大體積混凝土及箍筋_第1頁
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文檔簡介

大體積(tǐjī)混凝土共五十三頁

當代建筑規(guī)模越來越大,大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用也越來越普遍,如何制定可行的大體積混凝土施工方案(fāngàn)及在施工過程中采取有效措施,保證大體積混凝土的質(zhì)量顯得尤為重要。大體積混凝土由于截面大、水泥用量大、內(nèi)外溫差大、溫度收縮應(yīng)力大,很容易導致大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生。依據(jù)大體積混凝土施工規(guī)范,做好大體積混凝土測溫記錄,大體積混凝土養(yǎng)護,是保證大體積混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。共五十三頁混凝土配合(pèihé)比設(shè)計規(guī)程《JGJ55-2011》定義:2.1.10大體積混凝土:體積較大的、可能由膠凝材料水化熱引起的溫度應(yīng)力導致(dǎozhì)有害裂縫的結(jié)構(gòu)混凝土(未注明尺寸)。大體積混凝土也可以定義為:混凝土結(jié)構(gòu)實體最小幾何尺寸不小于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(chǎn)生的混凝土。共五十三頁7.5.4大體積混凝土配合比應(yīng)符合(fúhé)下列規(guī)定:1.水膠比不宜大于0.55,用水量不宜大于175kg/m3。2.在保證(bǎozhèng)混凝土性能要求的前提下,宜提高每立方米混凝土中的粗骨料用量;砂率宜為38%~42%。3.在保證混凝土性能要求的前提下,應(yīng)減少膠凝材料中的水泥用量,提高礦物摻合料摻量,礦物摻合料摻量應(yīng)符合本規(guī)程表3.0.5-1的規(guī)定。4.混凝土拌合物泌水量宜小于10l/m3。7.5.5在配合比試配和調(diào)整時,控制混凝土絕熱溫升不宜大于50℃。延遲混凝土的凝結(jié)時間對大體積混凝土施工操作和溫度控制有利,大體積混凝土配合比設(shè)計應(yīng)重視混凝土的凝結(jié)時間。共五十三頁《公路橋涵施工(shīgōng)技術(shù)規(guī)范》JTG/TF50-20112.0.38大體積混凝土:現(xiàn)場澆筑的最小邊尺寸為1~3m且必須采取措施以避免水化熱引起的溫差超過(chāoguò)25℃的混凝土稱為大體積混凝土?!洞篌w積混凝土施工規(guī)范》GB50496-2009大體積混凝土:混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小尺寸不小于1m的大體積混凝土,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(chǎn)生的混凝土。共五十三頁2.1.2膠凝材料:用于配制混凝土的硅酸鹽水泥與活性礦物摻合物的總稱。2.1.4永久變形縫:將建筑物(構(gòu)筑物)垂直分割開來的永久留置的預留縫,包括伸縮縫和沉降縫。2.1.5豎向施工縫:混凝土不能連續(xù)澆筑時,因混凝土澆筑停頓時間有可能超過混凝土的初凝時間,在適當位置留置的垂直方向(fāngxiàng)的預留縫。2.1.6水平施工縫:混凝土不能連續(xù)澆筑時,因混凝土澆筑停頓時間有可能超過混凝土的初凝時間,在適當位置留置的水平方向的預留縫。2.1.7溫度應(yīng)力:混凝土的溫度變形受到約束時,混凝土內(nèi)部所產(chǎn)生的應(yīng)力。共五十三頁2.1.8收縮應(yīng)力:混凝土的收縮變形受到約束時,混凝土內(nèi)部所產(chǎn)生的應(yīng)力。2.1.9溫升峰值:混凝土澆筑體內(nèi)部的最高溫升值。2.1.12入模溫度:混凝土拌合物澆筑入模時的溫度。2.1.13有害裂縫(lièfèng):影響結(jié)構(gòu)安全或使用功能的裂縫(lièfèng)。2.1.14貫穿性裂縫:貫穿混凝土全截面的裂縫。