作。
　　研究礦物摻合料對混凝土物理力學(xué)性能、絕熱溫升和耐久性的影響。試驗結(jié)果顯示礦物摻合料可降低早期混凝土的強度和彈性模量，對后期混凝土的強度和彈性模量均有提升，雙摻組效果好過單摻;礦物摻合料延緩了混凝土最高溫升出現(xiàn)的

3、時間，降低了混凝土的絕熱溫升值，單摻40％粉煤灰對混凝土絕熱溫升值降幅最大達(dá)到了24.1％，復(fù)摻組對混凝土最早溫升出現(xiàn)時間的延遲效果更好，更有利于降低溫度變化引起混凝土開裂的風(fēng)險。礦物摻合料加入混凝土后帶來的問題是混凝土的收縮變大，對混凝土抗裂不利。
　　選擇UEA膨脹劑和聚丙烯纖維解決礦物摻合料混凝土收縮大的弊端。聚丙烯纖維的抗裂增韌作用可提高早期混凝土的劈裂抗拉強度和彈性模量，降低混凝土的收縮率;UEA膨脹劑則通過收縮補償，達(dá)

4、到了提升抗裂性能的作用。試驗結(jié)果顯示UEA膨脹劑和聚丙烯纖維均能明顯降低混凝土收縮率，摻聚丙烯纖維的兩組實驗組雖收縮效果好于摻UEA膨脹劑試驗組，但前者對降低絕熱溫升并無貢獻(xiàn)。綜合考慮，配合比優(yōu)選結(jié)果以雙摻粉煤灰礦粉—UEA膨脹劑試驗組最佳。
　　將最佳配合比與基準(zhǔn)配合比進(jìn)行對比，運用平板約束開裂和圓環(huán)收縮開裂試驗直觀地評價了混凝土的抗裂性能。試驗結(jié)果顯示基準(zhǔn)混凝土在平板約束試驗中出現(xiàn)裂縫，單位面積上總裂縫面積29.92mm2/m

5、2，抗裂等級為Ⅲ級;最佳配合比試驗組未出現(xiàn)開裂;圓環(huán)約束試驗中，兩組試驗混凝土均未出現(xiàn)開裂，但與基準(zhǔn)混凝土相比，最佳配合比的混凝土收縮應(yīng)變值降低了14.7％。
　　研究成果應(yīng)用于蘇州某商住樓工程筏板基礎(chǔ)，運用王鐵夢抗裂安全度的概念進(jìn)行筏板基礎(chǔ)抗裂預(yù)測:本工程大體積混凝土的抗裂安全度為1.54，混凝土不會開裂。從工程應(yīng)用的結(jié)果來看，應(yīng)用效果良好，混凝土沒有出現(xiàn)開裂。
　　實踐證明:“低溫升、減收縮”的混凝土性能優(yōu)化思路是正確的