km混凝土的早期裂缝控制课件

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1、 混凝土的早期裂缝控制1km混凝土的早期裂缝控制课件混凝土出现宏观裂缝（混凝土出现宏观裂缝（0.050.05mmmm以上）是普遍现象以上）是普遍现象多数情况下无明显危害，查明原因后可以接受多数情况下无明显危害，查明原因后可以接受2km混凝土的早期裂缝控制课件但开裂又常是：但开裂又常是：设计有误、原材料选择不当、配比不良，施工质量低设计有误、原材料选择不当、配比不良，施工质量低劣的综合反映劣的综合反映可能隐含抗渗性差、强度不足、材料严重不匀、结构可能隐含抗渗性差、强度不足、材料严重不匀、结构有薄弱环节有薄弱环节或混凝土、钢筋材料已遭受腐蚀和损伤或混凝土、钢筋材料已遭受腐蚀和损伤甚至是面临破坏的前

2、兆甚至是面临破坏的前兆所以，出现裂缝必须寻求原因，采取相应对策所以，出现裂缝必须寻求原因，采取相应对策3km混凝土的早期裂缝控制课件混凝土开裂多发在早期（施工阶段）混凝土开裂多发在早期（施工阶段） 原因综合、多样原因综合、多样后期使用过程中的开裂，许多也源于施工阶段后期使用过程中的开裂，许多也源于施工阶段如采用劣质水泥、活性骨料、如采用劣质水泥、活性骨料、CaClCaCl2 2掺合料掺合料4km混凝土的早期裂缝控制课件 早期裂缝类型 硬化前的裂缝硬化前的裂缝塑性裂缝塑性裂缝 硬化后的裂缝硬化后的裂缝收缩裂缝（温降收缩、干燥收缩裂缝（温降收缩、干燥 收缩、自生收缩）收缩、自生收缩） 收缩裂缝通常

3、不会对结构的承载能力造成损害收缩裂缝通常不会对结构的承载能力造成损害 引起渗漏和超过允许宽度的收缩裂缝要堵缝修补引起渗漏和超过允许宽度的收缩裂缝要堵缝修补 小于小于0.15mm裂缝在湿润环境下能自愈合裂缝在湿润环境下能自愈合 但要排除可能隐患，如水泥质量低劣、骨料含泥量但要排除可能隐患，如水泥质量低劣、骨料含泥量 过大、拌料工任意加水、养护不良等导致混凝土强过大、拌料工任意加水、养护不良等导致混凝土强 度和耐久性不足度和耐久性不足5km混凝土的早期裂缝控制课件 后期裂缝类型 荷载裂缝荷载裂缝 干缩裂缝干缩裂缝 沉降等变形裂缝沉降等变形裂缝 温度变化裂缝温度变化裂缝混凝土腐蚀裂缝和钢筋锈蚀裂缝混

4、凝土腐蚀裂缝和钢筋锈蚀裂缝 6km混凝土的早期裂缝控制课件7km混凝土的早期裂缝控制课件 硬化前的塑性裂缝 塑性干缩裂缝塑性干缩裂缝 塑性沉降裂缝塑性沉降裂缝 其它塑性裂缝其它塑性裂缝 8km混凝土的早期裂缝控制课件 塑性干缩裂缝（新拌混凝土）塑性干缩裂缝（新拌混凝土）表面失水（蒸发表面失水（蒸发泌水）泌水）干缩干缩 开裂开裂蒸发与大气相对湿度蒸发与大气相对湿度RH%RH%、大气大气湿度湿度t t、混凝土浇筑温度混凝土浇筑温度t th h、风速风速u u有关有关 为防止开裂，蒸发速度应小于：为防止开裂，蒸发速度应小于： 1 kg/m 1 kg/m2 2hrhr（传统的高水灰比混凝土）传统的高水

5、灰比混凝土）0.30.30.5 0.5 kg/mkg/m2 2hrhr（低水灰比混凝土）低水灰比混凝土） 9km混凝土的早期裂缝控制课件 RH，t，th，u，蒸发量增加蒸发量增加 水泥用量水泥用量 水泥细度水泥细度 粉煤灰粉煤灰 用水量用水量 缓剂缓剂 塑性干裂可能性增加塑性干裂可能性增加风速影响很大，风速影响很大，RH=100%，t=4，th=27， 三级风（三级风（1616km/hrkm/hr） 蒸发速度蒸发速度1 1 kg/mkg/m2 2hrhr 10km混凝土的早期裂缝控制课件防止塑性开裂措施防止塑性开裂措施 混凝土入模后预防外露表面失水混凝土入模后预防外露表面失水 尽快用塑料膜覆盖