2.1.15絕熱溫升:混凝土澆筑體處于絕熱狀態(tài),內(nèi)部某一時刻溫升值。2.1.16膠漿量:混凝土中膠凝材料漿體量占混凝土總量之比。共五十三頁3.0.1大體積混凝土施工應(yīng)編制施工組織設(shè)計或施工技術(shù)方案。3.0.2在大體積混凝土工程除應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)范及生產(chǎn)工藝的要求外,尚應(yīng)符合下列要求:1.大體積混凝土的設(shè)計強度(qiángdù)等級宜在C25~C40的范圍內(nèi),并可利用混凝土60d或90d的強度(qiángdù)作為混凝土配合比設(shè)計、混凝土強度(qiángdù)評定及工程驗收的依據(jù);2.大體積混凝土的結(jié)構(gòu)配筋除應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)強度和構(gòu)造要求外,還應(yīng)結(jié)合大體積混凝土的施工方法配置控制溫度和收縮的構(gòu)造鋼筋;3.大體積混凝土置于巖石類地基上時,宜在混凝土墊層上設(shè)置滑動層;4.設(shè)計中宜采用減少大體積混凝土外部約束的技術(shù)措施。 5.設(shè)計中宜根據(jù)工程的情況提出溫度場和應(yīng)變的相關(guān)測試要求。共五十三頁3.0.4溫控指標(zhǐbiāo)宜符合下列規(guī)定:

1混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不宜大于50℃;2混凝土澆筑塊體的里表溫差(不含混凝土收縮的當量溫度)不宜大于25℃3混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于2.0℃/d。4混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20℃。3.0.5大體積混凝土施工(shīgōng)前,應(yīng)做好各項施工(shīgōng)前準備工作,并與當?shù)貧庀笈_站聯(lián)系,掌握近期氣象情況。必要時,應(yīng)增添相應(yīng)的技術(shù)措施,在冬期施工(shīgōng)時,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)混凝土冬期施工(shīgōng)的標準。共五十三頁4.2.1原材料要求:KJ是千焦耳(熱量)CL是英文clinker即孰料的縮寫1.所用水泥應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準(biāozhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175的有關(guān)規(guī)定,當采用其他品種時,其性能指標必須符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準(biāozhǔn)的規(guī)定;2應(yīng)選用中、低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,大體積混凝土施工所用水泥其3d天的水化熱不宜大于240kJ/kg,7d天的水化熱不宜大于270kJ/kg。3當混凝土有抗?jié)B指標要求時,所用水泥的鋁酸三鈣含量不宜大于8%;4所用水泥在攪拌站的入機溫度不應(yīng)大于60℃。

共五十三頁4.2.2水泥進場時應(yīng)對水泥品種、強度等級、包裝或散裝倉號、出廠日期等進行檢查,并對其強度、安定性、凝結(jié)(níngjié)時間、水化熱等性能指標及其他必要的性能指標進行復檢。4.2.3骨料的選擇,除應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》JGJ52的有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:1細骨料宜采用中砂,其細度模數(shù)宜大于2.3,含泥量不大于3%;2粗骨料宜選用粒徑5~31.5mm,并連續(xù)級配,含泥量不大于1%;3應(yīng)選用非堿活性的粗骨料;4當采用非泵送施工時,粗骨料的粒徑可適當增大。