大体积混凝土结构裂缝控制探讨.doc

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1、大体积混凝土结构裂缝控制探讨摘要：随着国民经济的迅速发展，使得大体积混凝土施工也得到普遍应用。大体积混凝土体积大，工程施工条件复杂，容易发生裂缝问题。本文结合工程实例，重点把握大体积混凝土的结构计算温差及温度应力计算的方法，提出保温、保湿及补偿措施，确保温度裂缝得到有效防治。关键词:建筑工程；大体积混凝土；结构；裂缝；温度应力；补偿措施随着国民经济的发展，建筑工程规模的不断扩大，大体积混凝土在结构屮的应用越来越广泛，同时，大体积混凝土温度裂缝问题LI益突出并成为具有相当普遍性的问题。大体积混凝土温度裂缝问题十分复杂，它涉及到和工程结构相关的方方面面。温度裂缝

2、的防治不是单纯的结构理论问题,而是涉及结构计算、构造设计、材料组成、物理力学性能及施工工艺等多学科的综合性问题。下面结合某建筑工程大体积混凝土的施工，对防治大体积混凝土工程施工温度裂缝的措施进行了探讨分析；可供同类工程技术参考。1工程概况某建筑工程地下1层，地上21层,占地面积为1486H12,总建筑而积21904m2;建筑总高63.6m;是集商业、办公、住宅为一体的综合性建筑。工程结构设计选用了传换层形式。2转换层结构形式特征转换层结构形式:第四层顶板为一块实心混凝土整板，将上部23层结构荷载过渡转换到板下框架体系•转换层标高17.1~19.Im,板厚2.

3、Om,转换层而积723m2,板内上下各两层设纵横双向<1)32mm>@200mniX200mm钢筋网片；屮间乂有两层4)22mni>@200nunX200mm钢筋网片；网片间@600mmX600mm,设4)22mm立筋，混凝土总量1610m3,混凝土采用c50的商品混凝土•板下框架柱网尺寸:8・6mX&8m〜8.4mX12m不等。3大体积混凝土施丁该工程转换层混凝土的施工在六月中旬，当地日平均温度在21°C左右，混凝土最高温度的峰值一般出现在混凝土浇筑后的第三天，对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温温差要控制在25°C内，以免因温差和混凝土的收缩产生裂缝。3.

4、1混凝土温度的计算(1)混凝土的绝热温升：t=wXqOX(1-e-mt)/cr式中：t-混凝土的绝热温升(°C)；w-每m3水泥用量,w=530kg；q0-每千克水泥最终水化热量(j7kg),28d的累计水化热q0=460240j/kg；c-混凝土比热容,c=993.7j/(kg/k)；r-混凝土密度,r=2400kg/m3；t-混凝土龄期(d)；m-常数,与水泥品种、浇筑时温度有关。混凝土最高绝热温升：tmax=530X460240/(993.7X2400)=102.28°C(1)混凝土屮心温度:th=tj+tmax4式中：th-混凝土中心温度(°C)；t

5、j-混凝土浇筑温度(°C)；匚-不同浇筑混凝土块厚度的温度系数，对lm厚混凝土3d时〈=0.36o(2)混凝土浇筑温度:tj二tc+(tp+tc)X(al+a2+a3)式中：tc-混凝土拌合温度(它与各种材料比热容及初温度有关),按多次测量资料，有日照时拌合温度比当时温度高4〜6°C,无日照时拌合温度比当时温度高2〜3°C,我们按3°C计；tp-混凝土浇筑时的室外温度，六月屮旬，室外平均温度以21°C计；aHa2+a3-温度损失系数。其中混凝土装卸时,每次为0.032(装车、出料二次计),81二0.032X2=0.064；混凝土运输时,a2=qt(q为6m3

6、滚动式搅拌车每min温升系数0.0042(即-0.0042),混凝土泵送不计;t为运输时间,min计算,从商品混凝土公司到工地约30min)；浇筑过程中a3=0.003X60=0.18(每次温度损失系数值取0.003,转运60次)。tj二tc+(tp+tc)X(al+a2+a3)=24+(21+24)X(0.064-0.126+0.18)=24+45X0.116=29.31°C。则混凝土内部中心温度:th=tj+tmaxX©=29.31+102.28X0.36=66.13°Co从温度计算得知，在混凝土浇筑后第三天内部实际温升为66°CO,比当时室外温度(21

7、°Co)高出45°Co，必须采用相应的措施，防止大体积钢筋混凝土板因温差过大产生裂缝.3.2温度应力计算计算温度应力的假定：(1)混凝土等级为c50,水泥用量较大,530kg/m3；(2)混凝土配筋率较高，对控制裂缝有利；(3)底模对混凝土的约束可不考虑；(4)几何尺寸不算太大，水化热温升快，散热也快•因此降温与收缩的共同作用是引起混凝土开裂的主要因素。先验算由温差和混凝土收缩所产生的温度应力omax是否超过当时厚板的极限抗拉强度rco采用公式：omax=eat[1-1/(lcoshB/2)]s式中：e-混凝土各龄期吋对应的弹性模量et=ec(l-e-0.9

8、t)(e=2.718自然对数的底,t-混凝土龄期(d