6、尽快用塑料膜覆盖 工作面保持最小工作面保持最小降低混凝土的入模温度降低混凝土的入模温度喷雾湿润上方空气喷雾湿润上方空气设置遮蔽棚，防止阳光直射设置遮蔽棚，防止阳光直射浇筑前润湿模板和底板浇筑前润湿模板和底板降低混凝土粉料总量降低混凝土粉料总量降低用水量降低用水量外加引气剂（混凝土含气量外加引气剂（混凝土含气量4.51.5%4.51.5%）通过抹面、压光消除早期塑性裂缝通过抹面、压光消除早期塑性裂缝 11km混凝土的早期裂缝控制课件 塑性沉降裂缝塑性沉降裂缝骨料下沉引起骨料下沉引起 12km混凝土的早期裂缝控制课件其他塑性裂缝其他塑性裂缝 模板松动模板松动支架下沉支架下沉振捣不充分振捣不充分拖动

7、振捣棒拖动振捣棒 13km混凝土的早期裂缝控制课件 硬化混凝土早期收缩裂缝 干燥收缩（失水）干燥收缩（失水）温度收缩（水化热降温）温度收缩（水化热降温）自生收缩（主要在低水胶比混凝土）自生收缩（主要在低水胶比混凝土）塑性裂缝基础上扩展的收缩裂缝塑性裂缝基础上扩展的收缩裂缝混凝土不均匀引起的裂缝混凝土不均匀引起的裂缝 加水、拖动振捣棒、掺和料分布不匀、振捣不匀加水、拖动振捣棒、掺和料分布不匀、振捣不匀 低水胶比混凝土的干燥收缩小于高水胶比混凝土，低水胶比混凝土的干燥收缩小于高水胶比混凝土， 加上自生收缩后则大于高水胶比混凝土加上自生收缩后则大于高水胶比混凝土14km混凝土的早期裂缝控制课件 影响

8、混凝土开裂的主要因素影响混凝土开裂的主要因素 混凝土收缩程度；混凝土收缩程度；所受约束程度；所受约束程度； 混凝土弹性模量；混凝土弹性模量； 徐变或松弛能力；徐变或松弛能力； 抗拉变形能力或抗拉强度抗拉变形能力或抗拉强度 15km混凝土的早期裂缝控制课件 外部约束外部约束 内部约束内部约束16km混凝土的早期裂缝控制课件干缩裂缝控制干缩裂缝控制 配置低收缩混凝土配置低收缩混凝土减少拌和水量，减少浆体体积，加大粗骨量的最大粒径和骨料含量减少拌和水量，减少浆体体积，加大粗骨量的最大粒径和骨料含量 降低拌料入模温度，选择低含碱量水泥，控制骨料含泥量降低拌料入模温度，选择低含碱量水泥，控制骨料含泥量降

9、低混凝土干燥速率，延缓表层水分损失降低混凝土干燥速率，延缓表层水分损失设置构造钢筋设置构造钢筋采用补偿收缩混凝土，或外掺减缩剂采用补偿收缩混凝土，或外掺减缩剂设置伸缩缝和后浇带施工设置伸缩缝和后浇带施工提高混凝土抗裂能力提高混凝土抗裂能力 17km混凝土的早期裂缝控制课件温度收缩裂缝控制温度收缩裂缝控制 收缩是以混凝土最初变硬时的长度作为基准收缩是以混凝土最初变硬时的长度作为基准这时的混凝土因水化热而处于高温或较高的温度下这时的混凝土因水化热而处于高温或较高的温度下减少因水化热和环境温度引起的温升减少因水化热和环境温度引起的温升减少混凝土内外温差减少混凝土内外温差控制降温速度，防止温度骤然变化

