大體積混凝土檢視原始碼討論檢視歷史
大體積混凝土是一個科技名詞。
漢字(拼音:hàn zì,注音符號:ㄏㄢˋ ㄗˋ),又稱中文[1]、中國字、方塊字,是漢語的記錄符號,屬於表意文字的詞素音節文字。世界上最古老的文字之一,已有六千多年的歷史。在形體上逐漸由圖形變為筆畫,象形變為象徵,複雜變為簡單;在造字原則上從表形、表意到形聲。除極個別漢字外(如瓩、兛、兣、呎、嗧等),都是一個漢字一個音節。 需要注意的是,日本、韓國、朝鮮、越南等國在歷史上都深受漢文化的影響,甚至其語文都存在借用漢語言文字的現象[2]。
名詞解釋
大體積混凝土,英文是concrete in mass,我國《大體積混凝土施工標準》GB50496-2018里規定:混凝土結構物實體最小几何尺寸不小於1m的大體量混凝土,或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土,稱之為大體積混凝土。
現代建築中時常涉及到大體積混凝土施工,如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。它主要的特點就是體積大,最小斷面的任何一個方向的尺寸最小為1m。它的表面係數比較小,水泥水化熱釋放比較集中,內部升溫比較快。混凝土內外溫差較大時,會使混凝土產生溫度裂縫,影響結構安全和正常使用。所以必須從根本上分析它,來保證施工的質量。
美國混凝土學會(ACI)規定:「任何就地澆築的大體積混凝土,其尺寸之大,必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題,以最大限度減少開裂」。
大體積混凝土一般在水工建築物里常見,類似混凝土重力壩等。
材料特點
結構厚實,混凝土量大,工程條件複雜(一般都是地下現澆鋼筋混凝土結構),施工技術要求高,水泥水化熱較大(預計超過25度),易使結構物產生溫度變形。大體積混凝土除了最小斷面和內外溫度有一定的規定外,對平面尺寸也有一定限制。因為平面尺寸過大,約束作用所產生的溫度力也愈大,如採取控制溫度措施不當,溫度應力超過混凝土所能承受的拉力極限值時,則易產生裂縫。
在建築施工中常碰到大體積砼,為幫助項目部施工技術人員學習了解大體積砼防裂和溫度控制方面的問題,加強施工技術方面的交流,本人根據自己的認識所及,參考了一些相關書籍,文章以問答的形式,先提出問題,再用通俗的語言和科學道理解答,問題解答也側重於技術要領和做法,主要從實際出發,以實用為主,所提出的問題都是實際施工中常碰到的,目的是使項目部施工技術人員既知道大體積應該如何控制質量,又懂得為什麼要進行防裂和溫度控制的道理。
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大體積砼的定義:大體積砼指的是最小斷面尺寸大於1m以上的砼結構,其尺寸已經大到必須採用相應的技術措施妥善處理溫度差值,合理解決溫度應力並控制裂縫開展的砼結構。
裂縫成因
大體積混凝土內出現的裂縫按深度的不同,分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發展為深層裂縫,最終形成貫穿裂縫。它切斷了結構的斷面,可能破壞結構的整體性和穩定性,其危害性是較嚴重的;而深層裂縫部分地切斷了結構斷面,也有一定危害性;表面裂縫一般危害性較小。
但出現裂縫並不是絕對地影響結構安全,它都有一個最大允許值。處於室內正常環境的一般構件最大裂縫寬度≤0.3mm;處於露天或室內高濕度環境的構件最大裂縫寬度≤0.2mm。
對於地下或半地下結構,混凝土的裂縫主要影響其防水性能。一般當裂縫寬度在0.1~0.2mm時,雖然早期有輕微滲水,但經過一段時間後,裂縫可以自愈。如超過0.2~0.3mm,則滲漏水量將隨着裂縫寬度的增加而迅速加大。所以,在地下工程中應儘量避免超過0.3mm貫穿全斷面的裂縫。如出現這種裂縫,將大大影響結構的使用,必須進行化學灌漿加固處理。
大體積混凝土施工階段所產生的溫度裂縫,一方面是混凝土內部因素:由於內外溫差而產生的;另一方面是混凝土的外部因素:結構的外部約束和混凝土各質點間的約束,阻止混凝土收縮變形,混凝土抗壓強度較大,但相對來說,混凝土抗拉強度卻很小,所以溫度應力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時,即會出現裂縫。這種裂縫的寬度在允許限值內,一般不會影響結構的強度,但卻對結構的耐久性有所影響,因此必須予以重視和加以控制。
產生裂縫的主要原因有以下幾方面:
1、水泥水化熱
水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量,而大體積混凝土結構斷面較厚,表面係數相對較小,所以水泥發生的熱量聚集在結構內部不易散失。這樣混凝土內部的水化熱無法及時散發出去,以至于越積越高,使內外溫差增大。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱,與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關,並隨混凝土的齡期而增長。由於混凝土結構表面可以自然散熱,實際上內部的最高溫度,多數發生在澆筑後的最初3~5天。
2、外界氣溫變化
大體積混凝土在施工階段,它的澆築溫度隨着外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降,會大大增加內外層混凝土溫差,這對大體積混凝土是極為不利的。
溫度應力是由於溫差引起溫度變形造成的;溫差愈大,溫度應力也愈大。同時,在高溫條件下,大體積混凝土不易散熱,混凝土內部的最高溫度一般可達60~65℃,並且有較長的延續時間。因此,應採取溫度控制措施,防止混凝土內外溫差引起的溫度應力。
3、混凝土的收縮
混凝土中約20%的水分是水泥硬化所必須的,而約80%的水分要蒸發。多餘水分的蒸發會引起混凝土體積的收縮。混凝土收縮的主要原因是內部水蒸發引起混凝土收縮。如果混凝土收縮後,再處於水飽和狀態,還可以恢復膨脹並幾乎達到原有的體積。乾濕交替會引起混凝土體積的交替變化,這對混凝土是很不利的。
影響混凝土收縮,主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝(特別是養護條件)等。
參考文獻
- ↑ 中文為何越來越受歡迎?,搜狐,2021-12-30
- ↑ 中國能屹立幾千年不倒的精髓是什麼?漢文化的誕生和傳承是關鍵,搜狐,2022-10-15