第一篇:2016年四川省建筑材料与构造:混凝土的施工温度应力试题
2016年四川省建筑材料与构造:混凝土的施工温度应力试
题
本卷共分为2大题50小题,作答时间为180分钟,总分100分,60分及格。
一、单项选择题(共25题,每题2分,每题的备选项中,只有 1 个事最符合题意)
1、钢筋混凝土筒中筒结构的高宽比,宜大于下列哪一个数值()A.3 B.4 C.5 D.6
2、下列各钢筋混凝土剪力墙结构布置的“原则”中,哪一项是错误的 A.剪力墙应双向或多向布置,宜拉通对直
B.较长的剪力墙可开洞后设连梁,连梁应有足够的刚度,不得仅用楼板连接 C.剪力墙的门窗洞口宜上下对齐,成列布置 D.墙肢截面高度与厚度之比不宜过小
3、墙面一般抹灰层的平均总厚度,下列各项正确的是______。A.内墙普通抹灰不大于25 mm B.内墙中级抹灰不大于20 mm C.内墙高级抹灰不大于18 mm D.内墙抹灰不大于20 mm
4、对建设项目进行偿债能力评价的指标是__。A.财务净现值 B.内部收益率 C.投资利润率 D.资产负债率
5、依据有关“建筑工程一切险”的规定,下列描述中正确的是()。A.保险对象包括各类工业与民用建筑工程,而不包括公共工程 B.投保人和被保险人是保险合同的当事人
C.发包人未经过竣工验收即提前使用部分工程,保险公司不再对该部分工程承担保险义务
D.保险合同的有效期至工程保修期满为止
6、施工现场安全由以下哪家单位负责(2010,71)A.建设单位 B.设计单位 C.施工单位 D.监理单位
7、编制土方工程预算时,1m3夯实土体积换算成天然密度体积的系数是__。A.1.50 B.1.15 C.1.00 D.0.85
8、铺设水泥类面层及铺设无机板块面层的结合层和填缝的水泥砂浆,在面层铺设后,表面应覆盖湿润,其养护时间不应小于______天。A.3 B.5 C.7 D.10
9、巴洛克建筑大师波洛米尼说过,他只效法三位老师,这就是()。A.阿尔伯蒂、伯拉孟特、米开朗基罗 B.自然、古代、艺术
C.伯鲁乃列斯基、达芬奇、米开朗基罗 D.自然、古代、米开朗基罗
10、勘察设计费应届于总概算中六部分之一的哪一项费用(2008,2)A.其他费用 B.土建工程费 C.前期工作费 D.安装工程费
11、同地区同结构形式的住宅,下列哪种方案结构工程单价(元/m2)最高 A.多层
B.14层以下小高层 C.15~20层高层 D.21~30层高层
12、高层建筑的短肢剪力墙,其肢长与厚度之比是指在下列哪一组范围内()A.2~3 B.3~4 C.5~8 D.9~10
13、工程师直接向分包人发布了错误指令,分包人经承包人确认后实施,但该错误指令导致分包工程返工,为此分包人向承包人提出费用索赔,承包人()。A.以不属于自己的原因拒绝索赔要求
B.认为要求合理,先行支付后再向业主索赔
C.不予支付,以自己的名义向工程师提交索赔报告 D.不予支付,以分包商的名义向工程师提交索赔报告
14、《房地产管理法》规定,超过出让合同约定的动工开发日期满一年未动工的,可以征收土地闲置费。征收的土地闲置费相当于土地使用权出让金的比例为:(2007,81)A.10%以下 B.15%以下 C.20%以下 D.25%以下
15、关于地下连续墒施工的表述中,正确的是:(2010,43)A.采用大流动性混凝土,其坍落度控制在170mm为宜
B.采用掺外加剂的防水混凝土,最少的水泥用量为350kg/m3 C.每个单位槽段需留置一组抗渗混凝土试件 D.单元槽段接头不宜设在拐角处
16、从环保和节省运行费考虑,哪种燃料的集中锅炉房宜用在供热规模较大的场所,并热媒以高温水为宜__ A.燃气 B.燃油 C.电热 D.燃煤
17、在锅炉生产的蒸汽压力和蒸发量分类中,工业锅炉一般是__。A.大、中型低压锅炉 B.中、高压锅炉 C.大型高压锅炉 D.小型低压锅炉
18、振捣断面小且钢筋密的构件一般应采用______。A.内部振动器 B.表面振动器 C.外部振动器 D.振动台
19、一幢五层框架结构,外围护墙及内隔墙均嵌砌于框架柱之间,问当墙体采用下列哪一种设置方案时,框架结构的抗震性能最差 A.1~5层之墙体均采用黏土实心砖墙
B.2~5层之墙体均采用黏土实心砖墙,底层不砌墙 C.1~5层之墙体均采用轻质墙
D.2~5层之墙体均采用轻质墙,底层不砌墙
20、总概算文件应有五项,除包括总概算表、各单项工程综合概算书等外,还包括下列哪些项(2008,3)A.编制说明 B.设备表
C.主要材料表 D.项目清单表
21、建筑装饰装修工程涉及对主体和承重结构进行改动或增加荷裁时,必须由下列哪一单位核查有关原始资料并对既有建筑结构的安全性进行核验、确认。(2009,46)A.原建设单位
B.原施工图审查单位 C.原结构设计单位 D.原施工单位