共五十三頁4.2.4粉煤灰和?;郀t礦渣粉,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596和《用于水泥和混凝土中的?;郀t礦渣粉》GB/T18046的有關(guān)規(guī)定。4.2.5所用外加劑的質(zhì)量及應(yīng)用技術(shù),應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《混凝土外加劑》GB8076、《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119和有關(guān)環(huán)境保護的規(guī)定。4.2.6外加劑的選擇除應(yīng)滿足本規(guī)范第4.2.5條的規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列(xiàliè)要求:1外加劑的品種、摻量應(yīng)根據(jù)工程所用膠凝材料經(jīng)試驗確定;2應(yīng)提供外加劑對硬化混凝土收縮等性能的影響;3耐久性要求較高或寒冷地區(qū)的大體積混凝土,宜采用引氣劑或引氣減水劑。共五十三頁4.2.7拌合用水的質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《混凝土用水標準》JGJ63的有關(guān)規(guī)定。4.3大體積混凝土的配合比4.3.1大體積混凝土配合比設(shè)計,除應(yīng)符合現(xiàn)行國家現(xiàn)行標準《普通(pǔtōng)混凝土配合比設(shè)計規(guī)范》JGJ55外,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:1采用混凝土60d或90d強度作為指標時,應(yīng)將其作為混凝土配合比的設(shè)計依據(jù)。2所配制的混凝土拌合物,到澆筑工作面的坍落度不宜低于160mm。3拌和水用量不宜大于175kg/m3。4粉煤灰摻量不宜超過膠凝材料用量的40%;礦渣粉的摻量不宜超過膠凝材料用量的50%;粉煤灰和礦渣粉摻合料的總量不宜大于混凝土中膠凝材料用量的50%。5水膠比不宜大于0.55。6砂率宜為38~42%。7拌合物泌水量宜小于10L/m3。共五十三頁4.3.2在混凝土制備前,應(yīng)進行常規(guī)配合比試驗,并應(yīng)進行水化熱、泌水率、可泵性等對大體積混凝控制裂縫所需的技術(shù)參數(shù)的試驗,必要時其配合比設(shè)計應(yīng)當通過試泵送。4.3.3在確定混凝土配合比時,應(yīng)根據(jù)混凝土的絕熱溫升、溫控施工方案的要求等,提出混凝土制備時粗細骨料和拌合用水及入模溫度控制的技術(shù)措施。注:混凝土的制備量與運輸能力滿足混凝土澆筑(jiāozhù)工藝的要求,并應(yīng)用具有生產(chǎn)資質(zhì)的預拌混凝土生產(chǎn)單位,其質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《預拌混凝土》GB/T14902(2012年12月31日發(fā)布,2013年9月1號實施)的有關(guān)規(guī)定,并應(yīng)滿足施工工藝對坍落度損失、入模坍落度、入模溫度等的技術(shù)要求。共五十三頁大體積混凝土的溫度裂紋是如何(rúhé)界定?

多年以來(yǐlái),大體積混凝土的溫度裂紋,一直困擾著大家的所謂質(zhì)量通病,原則上講不能叫做通病,多是因為施工工序不當、環(huán)境溫濕冷熱變化、材料選購等因素造成的。只要我們在施工過程中,高標準、嚴要求,采取必要的控制措施,有些質(zhì)量問題就會避免發(fā)生。根據(jù)多年的施工管理經(jīng)驗,借鑒部分資料,就經(jīng)常發(fā)生的一些質(zhì)量通病現(xiàn)象、成因、預防、治理發(fā)表一下自己的見解?;炷亮鸭y的原因比較復雜,往往由多種綜合因素造成,常見的混凝土裂紋:溫度裂紋、沖擊裂紋、塑性裂紋、干燥收縮裂紋、沉降收縮裂紋、沉陷裂紋、凍脹裂紋等。共五十三頁混凝土裂紋(lièwén):一、溫度裂紋:1.現(xiàn)象