10、控制降温速度，防止温度骤然变化选择热膨胀系数低的混凝土选择热膨胀系数低的混凝土限制早期（限制早期（1212或或2424hrhr）强度强度 18km混凝土的早期裂缝控制课件 干缩的过程很长，早期干缩开裂多由于表面干缩的过程很长，早期干缩开裂多由于表面失水过快，在局部约束下引起开裂失水过快，在局部约束下引起开裂 仅当构件较薄时才引起贯穿裂缝仅当构件较薄时才引起贯穿裂缝 温度收缩裂缝在外部约束下常引起贯穿裂缝，温度收缩裂缝在外部约束下常引起贯穿裂缝，同时也受内部约束同时也受内部约束 19km混凝土的早期裂缝控制课件20km混凝土的早期裂缝控制课件温度控制对防裂的重要性温度控制对防裂的重要性 混凝土温

11、度增加，使：混凝土温度增加，使： 拌和用水增加，影响强度的密实性拌和用水增加，影响强度的密实性 早期强度快速发展，削弱后期强度和密实性早期强度快速发展，削弱后期强度和密实性 塑性开裂可能性增加塑性开裂可能性增加 温度收缩开裂可能性增加温度收缩开裂可能性增加浇筑温度愈高，水化速度加快，进一步增加温升浇筑温度愈高，水化速度加快，进一步增加温升限制散装水泥温度，选择低水化热水泥，不用高细限制散装水泥温度，选择低水化热水泥，不用高细度早强水泥度早强水泥骨料遮阴堆放骨料遮阴堆放 冷却新拌混凝土冷却新拌混凝土 21km混凝土的早期裂缝控制课件22km混凝土的早期裂缝控制课件裂缝和钢筋锈蚀裂缝和钢筋锈蚀横向

12、裂缝不会导致钢筋连续锈蚀，裂宽大小影响横向裂缝不会导致钢筋连续锈蚀，裂宽大小影响不大不大纵向裂缝（顺筋开裂）有严重危害纵向裂缝（顺筋开裂）有严重危害防止钢筋锈蚀主要依靠混凝土抗渗性和加大保护防止钢筋锈蚀主要依靠混凝土抗渗性和加大保护层厚度层厚度 23km混凝土的早期裂缝控制课件 混凝土裂缝控制的设计方面考虑24km混凝土的早期裂缝控制课件25km混凝土的早期裂缝控制课件 一、混凝土体积变形引起的拉应力混凝土体积变形引起的拉应力 水化热降温收缩水化热降温收缩 干燥引起的收缩干燥引起的收缩 相当于温降相当于温降 总收缩总收缩 26km混凝土的早期裂缝控制课件 11、外部约束下构件拉应力、外部约束下

13、构件拉应力 二端固定约束下二端固定约束下拉应力拉应力 当当 ，或，或 ，混凝土开裂，如不配筋，混凝土开裂，如不配筋，断为二段，约束全部消除断为二段，约束全部消除 底面连续约束下底面连续约束下拉应力拉应力 R R 为约束度，且为约束度，且 R R 1 1 当当 ，裂缝首先在中间截面底部出，裂缝首先在中间截面底部出现并向上发展，约束未全部消除现并向上发展，约束未全部消除27km混凝土的早期裂缝控制课件28km混凝土的早期裂缝控制课件将地基看作是半无限的连续介质，用有限元分析将地基看作是半无限的连续介质，用有限元分析用用Sap93Sap93有限元程序分析结果：有限元程序分析结果： a) a) 当当

14、、 及及 确定后，构件中的应力大小及确定后，构件中的应力大小及其分布仅与长高比其分布仅与长高比 L/HL/H 有关，而与构件有关，而与构件L L或或H H的绝对尺寸大小的绝对尺寸大小无关无关 b) b) 构件所受的约束度随地基刚度降低而减少构件所受的约束度随地基刚度降低而减少 L/H=10 L/H=10 的构件的构件L/HL/H较大的构件，当比值较大的构件，当比值 不甚小时，中间截面拉应力接不甚小时，中间截面拉应力接近均布，但当比值近均布，但当比值 甚小时，上部拉应力低于下部愈多。甚小时，上部拉应力低于下部愈多。 29km混凝土的早期裂缝控制课件H=6mL/H=10Ef/Ec=1变形图H=6m

