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时间:2018-10-25
《大型薄壁结构池体混凝土裂缝的控制》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、大型薄壁结构池体混凝土裂缝的控制:根据市政建设工程的特点,污水处理厂氧化沟结构必须满足蓄水试验要求,因而对混凝土裂缝的控制显得尤其重要。 关键词:优化混凝土裂缝控制 某污水处理厂扩建氧化沟工程为半地下室式钢筋混凝土水池,池总长×总宽为138.8m×102.8m,建筑面积14268.64m²。氧化沟底板厚250mm;池外壁厚300mm,内隔墙厚250mm,导流墙厚200mm;池壁高度为4.1m。混凝土强度等级为C25,抗渗等级为S6;池外壁配筋情况为外侧竖筋Ф[email protected],内侧竖筋Ф[email
2、160;protected],水平筋为Ф[email protected]。现做以下分析: 一、混凝土裂缝的成因及分类 混凝土是由粗骨料及水泥石形成的多相体,由于在硬化过程中,水泥凝胶体体积缩小,在骨料骨面形成了许多缝隙,这些缝隙并不连续,但在受力或强迫位移作用下,互相连贯,延伸到混凝土表面,即形成裂缝。 根据受力状况来分,有受力裂缝和非受力裂缝之分。 由于混凝土体积收缩、温度变化、沉陷位移等非荷载的间接作用,在超静定结构中引起约束应力而造成的裂缝称为非受力裂缝。收缩裂缝、温度裂缝等均属于非受力裂缝。 近年对混凝土结构可见
3、裂缝的调查表明,大部分裂缝为非受力裂缝,受力裂缝比例很少。 二、控制裂缝的措施 发生裂缝的原因是系统工程中的各个环节的因素综和构成,本工程存在如下特征:a、大跨度薄壁池体结构;b、作为处理污水的半地下室构筑物,需满足蓄水试验要求;c、浇筑时间在7月~9月份,正值高温天气,增加了混凝土裂缝控制的难度,针对以上特征,主要从以下几个方面着手: 1、优化混凝土的配合比: 本工程混凝土全部采用商品混凝土,为提高混凝土的综合性能,保证混凝土的抗渗性能,我们对商品混凝土先进行了试配,三组配合比参数如表1: 表1 根据试配数据和长期的
4、实践经验,我们最后决定采用第二种配合比设计,并作适当调整,最后确定混凝土的配合比如表2: 表2 2、选组成混凝土的原材料: 混凝土裂缝与水泥质量优劣、骨料粒径及含泥量大小、外掺料用量多少、外加剂使用得当与否都有一定的关系。 ①采用安徽宁国水泥,其标准稠度用水量较小、凝结时间较长,是目前水化热相对较低、质量较稳定的普通硅酸盐水泥; ②粗骨料采用宜兴专供碎石,为级配良好、热膨胀系数较低、强度较高且未风化的花岗岩石子,以减少混凝土收缩及降低水泥用量; 细骨料采用不含有机质的中粗砂,细度模数控制在2.5,砂率控制在40%~50%,
5、以减少混凝土的收缩,提高混凝土的极限拉伸强度; 粗细骨料含泥量均控制在1%以内,实际施工时,抽样检查砂的含泥量为0.4%,碎石的含泥量为0.5%; ③混凝土中掺加水泥用量12%的粉煤灰替代水泥,采用华能一级粉煤灰,并严格控制其细度,这样就减少了单方水泥用量,降低水化热温升,减少收缩应力,有效的控制了温度裂缝; 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
6、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
7、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
8、;; 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/k
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