溫度裂紋也叫溫差裂紋,表面溫度裂縫走向(zǒuxiàng)無一定規(guī)律,長度尺寸較大的基礎(chǔ)、梁、墻、板類構(gòu)件,裂縫多平行與短邊;大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫??v橫交錯。深進的和貫穿的溫度裂紋,一般于短邊方向平行或接近平行,裂縫沿全長分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,一般在0.5mm以下,沿全長沒有多大變化。表面溫度裂縫多發(fā)生在施工期間,深進的和貫穿的多發(fā)生在澆筑后2~3個月或更長時間,裂縫受溫度變化影響較明顯,冬季較寬,夏季較窄。共五十三頁2、成因分析:表面溫度裂紋,多由于溫差較大引起的?;炷两Y(jié)構(gòu)構(gòu)件,特別是大體積混凝土基礎(chǔ)澆筑后,在硬化期間水泥放出大量的水化熱,內(nèi)部溫度不斷升高(最高達85~90°C),使混凝土表面和內(nèi)部溫差較大。當溫度產(chǎn)生非均勻的降溫差時,將導致混凝土表面急劇的溫度變化,產(chǎn)生較大的降溫收縮,此時表面受內(nèi)部混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,而混凝土早期抗拉強度(kànɡlāqiánɡdù)較低,因而出現(xiàn)裂縫,但這種溫差僅在表面出較大,離開表面就很快減弱,因此,裂縫只在接近表面較淺的范圍內(nèi)出現(xiàn),表層以下的結(jié)構(gòu)仍保持完整。共五十三頁深進的和貫穿的溫度裂縫多由于結(jié)構(gòu)降溫差較大,受到外界的約束而引起的?;A(chǔ)工程長期不回填,受風吹日曬或寒潮襲擊作用;框架結(jié)構(gòu)的梁、基礎(chǔ)梁,由于剛度(ɡānɡdù)較大的柱、基礎(chǔ)約束,降溫時也常出現(xiàn)這類裂縫。共五十三頁3、預防措施一般結(jié)構(gòu)預防措施a、合理選擇(xuǎnzé)原材料和配合比,采用級配良好的石子;砂、石含泥量控制在規(guī)定范圍內(nèi);在混凝土內(nèi)摻加減水劑,降低水灰比;嚴格施工,分層澆筑振搗密實,以提高混凝土的抗拉強度。b、細長結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用分段間隔澆筑或適當設(shè)置施工縫或后澆縫,以減少約束力。共五十三頁c、在結(jié)構(gòu)薄弱(bóruò)部位及孔洞四角、多孔板版面,適當配置必要的細直徑溫度筋,使其對稱均勻分布,以提高極限拉伸值。d、加強混凝土的養(yǎng)護和保溫,控制結(jié)構(gòu)與外界溫度梯度在25°C范圍內(nèi)?;炷翝仓舐懵侗砻婕词箛娝B(yǎng)護,夏季應(yīng)適當延長養(yǎng)護時間(14~28d),已提高抗裂能力。冬季應(yīng)適當延長保溫和脫模時間,是緩慢降溫,以防溫度驟變、溫差過大引起裂縫?;A(chǔ)部分及早回填,保濕保溫,減少溫度收縮裂縫。共五十三頁大體積(tǐjī)混凝土結(jié)構(gòu)預防措施a、盡量選用低熱或中熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等)配置混凝土;火災混凝土中摻加適量粉煤灰、細礦粉或減水劑。選用良好級配的骨料,并嚴格控制砂、石含泥量,降低水灰比(0.6以下);加強振搗,以提高混凝土的密實度和抗拉強度。b、在混凝土中摻加緩凝劑,減緩(jiǎnhuǎn)澆筑速度,以利于散熱。在設(shè)計允許的情況下,可摻入不大于混凝土體積20%的塊石,以吸收熱量,節(jié)省混凝土。在基礎(chǔ)內(nèi)預埋冷卻水管,通入循環(huán)冷卻水,強制降溫。共五十三頁c、避開炎熱天氣澆筑大體積混凝土。如必須在炎熱天氣澆筑時,應(yīng)采用冰水或在攪拌水中摻加冰屑拌制混凝土;對骨料設(shè)簡易遮陽篷或進行噴水預冷卻;運輸混凝土應(yīng)加蓋防曬網(wǎng)等,以降低混凝土攪拌和澆筑溫度。d、澆筑混凝土應(yīng)分層分段,每層澆筑厚度控制在不大于30cm,以加快散熱,使溫度分布均勻,同時便于振搗密實,以提高彈性模量。