大面积超长混凝土结构温度应力研究和设计

《大面积超长混凝土结构温度应力研究和设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、大面积超长混凝土结构温度应力研究和设计　　摘要：随着近年来我国建筑事业的发展,越来越多的大体积混凝土被运用到实际工程中,因为其自身特点的影响,大体积混凝土的温度应力对结构有很大的影响。混凝土浇筑早期,混凝土温度受到水泥水化作用和外界气温变化影响,产生很大的温度应力,当温度应力超过混凝土极限应力值后,结构会产生裂缝。关键词：大面积超长；混凝土结构；温度应力；分析与设计中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：引言随着我国城市化进度和改革开放的不断发展，在工程建设中，不断出现超长超大混凝土结构，且对结构不设缝长度的要求也越来越

2、高。一般地，结构越长，降温引起的收缩变形越大，约束产生的拉应力就越大，由此产生的结构裂缝就越多越宽。因而，妥善解决混凝土结构尺度较大时带来的温度应力问题对于不设缝或少设缝的大面积超长混凝土结构就尤为重要。1、工程概况建筑面积201262m2(其中交通综合体地上701218m2)，主楼为框架核心筒结构，综合体为混凝土框架结构(局部为型钢混凝土框架结构)，地上22层，地下2层，建筑高度94.250m。地下1层和1层均为大面积超长混凝土结构。平面尺寸为378.0m×214.2m，柱网8.4m×8.4m，见图1。由于本工程地下1层和

3、1层结构板面积较大，且不允许设缝，为防止温度下降和混凝土收缩引起大面积混凝土开裂，故采用后张法无粘结预应力混凝土技术以抵抗温度应力及混凝土收缩应力。2、大面积混凝土施工工艺2.1大面积无缝混凝土工程的施工8控制混凝土的用水量及水泥用量，水泥用量越大，含水量越高，则收缩变形越大，且延续的时间越长。在楼板施工中，经过试配、选择了配合比为1:1.82:4.07，水灰比0.43，水泥用量328kg/m。由于抗折混凝土的石子级配要求用石量较大，所以掺入了0.75％水泥用量的FDN减水剂，掺入减水剂不仅使混凝土的和易性有明显的改善，同时

4、又减少了10％左右的拌合水，减水后使混凝土回缩量减小。混凝土骨料中的砂子采用中、粗砂，根据有关试验资料表明，当采用细度模数为2.79，平均粒径为0.381的中、粗砂，比采用细度模数为2.12、平均粒径为0.336的细砂，每1m3混凝土可减少用水量20~25kg水泥用量可相应减少28～35kg。如用细度较低的砂子，可以加大高效减水剂的剂量，以减小混凝土的收缩。如工期允许，也可以考虑掺加适量的粉煤灰（因掺入粉煤灰后早期强度较低)，因为普通硅酸盐水泥混凝土的自生收缩是正的（缩小变形)，而粉煤灰的自生收缩是膨胀变形，这对混凝土的抗裂

5、性是有益的，另外也可以改善混凝土的和易性，以达到减少水和水泥用量的目的。2.2采取用无缝施工的主要技术措施2.2.1严格按规定进行混凝土的搅拌搅拌在现场进行，为降低混凝土的入模温度，现场砂石采取遮阳降温(因为是夏季)，必要时洒水降温，袋装水泥仓库保持空气流通，搅拌时搅拌机每2h浇水一次，混凝土输送管上覆盖麻袋，并洒水保湿。2.2.2加强对坍落度严格控制坍落度控制在(12.2)cm，混凝土浇筑前应对水灰比、坍落度和入模温度进行测定，初始施工时坍落度应每1h检查一次，质量稳定后，2~4h检查一次。混凝土入模温度测试每工作班不应少

6、于两次。2.3混凝土振捣施工要保证均匀8混凝土入模后先用插人式振动棒振密振实，然后用振捣粱振至表面平整，后用Φ180的钢管(内装砂子)，制成的提浆滚在混凝土表面来回滚压提浆，用人工抹平。混凝土浇筑振捣完毕，立即采用塑料薄膜覆盖，进行保水养护7d以上。注意混凝土所处的大气环境，在干燥季节或风口处应加强保水措施，防止混凝土水分蒸发速度过快，以控制其出现早期表面裂缝。加强混凝土的养护，目的是要使混凝土保持或可能接近于饱和状态，使水化作用达到最大的速度，以得到更高强度的混凝土。在养护温度相同的情况下，连续湿养护(即盖草袋子、洒水养护

7、)时混凝土强度在各龄期均为最高。特别是混凝土在浇筑后内部处于升温阶段时要适时进行湿养护，以加强混凝土的水化反应。这样一方面可以降低混凝土内部的温度峰值，又可以防止后期的强度损失。尤其掺加减水剂后更需要保证养护时间。3、大体积混凝土裂缝产生的主要影响因素①大体积混凝土浇筑初期，水泥水化产生大量水化热，使大体积混凝土的温度很快上升。但由于大体积混凝土表面散热条件较好，热量可以向大气中散发，因而温度上升较少;而大体积混凝土内部由于散热条件较差，热量散发少，因而温度上升较多，内外形成温度梯度，形成内外约束。结果大体积混凝土内部产生压

8、应力，面层产生拉应力，当该拉应力超过大体积混凝土的抗拉强度时，大体积混凝土表面就产生裂缝。8②大体积混凝土浇筑后数日，水泥水化热基本上已释放，大体积混凝土从最高温逐渐降温，降温的结果引起大体积混凝土收缩，再加上由于大体积混凝土中多余水份蒸发、碳化等引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件