15、L/H=2Ef/Ec=1第一主应力30km混凝土的早期裂缝控制课件31km混凝土的早期裂缝控制课件ACI方法方法王铁梦方法王铁梦方法将地基的作用简化为水平弹簧，类如将地基的作用简化为水平弹簧，类如Winkler地基方法地基方法构件中的拉应力不仅取决于比值构件中的拉应力不仅取决于比值/ /H ，而且尚与而且尚与或或H的尺寸大小有关的尺寸大小有关 32km混凝土的早期裂缝控制课件有限元方法与王铁梦方法比较有限元方法与王铁梦方法比较33km混凝土的早期裂缝控制课件 22、内部约束下构件拉应力、内部约束下构件拉应力 内部约束下拉应力是在同一时刻下由于构件内部存在内部约束下拉应力是在同一时刻下由于构件内

16、部存在 不同温差所引起不同温差所引起 外部约束下拉应力是由于龄期发展的温降所引起外部约束下拉应力是由于龄期发展的温降所引起 某一时刻下由于体积收缩变形引起的拉应力是这二部某一时刻下由于体积收缩变形引起的拉应力是这二部 分的叠加分的叠加 34km混凝土的早期裂缝控制课件 3 3、弹性分析的缺陷及改进、弹性分析的缺陷及改进 a) a) 考虑应力松弛，按弹性分析的拉应力考虑应力松弛，按弹性分析的拉应力 可乘以小于可乘以小于1 1的松弛系数的松弛系数 当用混凝土拉应变值作为开裂判据时，当用混凝土拉应变值作为开裂判据时， 系数系数S S一般可取一般可取1.52.0b) b) 考虑不同时间内的参数变化考虑

17、不同时间内的参数变化 弹性模量、抗拉强度、极限拉应变、应力松弛都是时间的函数弹性模量、抗拉强度、极限拉应变、应力松弛都是时间的函数 温差温差T Te e也随龄期变化，分每一时间段也随龄期变化，分每一时间段t t计算进行叠加计算进行叠加 要进行可靠的温度场和应力场分析，要进行可靠的温度场和应力场分析， 需要有一个实用的计算机仿真程序需要有一个实用的计算机仿真程序35km混凝土的早期裂缝控制课件 二、防裂混凝土防裂混凝土 1 1、普通混凝土、普通混凝土混凝土的密实性和均匀性是结构防裂与防水的首要保证混凝土的密实性和均匀性是结构防裂与防水的首要保证防水结构和隧道混凝土的强度等级应不低于防水结构和隧道

18、混凝土的强度等级应不低于C35C35或或C40C40， 水灰比不大于水灰比不大于0.450.45抗渗标号对多数地下工程来说并没有实际意义抗渗标号对多数地下工程来说并没有实际意义混凝土发生渗漏，往往是施工原因造成的质量不均匀和裂缝混凝土发生渗漏，往往是施工原因造成的质量不均匀和裂缝选用低水化热的水泥对地下结构混凝土防裂有重要作用，不同选用低水化热的水泥对地下结构混凝土防裂有重要作用，不同 水泥混凝土的裂缝宽度有很大差别水泥混凝土的裂缝宽度有很大差别36km混凝土的早期裂缝控制课件37km混凝土的早期裂缝控制课件 a a）强度等级：一般应不低于强度等级：一般应不低于C30 C30 或提出双重控制指

19、标，同时满足或提出双重控制指标，同时满足2828天强度不低于天强度不低于C25C25和和6060天强度标准值不低于天强度标准值不低于3030MPaMPab b）水灰比：应不高于水灰比：应不高于0.50.5，最好在，最好在0.450.45左右左右c c）限制最大水泥用量限制最大水泥用量d d）矿物掺合料：一般应外掺水泥重量矿物掺合料：一般应外掺水泥重量2030%2030%的粉煤灰；热的粉煤灰；热天施工的粉煤灰掺量上限可放宽至天施工的粉煤灰掺量上限可放宽至35%35%e e）提出对粗骨料最大孔隙率限值的要求提出对粗骨料最大孔隙率限值的要求f f）限制使用限制使用R R型早强水泥，尤其是热天不应用早

20、强水泥型早强水泥，尤其是热天不应用早强水泥 38km混凝土的早期裂缝控制课件2 2、补偿收缩混凝土、补偿收缩混凝土 补偿收缩混凝土是一种适度膨胀的混凝土，或称膨胀混凝土补偿收缩混凝土是一种适度膨胀的混凝土，或称膨胀混凝土 膨胀剂防裂技术的成功应用，必须具有专门的知识和技术膨胀剂防裂技术的成功应用，必须具有专门的知识和技术 许多膨胀剂产品缺乏对其性能和适用性的深入系统研究许多膨胀剂产品缺乏对其性能和适用性的深入系统研究 要使膨胀剂起作用，混凝土必须处于约束下的限制膨胀和要使膨胀剂起作用，混凝土必须处于约束下的限制膨胀和限制收缩状态。自由或过大的膨胀将导致混凝土强度的严重限制收缩状态。自由或过大的