22、防震缝两侧结构类型不同时,宜按以下何项确定缝宽Ⅰ.需要较宽防震缝的结构类型Ⅱ.需要较窄防震缝的结构类型Ⅲ.较高房屋高度Ⅳ.较低房屋高度 A.Ⅰ、Ⅲ B.Ⅰ、Ⅳ C.Ⅱ、Ⅲ D.Ⅱ、Ⅳ
23、承受水平力玻璃栏杆使用的玻璃,下列表述中哪项是正确的____ A:10mm厚以上的钢化玻璃 B:15mm厚以上的钢化玻璃 C:不小于12mm厚的夹层玻璃 D:不小于16mm厚的夹层玻璃
24、一般民用砖混建筑土建工程建筑与结构造价比为______。A.3~3.5:6~6.5 B.5~6:4~5 C.7~8:2~3 D.4.5:5.5
25、用直径40 mm以上钢筋施工时,切断的方法用______。A.氧乙炔焰 B.钢筋切断机 C.手动剪断器 D.拉断
二、多项选择题(共25 题,每题2分,每题的备选项中,有 2 个或 2 个以上符合题意,至少有1 个错项。错选,本题不得分;少选,所选的每个选项得 0.5 分)
1、对于有抗震设防要求的砖砌体结构房屋,砖砌体的砂浆强度等级应: A.不宜低于M2.5 B.不应低于M5 C.不宜低于M7.5 D.不宜低于M10
2、采用普通混凝土小型空心砌块砌筑墙体时,下列__是不正确的。A.产品龄期不小于28d B.小砌块底面朝上反砌于墙上
C.用于底层室内地面或防潮层以下的砌体,采用强度等级不小于C20的混凝土灌实小砌块的孔洞
D.小砌块表面有浮水时可以采用
3、混凝土浇筑留置后浇带是为了避免__。A.混凝土凝固时化学收缩引发的裂缝 B.混凝土结构温度收缩引发的裂缝 C.混凝土结构施工时留置施工缝 D.混凝土膨胀
4、在现金流量表中,作为现金流入的流动资金回收,应发生在______。A.计算期每一年 B.生产期每一年 C.计算期最后一年 D.投产期第一年
5、工程建设中采用国际标准或者国外标准,现行强制性标准未作规定的,建设单位应当向国务院建设行政主管部门或者国务院有关行政主管部门做下列__工作。A.报批 B.备案
C.报请组织专题论证 D.报请列入强制性标准
6、”建筑工程一切险”规定保险公司承担保险责任的范围包括()的损失。A.外力引起的电气装备 B.地震导致施工建筑物
C.台风摧毁施工现场内的临时工程
D.水灾导致被保险人在工地上原有建筑物 E.气温变化造成精密仪表
7、在一个密闭的房间里,当空气温度升高时,以下关于其相对湿度的变化,哪一种说法是正确的____ A:相对湿度随之降低 B:相对湿度也随之升高 C:相对湿度保持不变
D:相对湿度随之升高或降低的可能都存在
8、使用大于或等于M5的混合砂浆勘筑砌体,要求其砂的含泥量不得超过______。A.5% B.10% C.15% D.20%
9、确定空调系统的新风量,下列哪一条因素不必考虑__ A.室内空气的循环风量 B.室内人员的数量 C.需要排除的风量
D.维持正压所需新风量
10、建筑安装工程费用的组成是______。①直接费②直接工程费③利润④间接费⑤税金
A.①②③④ B.②③④ C.②③⑤ D.①③④⑤
11、沥青嵌缝油膏,是以石油沥青为基料,加入改性次材料——废聚氯乙烯塑料,改变了沥青的哪种性质?()A.防水性 B.温度稳定性 C.抗老化性 D.粘接性
12、平行屋脊铺贴卷材防水层时,要求长边搭接长度应为______。A.不小于70 mm B.不小于100 mm C.不小于150 mm D.不小于200 mm
13、甲防防火门的耐火极限是()A.4h B.1.2h C.2h D.0.9h
14、某工地实验室作混凝土抗压强度的所有试块尺寸均为100mm×100mm×l00mm,经标准养护条件下28天取得了抗压强度值,问如何确定其强度等级____ A:必须用标准立方体尺寸150mm×l50mm×150mm重作 B:取其所有小试块中的最大强度值 C:可乘以尺寸换算系数0.95 D:可乘以尺寸换算系数1.05
15、按照《招标投标法》,有关投标人的正确说法是______。Ⅰ.投标的个人不适用《招标投标法》有关投标人的规定Ⅱ.投标人应当具备承担招标项目的能力Ⅲ.投标人应当具备规定的资格条件Ⅳ.投标人应当按照招标文件的要求编制投标文件
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
16、以下哪一项的面积不应计算建筑面积:(2012,17)A.电梯井 B.管道井
C.独立烟囱、烟道 D.沉降缝
17、单独编制的具有工程设计的临时工程费用应届于______。A.其他间接费 B.不属临时设施费 C.临时设施费 D.其他直接费
18、开标应由__主持、邀请所有投标人参加。A.招标人 B.投标人代表 C.公证人员 D.贷款人
19、下列产品的单价(元/m3),哪一种最贵(2003,13)A.冷却塔DBNL3-12 B.冷却塔DBNL3—20 C.冷却塔DBNL3—40 D.冷却塔DBNL3—60 20、建筑设计投标文件有下列哪一种情况发生时不会被否决(2005,72)A.投标报价低于成本