e、混凝土澆筑在巖石地基或厚大的混凝土墊層上時,應(yīng)鋪設(shè)防滑隔離層(澆二度瀝青膠,撒鋪5mm厚砂子或鋪防水卷材);底板高低起伏和截面突變處,做成漸變化形式,以減少或消除(xiāochú)約束作用。共五十三頁f、加強早期養(yǎng)護,提高抗拉強度。混凝土澆筑后,表面及時用塑料布、草簾、土工布等覆蓋,并灑水養(yǎng)護;深坑基礎(chǔ)可采取灌水養(yǎng)護。g、加強溫度管理?;炷涟柚茣r溫度要低于30°C。4、治理(zhìlǐ)方法a、溫度裂紋對鋼筋銹蝕,對混凝土抗碳化、抗凍融(有抗凍要求的結(jié)構(gòu))、抗疲勞(對變動荷載構(gòu)件)等方面有影響,故應(yīng)采取措施治理。b、對表面裂縫可采用涂兩遍環(huán)氧膠泥或貼環(huán)氧玻璃布,以及抹、噴水泥砂漿等方法進行表面封閉處理。共五十三頁c、對有整體防水、防滲要求的結(jié)構(gòu),縫寬大于0.1mm的深進的或貫穿性的裂縫,應(yīng)根據(jù)裂縫可灌程度,采用(cǎiyòng)罐水泥漿或化學漿液(環(huán)氧、甲凝或丙凝漿液)方法進行裂縫修補,或者灌漿與表面封閉同時采用(cǎiyòng)。d、寬度不大于0.1mm的裂縫,由于后期水泥生成氫氧化鈣、硫酸鋁鈣等類物質(zhì),碳化作用能使裂縫自行愈合,可不處理或只進行表面處理即可。共五十三頁2、撞擊(zhuàngjī)裂紋(1)現(xiàn)象a,裂縫有水平的、垂直的、斜向的;b,裂縫的部位和走向隨受撞擊荷載的作用點、大小和方向而異;c,裂縫寬度、深度和長度(chángdù)不一,無一定規(guī)律。共五十三頁(2)成因(chéngyīn)分析a、拆模時由于工具或模板的外力撞擊而使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,如拆墻板的門窗模板時,常引起斜向裂縫;用吊車拆除內(nèi)外墻的大模板時,稍一偏移就撞擊承載力很低的混凝土墻,引起水平或垂直裂縫。b、拆模過早,混凝土強度尚低,常導致出現(xiàn)沿鋼筋的縱向或橫向裂縫。c、拆模方法不當,只起模板一角,或用猛烈震蕩的方法脫模,是結(jié)構(gòu)受力不勻或受到劇烈的震動。d、梁、板混凝土尚未達到拆模強度,在其上方運輸、吊裝、堆放材料,使梁、板受到震動或超過比設(shè)計大的施工荷載(局部集中(jízhōng)荷載)作用造成裂縫。共五十三頁(3)預防措施a,現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的成型和拆模,應(yīng)防止受到各種施工荷載的撞擊和振動。b,結(jié)構(gòu)拆模時必須達到規(guī)范要求的拆模強度,并應(yīng)使結(jié)構(gòu)受力均勻。c,拆模應(yīng)按規(guī)定的程序進行,后支的先拆,先支的后拆,先拆非承重部分,后拆承重部分,使結(jié)構(gòu)不受到損傷。d,對梁板混凝土未達到設(shè)計(shèjì)強度之前,避免在其上面運輸、堆放、吊裝集中過載的施工用料,減少對梁板的撞擊,使結(jié)構(gòu)不受到損傷。共五十三頁(4)治理(zhìlǐ)方法a,對一般裂縫可用環(huán)氧膠泥封閉;對較寬較深裂紋,應(yīng)先沿縫鑿成V字形凹槽,清理干凈,再用環(huán)氧膠泥、環(huán)氧砂漿或水泥砂漿補縫,或增加鋪貼環(huán)氧玻璃布處理(chǔlǐ)。b,對較嚴重的貫穿性裂縫,應(yīng)采用環(huán)氧或甲凝灌漿處理,或進行結(jié)構(gòu)加固。共五十三頁3、收縮(shōusuō)裂紋:收縮裂紋又分塑性(sùxìng)收縮裂紋、沉降收縮裂紋、干燥收縮裂紋。1)、塑性收縮裂紋:(1)現(xiàn)象簡稱塑性裂紋,多在新澆筑的基礎(chǔ)、墻、梁、板暴露于空氣中的上表面,形成直線,長短不一,互不連貫,裂縫較淺,類似干燥的泥漿面。大多在混凝土初凝后(一般在澆筑后4h左右),當外界氣溫高,風速大,氣候干燥的情況下出現(xiàn)。共五十三頁(2)成因(chéngyīn)分析a,混凝土澆筑后,表面沒有及時(正常12h以內(nèi),夏季溫度高時3h以內(nèi),高強早強水泥1h以內(nèi))覆蓋,受風吹日曬,表面有利水分蒸發(fā)過快,產(chǎn)生急劇的體積收縮,而此時混凝土早期強度低,不能抵抗這種變形應(yīng)力而導致開裂。