多掺大体积混凝土抗裂分析.pdf
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1、第 3 9卷第 6期 2 0 1 3年 1 2月 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 23 9 多掺大体积混凝土抗裂分析 谭小蓉 ( 西安铁路职业技术学院, 陕西 西安7 1 0 6 0 0 ) 摘要: 随着高层建筑 、 大跨结构及大型设备基础的大量出现 , 大体积混凝土越来越广泛的被应用到实际工程中。 大体积混凝土中的水泥在硬化过程中会释放大量的水化热, 由水化热所产生的温度应力容易导致混凝土开裂。本 文通过试验对掺加粉煤灰、 乳化沥青和聚丙烯纤维等改性材料混凝土的力学性能进行了研究, 对掺加改性材料的 混凝土自身抵抗温度
2、应力的能力进行验证。 关键词: 大体积混凝土 ; 温度应力 ; 力学性能 中图分类号: T U 5 2 8 文献标志码: A 文章编号 : 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 3 ) 0 6 2 3 9 0 3 Cr a c k r e s i s t a n c e a n a l y s i s o n t he mu l t i d o p e d m a s s c o n c r e t e TAN Xi a o r o n g ( X i a n R a i l w a y V o c a t i o n a l T e c h n i c a l I n s t i t
3、 u t e , X i a n 7 1 0 6 0 0 , C h i n a ) Ab s t r a c t : As t h e ma s s a p p e a r a n c e s o f h i g h - r i s e b u i l d i n g s , l a r g e s p a n s t r u c t u r e s a n d l a r g e e q u i p me n t f o u n d a t i o n s , ma s s c o n c r e t e h a s b e e n u s e d mo r e a n d mo r e
4、w i d e l y t o p r a c t i c a l e n g i n e e r i n g T h e c e me n t f r o m t h e ma s s c o n c r e t e wi l l r e l e ase a l o t o f h y d r a t i o n h e a t i n t h e h a r d e n i n g p r o c e s s T h e t e mp e r a t u r e s t r e s s g e n e r a t e d b y h y d r a t i o n h e a t c a
5、n l e a d t o c r a c k i n g o f c o n c r e t e Th i s a r t i c l e c o n d u c t s me c h a n i c a l p r o p e rt y s t u d y o n t h e c o n c r e t e s wh i c h a d d t h e mo d i fi e d ma t e ria l s s u c h a s fl y a s h , mu l s i f i e d a s p h alt , p o l y p r o p y l e n e fi b e r
6、a n d S O o n a n d c o n f i r ms t h e a b i l i t y t o r e s i s t t e mp e r a t u r e s t r e s s o n t h e mo d i fi e d ma t e ri al c o n c r e t e s o wn Ke y wo r d s : ma s s c o n c r e t e ; t h e r ma l s t r e s s ; me c h an i c al p r o p e r t y 0 引 言 随着经济建设的快速发展及高层建筑、 大跨结 构和大型设备基
7、础 的大量 出现 , 在实 际工程 中大体 积混凝土越来越广泛的被应用。由于大体积混凝土 截面尺寸较大 , 水泥在水化 时会放 出大量 的水化热 量 , 然而混凝土的导热性能差 , 且具有较大的厚度 , 水泥水化热不易散失 , 造成混凝土 内部与表面产生 温差 , 进而产生温度应力 , 最终导致混凝土温度裂缝 的出现。国内对大体积混凝土施工的研究还比较欠 缺 , 有时会给工程施 工带来很大 的人力 、 物力 、 财力 的浪费。 1 大体积混凝土结构变形裂缝机理 1 1 裂缝的基本概念 对于固体材料来说, 其介质产生一定的不连续 现象时就为裂缝 , 这种现象归属于结构材料强度理 论范围。混凝土是
8、一种人造石材 , 由水泥石 、 粗细骨 收稿 日期 : 2 0 1 2 - 0 5 - 0 3 作者简介 : 谭小蓉 ( 1 9 8 0一) , 女 , 山西 朔州人 , 讲 师 , 主要从事 土木工 程教学工作。 E m a i l : t x r l w2 0 0 0 4 y a h o o c o m c n 料及外加剂混合而成 , 混凝土的优点是抗压强度高 、 材料的耐久性好。但是, 混凝土的缺点是材料的抗 拉强度很低 、 变形能力小 , 在实际工程 中容易导致在 结构物中产生裂缝 。 1 2 裂缝产 生原因及特点 影响裂缝产生的荷载 主要有两种 , 第一种是各 种外荷载, 第二种是变
9、形荷载。对于结构物裂缝的 起 因, 大致可以分为三类 : 1 ) 由外荷载( 动、 静荷载) 直接作用在结构物上 引起的裂缝 , 即按照通常计算的主要应力所引起的 变形应力 ; 2 ) 由于外荷载作用在结构物上 , 其次应力 引起 的裂缝 ; 3 ) 由变形 变化引起 的裂缝 , 即主要 由温度 、 收 缩 、 不均匀沉降或膨胀 等变形变化产生应力而引起 的裂缝 。 温度变形是指混凝土随着温度的变化而发生膨 胀或收缩的情况。在施工 阶段 , 结构 的初始裂缝 就 是由于温度变形引起的, 减少施工阶段温度变形的 研究是大体积混凝土裂缝控制研究中的一项重要课 题 。 大体积混凝土在施工阶段产生的温
10、度裂缝主要 四川建筑科学研究 第 3 9卷 有两方面原因: 1 ) 由于混凝土结构 的内部 和外 部温差而产生 的应力和应变 ; 2 ) 当混凝土浇筑完成后 , 由于 内、 外约束造成 结构物的裂缝。 如果混凝土的抗拉强度值小于混凝土的温度应 力值 , 则在混凝土 中就会出现裂缝 。如果混凝土 自 身的抗拉强度及抗拉变形能力可以抵抗在施工阶段 产生的拉应力及受拉变形, 大体积混凝土在施工阶 段的裂缝问题就能够得到较好的控制。 2 多掺大体积混凝 土力学性能试 验 研 究 传统的大体积混凝土控制方法中, 是以最大限 度减少水泥用量为 出发点 , 但水泥用量 的减少将会 显著的降低混凝土的抗拉性能
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