B.投标报价不符合国家颁布的取费标准 C.投标文件未经注册建筑师签字
D.以联合体形式投标而未提交共同投标协议
21、平原地区的土大都是在第四纪地质年代的下列哪一个阶段沉积形成的__ A.早更新世Q1 B.中更新世Q2 C.晚更新世Q3 D.全新世Q4
22、下列哪一种防水涂料不能用于清水池内壁作防水层()A.硅橡胶防水涂料 B.焦油聚氨酯防水涂料
C.CB型丙烯酸酯弹性防水涂料 D.水乳型SBS改性沥青防水涂料
23、有冻胀环境和条件的地区,地面以下或防潮层以下的砌体,不宜采用的材料为:(2005,25)A.标准砖 B.多孔砖 C.石材
D.实心混凝土砌块
24、项目经理进行全过程控制的关键是对团队成员的工作进行有效的控制,重点需把握__。
A.进行合理的分工与适度的授权 B.个人目标与团队目标相一致
C.建立和保持有效、畅通的信息通道
D.经常性的检查,是对固定信息渠道的重要补充
E.及时进行必要的调整是实现全过程有效控制的重要手段
25、施工合同示范文本通用条款规定,施工中,发包人供应的材料由承包人负责检查试验后用于工程,但随后又发现材料有质量问题,此时应由()。A.发包人追加合同价款,相应顺延工期 B.发包人追加合同价款,工期不予顺延 C.承包人承担发生的费用,相应顺延工期 D.承包人承担发生的费用,工期不予顺延
第二篇:基于铁路特大桥梁施工中混凝土温度应力监控探微
基于铁路特大桥梁施工中混凝土温度应力监控探微
网络经济的飞速发展以及物流行业的快速进步使得区域之间的经济与文化的交流更加频繁。为了满足人们日益增长的交通需求,近些年来,铁路重大桥梁的施工得到了大力的发展。为了提高工程质量,将其使用价值发挥到最大化,相关研究人员对施工过程中涉及到的施工技术进行了深入的研究,尤其在对于温度应力的控制方面取得了良好的研究成果。
一、铁路特大桥梁温度应力概述
混凝土是桥梁施工的主要施工材料,混凝土需要各种砂石材料按照严格的比例结构完成配比。在完成混凝土的浇筑工作后,混凝材料可能会在空气温度与湿度的影响下出现一定的水热变化。此外,由于特大铁路桥梁属于大型施工项目,它的整体规模较大,所以混凝土浇筑层通常都很厚,水热变化也会随着混凝土的厚度发生相应的变化,导致内外出出现明显的温度差异,这也就是混凝土施工过程中存在的温度应力问题。在出现温度应力的初级阶段,温度变化对于混凝土路面的影响并不严重,但是随着时间的不断推移,在外界作用和内部温度应力的共同影响下,混凝土内部的抗拉强度将逐渐失去对温度应力的控制和阻挡能力,这时就会导致桥梁路面出现裂纹、破损等问题,给后期的工程维护和维修带来巨大的不便。
另外,通过大量的工程经验可知,在对特大桥梁工程进行后期维护的过程中,养护温度也会导致出现一定的温度应力。比如在后期维护的温度较高时,混凝土的弹性模量就会出现快速的增长,但是为了将这种增长控制在一定的范围之内,防止对工程质量造成影响,就一定要通过相关的施工措施尽量将温度调低。在这个过程中,养护温度的升高将会与控制温度的不断降低形成一种反差,这种内外温度所差生的应力也是影响混凝土施工水平的重要原因之一。可见,减小混凝土内外层的温度差异,将温度应力控制在合理大范围之内是非常必要的。
二、温度应力计算系统的使用
(一)温度应力检测装置的构成
由于混凝土层的厚度以及温度变化的不可控制性,通过人为的方式控制混凝土的温度应力是非常困难的。近些年来,随着科学技术的不断发展,人们逐渐计算机技术应用到混凝土温度应力的控制当中,生成了全新的温度应力控制系统。比如在丰台桥梁厂建造的某次桥梁工程中,就使用了20kb存储量的AT89C52,单片机以及AT29C040大容量存储器以及其它各种硬件组织设置了温度应力检测装置。在后来的施工过程中,又逐渐兴起了DSI8B20温度传感器、手持式转储机、以及更加专业的计算机温度应力检测软件。
随着计算机技术的普及应用,温度应力监测计算机软件技术的使用更加普及和普遍。这项应力检测系统主要由DS12887终端电子程序、大容量的存储程序、专业的数据处理程序以及其它各种自子程序共同组成。在进行使用的过程中,工作人员需要注意收集数据的间隔时间,为了保证结果的准确性,每一个时间点都需要重复采收5次样本,并将这5次所得出的平均值作为最终的采样值。在完成采样和计算总结之后,将这些温度数据值确切的对应到具体的时间点上,并利用AT29C040大容量存储程序进行数据收集。
(二)温度应力检测系统的应用价值
使用温度应力检测系统,施工人员可以对混凝土箱梁中各个检测位置的温度及进行持续性的检测和监控,并在此基础上生成准确的混凝土内部结构温度变化曲线图。这样一来,施工人员就可以明确当前的位置的水热变化情况,并在此基础上提出合理的温度应力控制的建议。同时所得到的温度应力数据情况也可以为今后同种类型的特大类型桥梁施工提供借鉴和指导,帮助有效的节省工程进度以及不必要的工程花费。
