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摘要:随着公路建设的快速发展,大体积混凝土在公路建设中的运用越来越多,本文通过分析大体积混凝土产生裂缝的原因及其施工方法,并为确保混凝土施工质量而制定了一些相关措施。
关键词:大体积混凝土
近年来,随着公路建设的发展,大体积混凝土在公路建设中的运用越来越多,主要是用在大中型桥梁的基础及桩基承台上。其特点为混凝土设计强度高,单方水泥用量较多,水化热引起的混凝土内部温度较一般混凝土要大得多,结构断面内配筋较多,整体性要求较高。基础结构大多埋在地下,要求抗渗性能较高。从本人多年的施工和质量监督经验来看,混凝土的温升和温降与表面系数有关,单面散热的结构断面最小厚度在75cm以上,双面散热在100cm以上,水化热引起的混凝土内外最高温差预计超过25℃的混凝土结构,可按大体积混凝土施工。
1 大体积混凝土产生裂缝的原因
1.1 水泥在水化过程中大量的热量
水泥在水化过程中产生大量的热量,每克水泥放出的热量达502.42J/g,因而使混凝土内部的温度升高,它在1~3天内放出的热量是总热量的一半。混凝土内部的最高温度多发生在浇筑后3~5天内,当混凝土内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形,温度应力与温度成正比。而混凝土内部的温度与混凝土及水泥用量有关,即混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的可能性也越大,当这种温度应力超过混凝土内外的约束力时,就会产生裂缝。因此,防止混凝土出现裂缝的关键就是控制混凝土内部与表面的温差。
1.2 内外约束条件的影响
大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起,当温度变化时,受到下部地基的限制,因而产生外部约束力。混凝土在早期温度上升时,混凝土的弹性模量小,徐变和应力松驰度大,因而压应力较小。但当温度下降,产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土会产生垂直裂缝。混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高,热膨胀大,因而在中心产生压应力,在表产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束作用时,同样会产生裂缝。
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