混凝土收缩裂缝的计算机理及防治措施

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1、第32期卷有色冶金设计与研究2011笠6月混凝土收缩裂缝的计算机理及防治措施胡和平(中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌330002)[摘要]介绍混凝土收缩裂缝的计算机理，分析混凝土收缩裂缝的形成原因，提出裂缝防治措施，并通过工程实例介绍其处理方法(关键词]收缩裂缝；形成原因；防治措施中图分类号：TU501文献标识码：B文章编号：1004—4345(2011)03—0031—03CalculationMechanismandControlMeasuresofShrinkageCracksofConcreteHUHe—ping(ChinaNerinEngineeringCo

2、．，Ltd．，Nanchang，Jiangxi330002，China)AbstractThispaperintroducesthecalculationmechanismofshrinkagecracksofconcrete，analyzethecauses，andputforwardcontrolmeasuresofshrinkagecracksofconcrete，andelaborateitstreatmentmethodthroughprojectpractices．Keywordsshrinkagecracks；causes；controlmeasures混

3、凝土结构是应用最为广泛的结构形式之一，例，若在t时刻发生的(自由)收缩量沿截面宽度为然而由于混凝土的抗拉强度和极限拉应变都比较常数，沿高度为非线性变化fv)，构件的截面应力低，许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不和变形的一般分析方法如下。同程度、不同形式的裂缝。混凝土的裂缝不仅影响了1)变形条件——若混凝土沿截面高度没有任何结构的外观和使用性能，甚至对结构的安全性都产约束，发生自由收缩后构件变形为非线性。当钢筋和生了一定影响。本文结合某冶炼厂转炉风机基础设混凝土的粘结完好且无相对滑移时，收缩变形受到计，剖析混凝土早期裂缝产生的原因及相应的控制钢筋的约束而减少。取截面

4、上、下端的收缩应变处理措施【l1。和占为基本未知量，距下表面Y处的收缩应变为y=【+。相当于混凝土从自由收缩应变∽1混凝土收缩裂缝的计算机理凡凡往外拉伸应变为sc：8∽一8y=8出∽一(}【+)，It，混凝土在凝固过程中失水，发生收缩。凝固后随上、下表面混凝土的拉伸应变分别为占O’．_和(o)一着环境湿度的变化，又有水分交换而发生体积收缩或膨胀。混凝土和环境中水分交换都必须经由构件。此时，上下钢筋的收缩应变分别为=鱼I+表面，故混凝土构件的表面和内部含水量(湿度)不，=【+等，一般是连续的不均匀湿度场。仿照传热学的方凡凡凡法，可建立起混凝土和周围环境的水分交换微分方2)

5、物理(本构)关系_其混凝土的非线性受拉程求解，或用有限元方法计算湿度场，并确定收缩本构关系(一维)：初始切线弹性模量为，随应变值量。下面只介绍一维收缩场问题及构件的相应力学变化的塑性系数为A(≤1．0)，即得混凝土的拉应力反应。O'c=A。；钢筋的应力一般远低于其屈服强度，取弹以一个不对称配筋的矩形截面钢筋混凝土梁为性模量E则有Orsv：E：。和O's=EsE$。收稿日期：2011-O1—21作者简介：胡和平(197O一)，男，全国一级注册结构师，主要从事结构设计工作。·32·有色冶金设计与研究第32卷3)内力平衡条件——混凝土收缩后截面应力自料和施工方面来进行防治。成

6、平衡，内力仍为零：3．1设计方面1)结构完全处于自由变形无约束状态下，要有∑：0，∑o；足够变形余地。比如对于较长结构要设温度缝或后hIt浇带；在基岩上浇筑时，要铺50～100mlTl砂层以消rffo'~bdy=o's'A+0，』arabyd~--o"川)仃除其嵌固作用，减小外部的约束，从而减小收缩裂缝0产生的可能。将上述方程式依次代人，只出现两个基本未知量和2)对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用钆，对任一时刻的收缩量∽，上述方程式即可计60天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土算截面应力，得钢筋受压而混凝土受拉，截面的曲率单方用灰量，并适当加入混凝土掺合料，减

7、少水化热为～1：一8t-Bb(~P为曲率半径)。由此可计算混凝副作用。Ph3)考虑温度应力的影响，采取相应的构造措施，土收缩后的构件翘曲变形(转角和挠度)闭。如适当地配置温度钢筋，分担混凝土温度应力。3．2材料方面2混凝土收缩裂缝及其产生的原因1)合理选择水泥。在实际工程中宜采用粉煤灰水泥或C3A和C3S含量低的低热水泥；为减少水泥根据裂缝产生的时间可以分为施工期间出现的用量，可掺加缓凝高效减水剂。对大体积混凝土，可裂缝和使用期间出现的裂缝，施工期间出现的裂缝适当掺入块石。包括干燥收缩裂缝、自收缩裂缝以及温度裂缝等[3J。2)选用级配优良