b,使用收縮較大的水泥,水泥用量過多(ɡuòduō),或使用過量的粉砂,或混凝土水灰比過大(強度降低20%-30%)。c,混凝土流動度過大,模板、墊層過于干燥,吸水大。d,澆筑在斜坡上的混凝土,由于重力作用有向下流動的傾向,也導致此類裂縫出現(xiàn)。共五十三頁(3)預防措施a,配置混凝土時,應(yīng)嚴格控制水灰比和水泥用量,選擇級配良好的石子,減少孔隙率和砂率,配合比應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場及時調(diào)整、準確計量。也可根據(jù)工程設(shè)計和施工要求,通過試驗及技術(shù)經(jīng)濟比較,選擇添加合適的外加劑;同時要振搗密實,減少收縮(shōusuō)量,提高混凝土早期抗裂強度。b,混凝土澆筑前,將基層和模板灑水濕潤,避免吸收混凝土水分。c,澆筑后,對裸露表面應(yīng)及時用潮濕材料覆蓋,認真按時養(yǎng)護防止強風吹襲和烈日暴曬。共五十三頁(3)預防措施d,在氣溫高、濕度低或風速達的天氣施工,混凝土澆筑后,應(yīng)及早進行噴水養(yǎng)護,使其保持濕潤;分段澆筑混凝土宜澆完一段,養(yǎng)護一段。在炎熱季節(jié)要加強表面的摸壓和養(yǎng)護。e,在混凝土表面噴一度質(zhì)量有保證的氯片乳液養(yǎng)護劑,或覆蓋塑料薄膜、濕草袋、土工布等,使水分不易蒸發(fā)。f,加強擋風措施(cuòshī),降低作用于混凝土表面的風速。共五十三頁(4)治理(zhìlǐ)方法:a,如果混凝土仍保持塑性,可采用及時壓抹一遍或重新振搗的辦法來消除,在加強覆蓋(fùgài)養(yǎng)護。b,如混凝土已硬化,可向縫內(nèi)灌入干水泥粉,然后用水濕潤,或在表面抹薄水泥砂漿進行處理。共五十三頁二.大體積混凝土由于溫度變化引起裂縫的主要(zhǔyào)原因

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì),當外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度(wēndù)發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形,若變形遭到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力,當應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度(wēndù)裂縫。混凝土溫度(wēndù)變形是指混凝土隨溫度(wēndù)變化而發(fā)生的膨脹或收縮,溫度(wēndù)應(yīng)力是由溫差引起的溫度(wēndù)變形而造成的,一般溫差愈大,溫度(wēndù)應(yīng)力也愈大。大體積混凝土的開裂主要是由溫差引起的。在某些大跨徑橋梁中,溫度(wēndù)應(yīng)力可以達到甚至超出活載應(yīng)力。溫度(wēndù)裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度(wēndù)變化而擴張或合攏。共五十三頁二.大體積混凝土由于溫度變化引起(yǐnqǐ)裂縫的主要原因

引起溫度變化主要因素有:①年溫度;②日照;③驟然降溫;④水化熱。a,年溫變化是極緩慢的氣溫變化所致(suǒzhì);b,日照溫度變化主要是太陽輻射作用致,其次是氣溫變化影響,后者相對于前者來說要小得多,再次之是風速影響;c,降溫溫度變化主要是強冷空氣的侵襲作用和日落后在夜間形成的內(nèi)高外低的溫度分布。這3種溫度變化,都是自然環(huán)境條件變化所造成的,人們難以消除它。共五十三頁d,由于水泥的水化熱作用,混凝土澆筑后要經(jīng)歷升溫期、降溫期和溫度穩(wěn)定期3個階段?;炷两Y(jié)構(gòu)在澆筑初期(chūqī),由于水泥水化過程中發(fā)出的熱量,升溫速度很快,混凝土內(nèi)部升溫值一般在3~5天內(nèi)產(chǎn)生,3天內(nèi)溫度可達到或接近最大溫升,一般可達到55℃~59℃,此后趨于穩(wěn)定并開始降溫。