值得注意的是,为了保证温度应力监测系统所得到的数据的准确化,施工人员一定要在承混凝土施工层的中心平面位置全面、平均的分布测量点。同时为了确保所得到的温度就是混凝土内部真是的应力情况,施工人员在进行测量时,一定要注意将监测设备的温度误差降到最低,在日常生活中需要进行频繁的数据系统及设备的维护。在混凝土的温度达到最高值之前,需要每间隔2个小时进行一次温度检测。在最高值出现之后,混凝土的温度逐渐下降,并逐渐趋于稳定,这时需要每间隔4小时进行一次温度值的检测。检测时间通常需要持续5-7天,在这之后可以将适当的降低监测频率。
三、混凝土温度应力监控的施工要求
为了将温度应力所产生的不良影响降到最低,除了要准确的使用温度监测系统之外,还要相应的提高施工人员的工作能力和水平。
首先,在进行混凝土材料选购和配比调节的过程中,施工人员应该充分明确桥梁施工的目的和意义,并准确的预测桥梁的承受能力,适当的调节各种材料的比例结构。为了确保材料配比的合理性,需要进行严格的材料质量检测工作,尤其要注意控制混凝材料的含水量。
其次,在接下来的混凝土建筑环节,施工人员需要对混凝土浇筑地点的其它材料,比如钢筋构架、预埋件等进行细致的检查,这样可以将后期维护中出现问题的可能性降低,节省开销。
施工单位应该定期组织施工人员参加施工技术培训活动。提高施工人员浇筑混凝土的能力以及使用全新的温度监测技术的能力。同时,为了有效的规范施工人员的工作行为,施工单位应该制定严格的施工技术规范,并对施工人员的施工行为进行全面的监督。比如,在施工过程中,需要严格按照工程设计的要求,并遵从相应的厚度、方向等顺序进行混凝土的浇筑,浇筑过程应该尽量保持连续,否则浇筑层内的温度差异情况将有可能加剧,导致混凝土层内部出现更加严重的温度应力问题。另外在进行施工的过程中,施工人员需要及时的清理混凝土浇筑面及附近的杂物和积水,避免对施工质量造成影响。
最后,为了将混凝土中的温度应力降到最低,施工单位应该不断引进全新的施工技术,尽量加大在这一方面的成本花费。除了引进先进的技术之外,还要注意吸纳更多的专业人才。现如今,随着智能化技术的不断发展,工程软件中的科技含量也在逐渐提高。比如智能化数字传感器技术以及各种先进的数据技术等都已经在土木工程的施工中发挥出了巨大的作用和价值。
结语
综上所述,铁路特大桥梁的施工量近年来逐渐增加,对于混凝土温度应力的控制与调节是保证工程质量和桥梁使用安全的关键性技术之一。为此,相关工作人员一定要提高相应的温度应力监测技能,并严格按照工程规范进行施工,将温度应力所引发的桥梁使用风险降到最低。
(作者单位:中铁四局集团第八工程分公司)
第三篇:浅谈混凝土的施工温度与裂缝
浅谈混凝土的施工温度与裂缝
中铁二十三局一公司滕州项目部 王金山
内容提要 通过多年的施工现场观察和借鉴有关混凝土内部应力方面的专著,对混凝土温度裂缝产生的原因,现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施等进行阐述。
关 键 词 混凝土 温度应力 裂缝 控制
混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,但裂缝仍然时有出现。究其原因,我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。尤其在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
借鉴有关混凝土内部应力的资料和现场施工实践,主要应从以下几个方面进行分析。温度裂缝产生的原因
1.1水泥水化热
水泥在水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的7d左右,大量的水泥水化热使混凝土内部温度升高,在表面引起拉应力;后期在降温过程中,由于受到基础或表面已经凝固的混凝土的约束,因降温收缩的砼又会在混凝土内部引起拉应力,尤其对于大体积混凝土来讲,混凝土内部和表面的散热条件不同,内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化,这种内外温差巨大的现象更加严重,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面就会产生裂缝。1.2混凝土的收缩
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下这种自发变形不会产生应力,但在受到外部约束时(支承条件、钢筋等),变形受限,在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。混凝土的裂缝主要由塑性收缩、干燥收缩和温度收缩这三种情况引起的。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。1.3外界气温湿度变化的影响
浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。温度应力的分析 2.1根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
2.1.1早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。
2.1.2中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
2.1.3晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。2.2根据温度应力引起的原因可分为两类:
2.2.1自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。
2.2.2约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。2.3 温度的控制和防止裂缝的措施
2.3.1从设计方面,对大体积混凝土进行设计优化
2.3.1.1改善约束条件,减少由于砼自身原因引起的裂缝,在工程结构设计中要特别注意降低大体积结构的约束度。改善约束条件的措施是:
2.3.1.1.1合理地分缝分块; 2.3.1.1.2避免基础过大起伏;
2.3.1.1.3合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;
2.3.1.2裂缝易发生部位加强构造措施:如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。
2.3.1.3对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值,因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
2.3.2从材料方面,合理的选用热量低、放热慢的材料,并结合外加剂的使用,是控制裂缝的重要措施
2.3.2.1合理的选用水泥,减少水泥用量
减少水泥水化过程中释放的热量,降低砼内温度梯度,是控制温度裂缝的重要措施,因此,对于大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种,而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同,水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙(C3A),其他成分依次为硅酸三钙(C3S)、铝铁酸四钙(C4AF)和硅酸二钙(C2S);另外,水泥越细发热速率越快,但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥等低热水泥。
2.3.2.2掺加外加料和外加剂
粉煤灰作为一种常见的外加料,可以增加混凝土的密实度,减少水泥用量,提高抗渗能力,改善混凝土的工作度,降低最终收缩值,能大幅降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升,防止结构出现温度裂缝,是防治混凝土温度裂缝的最有效的方法之一。
2.3.2.3骨料控制
科学设计配合比,在保证强度的前提下,选取粒径大、强度高、级配好的骨料,确定合适的水灰比、水泥用量、砂率,不宜过多增加水泥用量,坍落度不宜过大,这样可以获得较小的空隙率及表面积,从而减少水泥的用量,降低水化热,减少干缩,减小了混凝土裂缝的开展。
2.3.3制定合理的施工方案,加强施工管理
2.3.3.1合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露,调整施工进度,避免在夏季或冬季的极端气候时段进行混凝土施工;夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;
2.3.3.2严格按照实验室签发的配料单进行配料,水、水泥、砂、石子均应以重量计,不得以车、锨数计量。称量偏差控制在允许偏差范围内。拌和程序和拌和时间应通过试验决定,并严格控制;
2.3.3.3夏季施工应注意降低混凝土浇筑温度。降低混凝土浇筑温度应从降低混凝土出机口温度、减少运输和仓面的温度回升两方面入手。
2.3.3.4冬季施工应注意混凝土保温,规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,也需采取保温措施,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
2.3.3.5浇筑仓面控制。混凝土裂缝最先出现在混凝土的薄弱部位,所以应最大限度地减少薄弱部位出现。