21、膨胀将导致混凝土强度的严重削弱甚至开裂。膨胀剂用量过大或过小都会对防裂效果和混削弱甚至开裂。膨胀剂用量过大或过小都会对防裂效果和混凝土强度产生不利影响凝土强度产生不利影响。39km混凝土的早期裂缝控制课件 早期限制膨胀的作用早期限制膨胀的作用a a）使早期混凝土处于受压或低受拉的应力状态，避免早期开裂使早期混凝土处于受压或低受拉的应力状态，避免早期开裂b b）延迟混凝土的收缩时间，此时的抗拉能力有较大增长延迟混凝土的收缩时间，此时的抗拉能力有较大增长 一般认为，应用补偿收缩混凝土时，应导入一般认为，应用补偿收缩混凝土时，应导入0.30.30.70.7MPaMPa的的 初始膨胀压应力。初始膨胀压

22、应力。但是计算方法的适用性尚缺乏充分验证，实际应用时存在的问题：但是计算方法的适用性尚缺乏充分验证，实际应用时存在的问题： a a）实际结构的限制膨胀程度难以用标准小试件的配筋率模实际结构的限制膨胀程度难以用标准小试件的配筋率模拟拟 b b）尺寸影响不清，实际结构构件与泡水标准小试件的膨胀尺寸影响不清，实际结构构件与泡水标准小试件的膨胀不同不同 c c）温度影响不清。水化热加速膨胀剂的水化，早期膨胀将消温度影响不清。水化热加速膨胀剂的水化，早期膨胀将消耗在无效的塑性和徐变变形下，严重削弱膨胀剂的效果。不同的耗在无效的塑性和徐变变形下，严重削弱膨胀剂的效果。不同的膨胀剂对于温度、养护条件、水泥品

23、种、减水剂、掺合料品种的膨胀剂对于温度、养护条件、水泥品种、减水剂、掺合料品种的适应性均有所不同。适应性均有所不同。40km混凝土的早期裂缝控制课件 高温高温60607070下可能不膨胀下可能不膨胀 UEA UEA膨胀混凝土养护时需有充分的水补给，早期干燥缺水，反而膨胀混凝土养护时需有充分的水补给，早期干燥缺水，反而加速开裂，复合膨胀剂水化所需的水分只及加速开裂，复合膨胀剂水化所需的水分只及UEAUEA的的1/21/2 掺入粉煤灰有可能减少限制膨胀率掺入粉煤灰有可能减少限制膨胀率 膨胀剂会使坍落度经时损失明显增加膨胀剂会使坍落度经时损失明显增加 缓凝剂会降低限制膨胀率并增加限制收缩值缓凝剂会降

24、低限制膨胀率并增加限制收缩值 减水剂能加快钙矾石生成，因而降低限制膨胀率减水剂能加快钙矾石生成，因而降低限制膨胀率 有的膨胀剂含碱量较大。有的膨胀剂含碱量较大。 膨胀剂拌合不匀，产生过量膨胀，也引起开裂膨胀剂拌合不匀，产生过量膨胀，也引起开裂1）施工单位必须具有应用此类膨胀剂的经验，有严格的工法和操作条例施工单位必须具有应用此类膨胀剂的经验，有严格的工法和操作条例2）施工前必须对所用膨胀混凝土的性能进行专门的检验施工前必须对所用膨胀混凝土的性能进行专门的检验 测定其自由膨胀率、限制膨胀率和限制收缩率测定其自由膨胀率、限制膨胀率和限制收缩率 41km混凝土的早期裂缝控制课件3 3、纤维混凝土、纤

