高温下混凝土预制梁施工技术及其应用.pdf
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1、建筑技术开发 Bu i l d i n g T e c h n o l o g y De v e l o p me n t 施工技术 Co ns t r u c t i o n Te c h no l o g y 第4 3 卷第1 期 2 0 1 6 年1 月 高温下混凝土预制梁施工技术及其应用 侯志刚 ( 中铁十八局集团有限公司国际公司,天津3 0 0 2 2 2 ) 摘要 随着经济、技术的发展,混凝土预制梁在 目 前的交通道路建设项 目中的应用已较为普遍。在高温条件下,混凝土 预制梁受施工环境的高温影响,容易出 现裂缝及强度削弱等现象,这在一定程度上制约了混凝土预制梁的应用。本文从分析了混
2、 凝土预制梁在高温条件下的受力机理,对混凝土裂缝及混凝土结构的强度削弱现象的成因进行了分析,并给出了一些解决措施。 关键词 预制 ; 混凝土结构 ; 水灰比 ; 骨料 ; 坍落度 中图分类号 T U 7 5 7 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 - 5 2 3 X ( 2 0 1 6 )0 1 - 0 0 5 5 - 0 2 Hi g h Te mp e r a t u r e Co n c r e t e Pr e c a s t Be a m Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y a n d i t s Ap p l i c a t i
3、 o n Ho u Zh i g a n g A b s t r a c t 】 Wi t h t h e d e v e l o p me n t o f e c o n o my a n d t e c h n o l o g y , t h e a p p l i c a t i o n o f p r e c a s t c o n c r e t e b e a ms i n t h e c u r r e n t t r a ffic r o a d c o n s t r u c t i o n p r o j e c t s h a v e b e c o me mo r e
4、c o mmo n 。 At h i g h t e mp e r a t u r e s ,p r e c a s t c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n e n v i r o n me n t a ff e c t e d b y h i g h t e mp e r a t u r e ,p r o n e t o c r a c k s a n d we a k e n s t h e s e n g th o fo the r p h e n o me n a ,wh i c h r e s t r i c t s the u s e o
5、 f p r e c a s t c o n c r e t e b e a ms t o a c e r t a i n e x t e n t T h i s p a p e r ana l y z e s t h e s t r e s s me c h a n i s m o f p r e c a s t c o n c r e t e b e a ms u n d e r h i g h t e mp e r a t u r e c o n d i t i o n s ,t h e c a u s e s o f c r a c k s o n t h e s t r e n g
6、t h o f c o n c r e t e and c o n c r e t e s t r u c t u r e s we ake n p h e n o me n o n i s a n a l y z e d ,a n d g i v e s s o me s o l u t i o n s K e y wo r d s p r e c a s t ; c o n c r e t e s t r u c t u r e; wa t e r - c e me n t r a t i o; a g g r e g a t e; s l u mp 朱拜尔 R AS AL K HAI R
7、连接公路一 期工程 ( 0 8 2 一 C O 1 )项 目是 由沙特阿拉伯皇家委员会投资兴建的基础设施。在工程 施工过程中,气温高,外界干扰大,不便于施工。下面分析 混凝土预制梁在高温条件下的受力机理,对混凝土裂缝及混 凝土结构的强度削弱现象的成因进行了分析,并给出一些解 决措施。 1 温度对混凝土结构的影响及受力分析 1 1 温度对混凝土强度影响 温度对混凝土强度影响是因为温度会影响混凝土结构中 的水泥水化的速度。在相同条件下,施工温度高的混凝土早 期强度增加速度比较快,后期强度增加的速度 比较慢,主要 原因在于在过高的温度条件下,混凝土中的水泥过早的发生 的水化反应,过早形成的水泥水化物
8、包裹住未发生水化反应 的水泥颗粒,减缓了水泥的水化反应,在水泥水化反应的结 合不均匀性导致混凝土整体结构强度的不均匀,从而形成薄 弱部位,影响整体结构强度。在温度较低的情况下,水泥水 化反应的速度较慢,水化热有充分的扩散时间,水泥颗粒的 水化反应的速度比较均匀,混凝土的早期强度和后期强度增 长的速度比较均匀,整体结构强度较高温养护条件下的高。表 1 为4 组不同配 比的混凝土在5 0 恒温箱养护和成型室养护条 件下的强度、坍落度对比,结果表明高温条件下混凝土的2 8 d 强度较低温养护条件下的低。 表1 4 组不同配比的混凝土在5 O 度恒温箱养护和 成型室养护条件下的强度、坍落度对比 配合
9、水泥 用 用水量 掺合料 减 水剂 坍落度 2 8 d强度 比 量 k g k g n l m 5 O 度恒 成型室 强度 比 温箱 l 4 h 1 3 0 0 l 9 0 石粉 掺加 1 3 3 O 1 3 8 0 7 9 2 3 0 0 l 9 0 石粉 无 l 4 3 0 3 8 4 0 7 8 3 3 0 0 1 9 0 石粉 无 4 2 6 5 3 5 _3 0 7 5 4 3 0 0 1 9 0 无 无 2 2 6 3 2 4 O 8 0 收稿 日期 : 2 0 1 5 1 2 2 8 作者简介 : 侯志刚 ( 1 9 8 5 一) ,男,河北临西人,工程师,主要从事 高温下混凝土
10、预制粱施工研 究。 1 2 温度对混凝土裂缝的影响 1 2 1 混凝土结构裂缝类型及产生的原因分析 混凝土的裂缝按照大小可分为宏观裂缝和微观裂缝,裂 缝间隙大于O 0 5 i n r n的裂缝称为宏观裂缝,小于0 0 5 n 吼 的称 为微观裂缝。混凝土裂缝按照其成因可分为干缩裂缝、塑性 裂缝及温度应力裂缝。 干缩裂缝主要是在高温条件下混凝土水分散失较快,较 多的水和较快的水分散失使得混凝土的干缩值增大,形成干 缩裂缝 。 在高温条件下,混凝土表面的水分蒸发较快,表面水分蒸 发速度往往超过混凝土的内部泌水速度,从而加快混凝土的 体积收缩,当混凝土收缩应力大于混凝土的早期抗拉强度时, 就会产生塑
11、性裂缝 ; 温度应力裂缝产生的主要原因是因为温 度差异较大,形成的温度应力大于混凝土本身强度的引起的, 混凝土的水化热跟出机温度会导致混凝土内部温度出现峰值, 出机温度高,峰值也越大,混凝土较大的内外温差会导致温 差应力,当温差应力大于混凝土的抗拉强度或变形能力时会 出现温度应力裂缝。 1 2 2温度应力分析 温度应力主要可分为早期、中期和晚期应力。 早期应力主要来自于混凝土的水化反应,在混凝土凝结 硬化时会发出大量的水化热并在混凝土内部形成较大的温度 应 力。 中期应力主要来于混凝土结构的内外温差,混凝土的内 部迎接硬化逐渐趋向于完成,内外温差形成温度应力,这时 的混凝土弹性模量变化不会很大
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