但由于混凝土導熱性能差,混凝土內(nèi)部溫度聚集在結(jié)構(gòu)物內(nèi)長期不易散失,在早期水化熱溫度迅速升高階段,由于混凝土內(nèi)、外散熱條件不同,形成溫度梯度,內(nèi)外溫度使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,外部產(chǎn)生拉應(yīng)力,若大于相應(yīng)齡期的容許拉應(yīng)力時就有可能產(chǎn)生裂縫。在混凝土降溫階段,混凝土的溫差引起的變形加上混凝土的體積收縮變形,受到外界條件的約束時(如新澆混凝土受內(nèi)部鋼筋、封底混凝土、樁頭、承臺、模板等約束),而不能自由收縮,此時彈性模量相對較低,若降溫梯度過大就容易產(chǎn)生較大的溫度拉應(yīng)力,在結(jié)構(gòu)體中央斷面產(chǎn)生內(nèi)部拉應(yīng)力,當該拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時,整個混凝土截面就會產(chǎn)生貫穿裂縫,這種裂縫對混凝土質(zhì)量、耐久性都將造成不良影響。因此,控制溫差應(yīng)盡量降低溫度梯度,這是保證不產(chǎn)生裂縫的根本。共五十三頁箍筋的作用(zuòyòng)及常見問題共五十三頁近年來,隨著混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展,建筑物的特點向更高、跨度更大、荷載更重的方向發(fā)展,對混凝土結(jié)構(gòu)的要求相應(yīng)提高。研究表明,使用高強混凝土可以減少受壓構(gòu)件的截面面積,并且減輕結(jié)構(gòu)自重、節(jié)省材料、增加建筑使用空間等。但是混凝土強度越高,脆性越大,對構(gòu)造造成不良影響。若使用高強混凝土作為材料,在配置強度較低的普通箍筋時,在地震作用(zuòyòng)下,混凝土破碎,箍筋屈服,甚至是被拉直、松口,失去約束作用(zuòyòng),而縱向鋼筋被壓屈,向外鼓出呈燈籠壯破壞。但利用高強螺栓箍筋約束高強混凝土可以有效的提高其抗壓承載力,改變其破壞形態(tài),改善其抗震性能,增強其橫向約束作用(zuòyòng),保證其有良好的變形和耗能作用(zuòyòng)。共五十三頁箍筋定義(dìngyì):

用來滿足斜截面抗剪強度,并聯(lián)結(jié)受力主筋和受壓區(qū)混凝土使其共同工作,此外,用來固定主鋼筋的位置而使構(gòu)件(梁或者柱)內(nèi)各種(ɡèzhǒnɡ)鋼筋構(gòu)成鋼筋骨架的鋼筋。

分類:

分單肢箍筋、開口矩形箍筋、封閉矩形箍筋、菱形箍筋、多邊形箍筋、井字形箍筋和圓形箍筋等共五十三頁箍筋作用(zuòyòng):箍筋主要用于梁、柱內(nèi)。1.在梁內(nèi):用來連接受力主筋和架力鋼筋使形成鋼筋骨架,主要承受的剪力和扭矩。梁在彎剪區(qū)內(nèi)將受到剪力和彎矩的共同作用,在這個區(qū)段內(nèi)主拉應(yīng)力跡線是斜向的,將產(chǎn)生斜裂縫,由于箍筋是豎向的,與斜裂縫相交,因而能阻止或者限制斜裂縫的產(chǎn)生、發(fā)展!扭矩的作用原理(yuánlǐ)類似。2.在柱內(nèi):固定受力縱向鋼筋,防止縱筋受力屈曲。3.改善構(gòu)件的延性和減小混凝土的徐變變形。3.當采用密排箍筋,還能約束混凝土,是其處于三向受壓狀態(tài),提高混凝土的抗壓強度。共五十三頁梁內(nèi)箍筋有哪些作用(zuòyòng)其主要構(gòu)造要求有哪些?梁都是要配置箍筋的,代替不了。這里說的是附加箍。1).看受力,要是集中力比較大,就要同時用吊筋和附加箍了。要是比較小,可以就只用附加箍或吊筋,而且優(yōu)先采用附加箍,當剪力過大、加密箍筋的承載力不夠用的時候(shíhou),再采用吊筋,所以不存在代替的問題。彎起鋼筋只是一種充分發(fā)揮材料強度的做法而已,現(xiàn)在的平法中都不用彎起鋼筋了,全部箍筋,一般的可以用附加箍替代。彎起鋼筋施工麻煩,但節(jié)省鋼筋,夠經(jīng)濟,發(fā)揮鋼筋性能。同樣吊筋和附加箍,都是為了防止梁在集中力作用下的局部破壞,附加箍筋比吊筋好施工(特別是梁內(nèi)鋼筋較多的時候),不過現(xiàn)在的常用吊筋,比較穩(wěn)妥。至于設(shè)置,還是看規(guī)范要求。