浅析减少超长砼结构温度收缩的设计

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1、浅析减少超长砼结构温度收缩的设计　　摘要:本文对超长混凝土结构的设计方法，及砼结构温度收缩进行了论述。　　关键词:超长混凝土结构　　温度收缩裂缝　　设计措施　　由于国内经济的迅速发展，建筑物体积相对增大，为了保证使用功能及美观，许多建筑物长度超过了规范规定，故设计者应采取相应措施，减小砼温度收缩，防止砼开裂。近些年来砼强度等级有所提高和施工中泵送砼工艺的应用流动性加大；砼凝固过程中具有快硬早强发热量大的特点，砼体积收缩呈增大趋势，这些均使砼结构易出现的温度收缩裂缝呈逐渐增多的趋向.这类温度收缩裂缝属于非结构性裂缝，一般不会威胁影响构

2、件承载力和结构安全，但却会影响结构的耐久性和整体性.　　1.超长混凝土结构产生收缩的原因以及影响　　1．1水泥水化热　　引起温差的热量主要源于水泥的水化热。水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而超长混凝土结构体积较大，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。混凝土是热的不良导体，导致了其内部温度迅速升高(最高时可达70～80℃)。相反，在构件表面，则由于散热条件良好，温度保持较低水平，这样就出现了内外温差。这种相对的“内胀外缩”对混凝土表面产生拉应力，当它超过混凝土拉伸极限1～1．5×10～mm，裂缝就产生了。　

3、　混凝土的收缩　　混凝土收缩的主要原因是由于混凝土内部吸附水蒸发引起凝胶体失水产生紧缩。在混凝土中，当这种收缩由于内外环境不一致而使混凝土构件表面拉应力超过其拉伸极限时，导致了裂缝的产生。影响混凝土收缩的因素主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。　　裂缝对结构产生的影响　　混凝土自身收缩变形以及温度应力引起的表面开裂及贯通裂缝在混凝土结构中很难避免。裂缝的产生会引起渗漏现象，加快钢筋的锈蚀，严重的裂缝还会影响混凝土结构的耐久性，降低使用寿命，更有甚者会使结构构件失去承载能力，结构的安全性被破坏。

4、但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全，处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度O．3mm。处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度0．2mm。2防止和减轻超长混凝土结构裂缝的设计建议。　　2.合理设置后浇带，放松约束程度　　后浇带是利用混凝土早期收缩量大的特性，减少混凝土浇筑引起的蓄热量，减少温度应力，对裂缝的预防和控制扩展起到了很好的作用。现就后浇带的具体做法提出以下建议和看法：　　(1)后浇带应设在结构受力较小部位，每隔30m留出施工后浇带，其宽800～1000mm．　　(2)板和墙钢筋搭接长度应不低于45d，且同一截面受力筋搭接

5、不超过50％。后浇带处，板、梁可附加钢筋，一般为断开处钢筋面积的一半。　　(3)后浇带浇筑时间，从目前混凝土的收缩量来看，估计3～6月方能取得明显效果，不少于45天。　　(4)平面布置时要注意梁的布置宜平行于后浇带以免梁截断太多。可沿平面曲折通过。　　(5)浇筑砼时，注意后浇带内垃圾清理干净，用清水冲洗。　　(6)后浇混凝土：采用无收缩或微膨胀混凝土，强度较主体混凝土提高1级，以防止新老混凝土界面产生裂缝。　　采取构造措施控制减少混凝土应力收缩　　(1)控制混凝土选材(如粉煤灰水泥)和配合比，掺加外加剂，减少水泥用量和用水量，降低水

6、化热和收缩变形。　　(2)调整钢筋配置方案，增设温度传递分布筋，将混凝土内部热量及时传递出来，防止内部热量积蓄。　　(3)采取措施加强养护，对温度进行严密监控，防止出现较大温差。　　(4)设计时注意构造钢筋的布置十分重要，它对构造抗裂影响很大。对连续板不宜采用分离式配筋，应采用上、下两层连续式配筋。　　(5)现浇楼板的混凝土强度等级不宜大于C35，特殊情况须采用高强度等级混凝土或高强度等级水泥时，要考虑采用低水化热的水泥和加强浇水养护，便于混凝土凝固时的水化热释放。　　(6)加强屋面保温隔热措施，采用高效保温材料，严格满足建筑节能设

7、计标准。　　(7)檐口板，外露栏板应双面双向配筋，上下端头各配≥2Φ10温度抵抗筋，并每隔15―20m设置一道20mm温度伸缩缝。　　(8)采用UEA补偿收缩混凝土，每隔30m设置一条加强带，加强带参量为占水泥重量的12～14％，其它梁、板参量占水泥重量的10％。　　3.采用外加剂和施加预应力补偿混凝土收缩　　从经济、技术或建筑使用和美观要求来讲，通过主动施加预应力并采取其它配套手段来解决超长结构的抗裂问题，是最合理的技术方案。其原因在于：(1)通过预先施加预应力可以在楼盖中建立预压应力，抵抗混凝土后期收缩和温度变形产生的拉应力，可

8、以有效防止结构间接裂缝的产生。对于部分约束较小的超长混凝土结构，采用预应力还可以少留或不留后浇带，或者可以适当提前封闭后浇带，从而极大地缩短工期。(2)结构跨度大也是此类工程的共同特点，采用预应力可减小梁的高度，提高竖向荷载作用下的挠