25、维混凝土 聚丙烯纤维聚丙烯纤维 42km混凝土的早期裂缝控制课件 三、防裂混凝土防裂混凝土 施工缝施工缝 控制缝控制缝 变形缝伸缩缝、抗震缝和沉降缝变形缝伸缩缝、抗震缝和沉降缝 后浇带后浇带 43km混凝土的早期裂缝控制课件1 1、施工缝施工缝 施工缝应不损害结构的整体性，置于受力较小部位，构件施工缝应不损害结构的整体性，置于受力较小部位，构件钢筋应全部穿过施工缝钢筋应全部穿过施工缝 为确保水密性，宜在施工缝的位置上内埋止水带为确保水密性，宜在施工缝的位置上内埋止水带 精心操作的水平施工缝易达到水密性要求，但竖向施工缝精心操作的水平施工缝易达到水密性要求，但竖向施工缝宜设置止水带宜设置止水带

26、合理规划施工缝的位置与施工间隔，应作为防裂的重要手段合理规划施工缝的位置与施工间隔，应作为防裂的重要手段 墙体沿纵向分段浇筑或间隔跳槽浇筑，每段混凝土墙体沿纵向分段浇筑或间隔跳槽浇筑，每段混凝土L/HL/H值均值均较小，不易开裂，墙体分层浇筑，容易散热较小，不易开裂，墙体分层浇筑，容易散热 施工缝的纵向间距取决于多种因素，一次浇筑长度一般不施工缝的纵向间距取决于多种因素，一次浇筑长度一般不宜超过宜超过1212m m 44km混凝土的早期裂缝控制课件45km混凝土的早期裂缝控制课件2 2、控制缝控制缝 控制缝控制缝 又称收缩缝或诱导缝又称收缩缝或诱导缝 人为造成薄弱连接面或削弱这一部位上的构件截

27、面，控制开裂人为造成薄弱连接面或削弱这一部位上的构件截面，控制开裂位置，防止其它部位继续发生无序开裂位置，防止其它部位继续发生无序开裂 控制缝二侧的钢筋可以部分（不大于控制缝二侧的钢筋可以部分（不大于50%50%）穿过接缝，也可以）穿过接缝，也可以全部断开；全部断开；控制缝处的构件截面厚度缩减，在表面处做出槽沟并用防水材料嵌填密封控制缝处的构件截面厚度缩减，在表面处做出槽沟并用防水材料嵌填密封 防水结构的控制缝间距与混凝土的收缩特性、温差大小、结构防水结构的控制缝间距与混凝土的收缩特性、温差大小、结构所受的约束程度、构件尺寸、配筋率和结构功能要求等多种因素所受的约束程度、构件尺寸、配筋率和结构

28、功能要求等多种因素有关，可从几米到有关，可从几米到2525m m，通常与构件配筋率相联系通常与构件配筋率相联系 有人主张宁可放大控制缝间距，或者不设控制缝而只有施工缝有人主张宁可放大控制缝间距，或者不设控制缝而只有施工缝并增加抗收缩钢筋的数量并增加抗收缩钢筋的数量 国外一些资料对有水密要求的贮水结构，控制缝间距不超过国外一些资料对有水密要求的贮水结构，控制缝间距不超过710m46km混凝土的早期裂缝控制课件47km混凝土的早期裂缝控制课件3 3、伸缩缝伸缩缝 伸缩缝又称膨胀缝，允许在缝间发生伸缩，缝伸缩缝又称膨胀缝，允许在缝间发生伸缩，缝宽一般为宽一般为20203030mmmm 地下结构在使用

29、期间的温度变化较小，除非结地下结构在使用期间的温度变化较小，除非结合抗震或沉降的需要，常无专门为混凝土体积变合抗震或沉降的需要，常无专门为混凝土体积变形而设置膨胀缝的必要形而设置膨胀缝的必要48km混凝土的早期裂缝控制课件49km混凝土的早期裂缝控制课件4 4、后浇带后浇带 又称收缩带，是一种特殊类型又称收缩带，是一种特殊类型 的施工缝，近年来广泛用于取的施工缝，近年来广泛用于取 代伸缩缝代伸缩缝后浇带通常宽后浇带通常宽0.70.71 1m m，后浇带后浇带 间距与构件所受的约束程度有间距与构件所受的约束程度有 关。工程实践表明，间距为关。工程实践表明，间距为 30 305050m m的后浇带