共五十三頁箍筋的作用:箍筋可以限制混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展,提高粘結(jié)強度,還可以限制到達構(gòu)件表面的裂縫寬度,從而提高粘結(jié)強度,因此,在使用較大直徑鋼筋的錨固區(qū)、搭接長度范圍內(nèi),以及當一排的并裂鋼筋根數(shù)較多時,應(yīng)設(shè)置(shèzhì)一定數(shù)量的附加箍筋,以防止混凝土保護層的劈裂崩落。同時,箍筋對保護后期粘結(jié)強度,改善鋼筋延性也有明顯作用。當然,箍筋固定縱筋位置就不必說了。共五十三頁從其作用可看出,箍筋設(shè)置的主要目的就是限制裂縫,增強粘結(jié)強度,固定縱筋。在梁里,箍筋是受力的,主要承受(chéngshòu)剪力(斜拉力),有時候我們采用彎起筋來承受(chéngshòu)斜拉力,方法不可取,因為雖然彎起鋼筋與主拉應(yīng)力方向一致,能較好的提高斜截面承載力,但其應(yīng)力傳遞集中,容易引起彎起處砼的劈裂裂縫。所以我們優(yōu)先采用箍筋來抵抗梁所承受(chéngshòu)的剪力。既然箍筋主要承受(chéngshòu)剪力,那么是箍筋肢數(shù)主要影響箍筋有效截面面積,只要肢數(shù)不變,采用何種形式的箍筋對其承載力并無影響,主要視施工方便而定。因為按理說,箍筋布置與主拉力方向一致,可有效限制裂縫的開展,但斜箍筋不便綁扎,與縱向鋼筋難以形成牢固的鋼筋骨架,所以我們才采取垂直箍筋的。共五十三頁再看箍筋配置數(shù)量對梁受力破壞的影響(一般是設(shè)計需考慮的問題),當剪跨比大于3,其箍筋配置數(shù)量過少時,斜裂縫一旦出現(xiàn),于斜裂縫相交的箍筋承受不了原來由砼所負擔的拉力,箍筋立即屈服,而不能限制斜裂縫的開展,從而使梁發(fā)生斜拉破壞,不利于構(gòu)件使用功能。當箍筋配置數(shù)量過多,箍筋應(yīng)力增長緩慢,在箍筋尚未屈服時,梁腹砼就會因為抗壓能力不足而發(fā)生斜壓破壞。這兩種方式的破壞的不具有(jùyǒu)可預見性,所以要盡量避免,并不是箍筋配的越多越好。共五十三頁箍筋的配置數(shù)量要適當,這樣則可避免梁的斜拉破壞,而轉(zhuǎn)為剪壓破壞,因為在斜裂縫產(chǎn)生后,于斜裂縫相交處的箍筋不會立即屈服,箍筋的受力限制了斜裂縫的開展,使荷載能有較大的增長。隨著荷載的增大,箍筋拉力增大。當箍筋屈服后,不能再限制斜裂縫的開展,使斜裂縫上端剩余截面縮小(suōxiǎo),梁剪壓區(qū)砼在正應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用下達到極限強度,才發(fā)生破壞,這種破壞,有強度的增長,有變形過程,為人所能預見,所以能及時避免人員受到傷害。設(shè)置箍筋我們所要確定的就是其直徑和肢數(shù),用來計算其配筋率所采用的數(shù)值也是其縱向截面面積,而與箍筋形式?jīng)]有直接關(guān)系。共五十三頁2.其他:1)如果按照砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的要求配置箍筋,基本上能控制構(gòu)件在使用階段的裂縫(lièfèng)寬度小于0.2mm。2)箍筋與主筋形成骨架,減少了柱子受壓鋼筋的縱向變曲變形。3)配有縱向受壓鋼筋時,箍筋對防止受壓鋼筋壓屈而側(cè)向凸出,充分發(fā)揮鋼筋的強度,保證結(jié)構(gòu)的延性起了重要作用。4)箍筋限制了砼裂縫的產(chǎn)生和傳播,因此,配有箍筋的砼可以提高對鋼筋的握裹力。共五十三頁3.箍筋常見問題處理措施1)外圍尺寸不準表現(xiàn)(biǎoxiàn):錯誤地認為“保護層”是對箍筋而言。危害:主筋不到位,主筋立臂減小,構(gòu)件拉力減小。例如:參數(shù)為bxh=200mmx300mm,C20砼,主筋3Φ16的梁,如果將保護層厚度由25mm變?yōu)?5mm,所損失的抗力是將砼強度等級提高到C25所不能彌補的。對策:明確圖紙所說的“保護層”是對主筋受力而言,箍筋保護層厚度,規(guī)范另有規(guī)定。共五十三頁2

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