简析地铁车辆段大体积混凝土结构裂缝控制.pdf
《简析地铁车辆段大体积混凝土结构裂缝控制.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《简析地铁车辆段大体积混凝土结构裂缝控制.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、58建筑科技2023 年 第 4 期简析地铁车辆段大体积混凝土结构裂缝控制胡坤,贺红云,王大鹏(中建一局集团第一建筑有限公司,上海 201100)摘要:对于大型混凝土结构建设来说,减少或避免混凝土裂缝的产生是必不可少的。从地铁车辆段大体积混凝土结构施工中出现的裂缝问题出发,提出一些可行性的解决措施,对提高大体积混凝土结构的施工质量、发挥大体积混凝土结构的优势有一定的借鉴意义。关键词:地铁车辆段;大体积;混凝土;裂缝控制中图分类号:TV544+.91 文献标识码:A 文章编号:2096-3815(2023)04-0058-030引言大体积混凝土可以理解为结构物任何一个横竖断面的几何尺寸均1 m,
2、或者由于胶凝材料水化反应大量放热引起的结构内外温差过大或者体积变化而引起不利裂缝产生的混凝土。地铁车辆段中的结构物如尺寸最大的型钢混凝土柱承台,其结构厚实,且是建筑结构安全可靠的主要承载部分,长度和宽度基本16 m,高度2 m,钢筋混凝土使用量大。因此,研究解决大体积混凝土结构施工中遇到的裂缝现象特别重要,可以在一定程度上提升建筑工程的安全系数和可信度。1大体积混凝土裂缝产生的原因(1)水泥水化放热过大的影响。水泥的水化热在混凝土浇筑后的早期阶段释放较为集中。以硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥水化放热为例,前者主要集中在浇筑后的13 d,而后者则主要集中在浇筑后的15 d。在这段时期内,水化热产生速
3、率较快且不断地进行累积,导致混凝土内部的温升值急速地增加,形成所谓的高温高热阶段,一般会在2448 h内形成高温高峰状态。由于不同的混凝土构件形状、尺寸的差异,以及使用不同品种的水泥和不同时间段在施工时周围环境温度和湿度的不一致,混凝土内部的高温高峰期会有所不同。加之大体积混凝土结构体的尺寸较大(即体积较大),所使用的水泥量较多,导致水泥水化反应时放出的热量较多,而当环境温度升高时,原材料的温度会随之上升而携带更多的热量,这些因素组合影响导致混凝土核心区的高温高峰会达到6070。由于混凝土的体积较大,其内部的水化热难以快速而有效地从表层排出,而热量在短时间内快速大量积聚,导致混凝土内部温度高于
4、外界环境的工作温度;混凝土内部形成温度应力,进而影响混凝土表层的抗拉能力,加之混凝土初期正处于强度增长阶段,此时强度值相对较低。当混凝土的温度应力超出表层极限抗拉强度时(即内外的应力差过大),混凝土表层会形成裂缝。(2)混凝土收缩产生的影响。混凝土收缩如干燥收缩、自收缩、温度收缩等是指在其凝结初期或硬化阶段中,受到各种内部和外部因素的影响从而产生体积缩小的情况,而较大的体积收缩会导致混凝土产生裂缝。例如,混凝土在59建筑科技2023 年 第 4 期凝固后没有立即进行适当的养护,以及受到风吹日晒的影响,表层的水分快速散失,从而造成体积缩小较大,加之混凝土表层的收缩变形遭到内层结构的束缚,产生拉应
5、力,进而引起混凝土表层破裂。相比之下,内部温湿度变化速度极小,混凝土的收缩速度也会较小。重要的是,水分的缺少会引起混凝土结构体积收缩,并遭到地基或垫层的束缚,在应力作用下会产生裂缝。自收缩是除结构物自身物质增减、温度变化、外部加载或约束等物理因素引起的体积变化的影响外,主要是由化学反应引起产生的。早期的自收缩会引起弹性模量的迅速增长,受到限制的高性能混凝土结构会承受较大的拉应力,从而产生裂缝。混凝土在硬化后,受到外界干燥或高温环境的作用,内部水分继续蒸发减少,引起收缩变化,产生裂缝。温度收缩是指水泥在混凝土浇筑后水化放热,导致混凝土的温度值在凝结硬化阶段快速增大,但在水泥水化反应放热从开始降速
6、至结束的过程中,水化反应产生的热量产生缓慢并减少,当热量散失的速率大于产生速率时,混凝土开始进入降温阶段。由于热胀冷缩的影响,混凝土的体积缩小,在此过程中,体积可能性的不规则缩小会进一步影响到混凝土裂缝的产生。(3)外界温湿度变化的影响。混凝土体积较大,结构表面系数较小,造成其散热较慢,再加上水泥在前期水化放热迅速且集中,造成内部热量较多而温升较快。较大的内外温差会使混凝土产生裂缝。在大体积混凝土裂缝产生的因素中,温度变化产生的影响是主要的。在施工过程中,大体积混凝土的浇筑温度会受到作业环境天气变化的影响,尤其是当气温骤变时,内外层混凝土温度差会迅速变大,这将对大体积混凝土的施工产生较为不利的
7、影响,而较大的内外温差引起的变形所产生的温度应力会形成裂缝。重要的是内外温差越大,相应的温度应力也会越大,产生裂缝的几率大大增加。在外界温度较高的情况下,混凝土内部的热量难以有效分散出去,热量累积到一定程度上导致内部温度可能会上升到6070,而且这种温度变化在一定程度上可能会延续较长时间。此外,湿度对结构物混凝土的裂缝形成有重要影响,当作业环境内的湿度降低时,混凝土的干缩会加速,从而产生裂缝1。(4)混凝土养护的影响。刚浇筑完成的混凝土,正处于强度增长速率快速升高阶段,且水泥的水化热的速率值此时较大,如果混凝土所需的水分补给不及时且不充足,混凝土表层会因脱水干燥而产生裂缝。以防水混凝土为例,自
8、身水分在高温环境下蒸发,加之养护水分补给不充足,会进一步引起内部水分缺失,而水泥不完全水化,易造成混凝土因强度增长不足而表层开裂。除此以外,混凝土内部的毛细管道因水分缺失而互相贯通连接,混凝土的孔隙率会增大;同时混凝土的收缩加剧造成其整体产生龟裂,抗渗性急剧下降,严重的情况下可能会使混凝土完全丧失抗渗能力2。如果养护及时,即防水混凝土水泥水化时所处环境的湿度满足要求,混凝土内游离水散失缓慢和水泥水化反应充分,水化生成物堵塞毛细管道而使其不连通,进而提高抗渗性。2控制大体积混凝土裂缝的技术措施(1)优化混凝土配合比设计,减少水泥水化放热。解决水泥水化热高的问题,需要重点考虑水泥类别的选取,应尽可
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 地铁 车辆段 体积 混凝土结构 裂缝 控制
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。