30、能起到很好的后浇带能起到很好 的防裂作用。在二侧混凝土浇的防裂作用。在二侧混凝土浇 筑后的筑后的2 24 4周内构筑，国内多周内构筑，国内多 要求要求6 6周以后周以后 50km混凝土的早期裂缝控制课件5 5、无缝混凝土无缝混凝土 仅有施工缝而取消控制缝和伸缩缝的大体积混凝土仅有施工缝而取消控制缝和伸缩缝的大体积混凝土 主要采取限制水泥用量、使用低热水泥、降低浇筑主要采取限制水泥用量、使用低热水泥、降低浇筑温度和内外温差、增加施工缝和后浇带施工、采取保温度和内外温差、增加施工缝和后浇带施工、采取保温养护使表面温度缓慢下降、同时进行施工温度监控温养护使表面温度缓慢下降、同时进行施工温度监控 6

31、6、滑动层和缓冲层滑动层和缓冲层 岩石地基上高岩石地基上高H=1mH=1m和和L/H=10L/H=10的混凝土构件，的混凝土构件，设置设置1010cmcm厚砂垫层后，构件受到的最大约束度从厚砂垫层后，构件受到的最大约束度从0.710.71降低到降低到0.240.24 51km混凝土的早期裂缝控制课件 四、构造钢筋构造钢筋 配置构造钢筋可以控制裂缝宽度并限制其发展，实质是减配置构造钢筋可以控制裂缝宽度并限制其发展，实质是减少裂缝间距，使裂宽能控制在可接受的范围内少裂缝间距，使裂宽能控制在可接受的范围内 我国习惯采用的控制收缩的配筋率在我国习惯采用的控制收缩的配筋率在0.2%0.2%左右；美国左右

32、；美国ACIACI规范为规范为0.25%0.25%；这种构造配筋率在多数情况下对地下结构不；这种构造配筋率在多数情况下对地下结构不适用适用 根据经济和适用性的折衷考虑，根据经济和适用性的折衷考虑， 0.4% 0.4%的配筋率（相应的的配筋率（相应的钢筋屈服强度标准值为钢筋屈服强度标准值为420420MPaMPa）可能比较适当可能比较适当控制宽裂缝的最小配筋率控制宽裂缝的最小配筋率fct混凝土早期（混凝土早期（3天）抗拉强度天）抗拉强度fy钢筋标准强度钢筋标准强度 构件厚度大于构件厚度大于5050cmcm时，按一侧厚度为时，按一侧厚度为2525cmcm计算配筋率计算配筋率 52km混凝土的早期裂

33、缝控制课件 五、混凝土施工的温度控制与潮湿养护混凝土施工的温度控制与潮湿养护 单纯依靠现行混凝土结构施工与验收规范单纯依靠现行混凝土结构施工与验收规范的要求进行施工，远不能保证的大型地下工的要求进行施工，远不能保证的大型地下工程能够防止混凝土施工时的开裂。程能够防止混凝土施工时的开裂。 53km混凝土的早期裂缝控制课件1 1、温度控制温度控制 设计和施工单位应结合混凝土配比、结构尺寸、设计和施工单位应结合混凝土配比、结构尺寸、环境气温、模板和复盖层热学特性以及混凝土搅环境气温、模板和复盖层热学特性以及混凝土搅拌、运输、浇筑、养护的具体条件，对构件中的拌、运输、浇筑、养护的具体条件，对构件中的混

34、凝土水化热温升、降温过程以及内部温差进行混凝土水化热温升、降温过程以及内部温差进行估计，在温度计算的基础上，对温度应力进行估估计，在温度计算的基础上，对温度应力进行估计，并结合经验提出具体温度控制指标。计，并结合经验提出具体温度控制指标。54km混凝土的早期裂缝控制课件温度控制指标温度控制指标 a a、浇筑温度浇筑温度 在不高的气温下，浇筑温度最好规定不高于在不高的气温下，浇筑温度最好规定不高于2525。热天施工时。热天施工时如需适当放宽限制，也不宜高于如需适当放宽限制，也不宜高于3232，并应同时调整混凝土的配合，并应同时调整混凝土的配合比，降低混凝土的水泥用量以减少水化热。比，降低混凝土的

35、水泥用量以减少水化热。 混凝土浇筑温度愈高，水化反应愈快，释放热量愈多，升温愈混凝土浇筑温度愈高，水化反应愈快，释放热量愈多，升温愈高，又进一步加速水化反应。同样配比混凝土当入模温度为高，又进一步加速水化反应。同样配比混凝土当入模温度为1010时，时，2424小时后升到小时后升到3030，当入模温度为，当入模温度为2020时，时，2020小时后升到小时后升到5555，即，即入模温度相差入模温度相差1010可使最高温升差到可使最高温升差到2525。 b b、最高温度最高温度 混凝土浇筑后的最高温度一般不超过混凝土浇筑后的最高温度一般不超过6565，最好控制在，最好控制在6060以下以下 c c、

36、最大温差最大温差 混凝土内部和表面的温差一般不应超过混凝土内部和表面的温差一般不应超过2020。混凝土表面无复。混凝土表面无复盖层时，表面温度与大气温度的差别也不应超过盖层时，表面温度与大气温度的差别也不应超过2020，混凝土表面，混凝土表面与养护水温度不超过与养护水温度不超过1515。d d、降温速度降温速度 3-3.5/d( 3-3.5/d(建筑工程建筑工程),),1.5/d(1.5/d(水坝水坝),),大气中混凝土表面大气中混凝土表面33/h/h 55km混凝土的早期裂缝控制课件2 2、养护养护 养护包括湿度和温度，实施温度监测可为混凝土的复盖养护包括湿度和温度，实施温度监测可为混凝土的

37、复盖保温和拆模时机的选择提供可靠的依据。保温和拆模时机的选择提供可靠的依据。 墙体的保湿措施：墙体的保湿措施： 1 1）模板外侧复盖保水挂帘）模板外侧复盖保水挂帘 2 2）及早松开模板，并从模板与墙体的缝隙中注水）及早松开模板，并从模板与墙体的缝隙中注水 3 3）采用可保水和注水的特殊模板）采用可保水和注水的特殊模板 拆模后的新混凝土表面仍需保持潮湿一段时间，应加复拆模后的新混凝土表面仍需保持潮湿一段时间，应加复盖，外界气温较低时也需复盖盖，外界气温较低时也需复盖 地下结构外墙和顶板应及早回填；长时间暴露的顶板表地下结构外墙和顶板应及早回填；长时间暴露的顶板表面，温湿度变化大，最容易开裂，需临

38、时用土复盖。面，温湿度变化大，最容易开裂，需临时用土复盖。 56km混凝土的早期裂缝控制课件 混凝土抗裂性测试混凝土抗裂性测试 影响混凝土抗裂性能的因素复杂，传统的混凝土标影响混凝土抗裂性能的因素复杂，传统的混凝土标准收缩试验，不能很好反映混凝土的抗裂性能准收缩试验，不能很好反映混凝土的抗裂性能寻求更为直观的试验方法，评定某一水泥、外加剂寻求更为直观的试验方法，评定某一水泥、外加剂或掺合料对抗裂性能影响或掺合料对抗裂性能影响干缩开裂性能测试，用环形试件开裂测试环，干缩开裂性能测试，用环形试件开裂测试环，或板式试件或板式试件温度收缩性能测试，开裂测试架，或板式试件温度收缩性能测试，开裂测试架，或

39、板式试件57km混凝土的早期裂缝控制课件 水泥环装置的模具示意图58km混凝土的早期裂缝控制课件混凝土平板收缩装置简图59km混凝土的早期裂缝控制课件开裂测试架开裂测试架试验得出的典型时程曲线60km混凝土的早期裂缝控制课件开裂测试架测试结果开裂测试架测试结果 混凝土混凝土浇筑温度从浇筑温度从2525减少到减少到1212，开裂温度，开裂温度T Tc c降低降低15151919 石英岩骨料配置的混凝土的石英岩骨料配置的混凝土的T Tc c比石灰岩骨料高比石灰岩骨料高6 699（骨料膨胀系数大（骨料膨胀系数大5050） 水灰比从水灰比从0.40.4增加到增加到0.70.7，T Tc c下降，但大于下降，但大于0.70.7后又增加后又增加 粉煤灰使粉煤灰使T Tc c下降，矿渣对防裂不一定有效，硅粉对防下降，矿渣对防裂不一定有效，硅粉对防裂不利裂不利 掺加引气剂有利于防裂，使掺加引气剂有利于防裂，使T Tc c下降下降4 455 早强水泥增加开裂危险，使早强水泥增加开裂危险，使T Tc c增加增加 1212小时混凝土抗压强度宜控制在小时混凝土抗压强度宜控制在3 36 6MPaMPa61km混凝土的早期裂缝控制课件