2.3.3.6二次抹压。混凝土浇筑完毕,抹压成型。在混凝土初凝前进行二次抹压,消除因混凝土干缩、塑性收缩产生的表面裂缝,以增加表面混凝土密实度。二次抹压对消除以上原因产生的混凝土表面裂缝效果显著。
2.3.4控制温度措施:
2.3.4.1采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;
2.3.4.2拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度; 2.3.4.3热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热; 2.3.4.4在混凝土中埋设冷却水管,通入冷水降温;
2.3.4.5规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
2.3.4.6施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施; 此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要的,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑砼早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200kg/cm2..因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土施工质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。使用减水剂在实践中总结出其主要作用为:
(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。
(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。
(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。
(4)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。(5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高混凝土的抗裂性能。
(6)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。
(7)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。(8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
(9)掺外加剂混凝土和易性好,表面易抹平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能。2.4 混凝土的表面保护和养护
2.4.1表面保护
混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:
2.4.1.1防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。
2.4.1.2防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
2.4.1.3防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。2.4.2早期养护
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。结束语 以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。
参考文献 :
【1】陈雅福主编《土木工程材料》--华南理工大学出版社, 2001 【2】张爱勤主编《道路建筑材料》--山东大学出版社,2005 【3】《混凝土设计规范》中华人民共和国行业标准.JGJ 55-2000.普通混凝土配合比设计规程.北京.中国建筑工业出版社.2001
【4】中华人民共和国交通部发布.JTJ 041-2000.公路桥涵施工技术规范.北京.人民交通出版社.2000
第四篇:混凝土的施工温度与裂缝
混凝土的施工温度与裂缝
一、裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因,细分可分为:水泥干缩产生的裂缝。温差变化,由热胀冷缩效应引起的裂缝。应力集中引起的裂缝。使用不当造成过载,变形过大引起的裂缝。张拉力引起的裂缝。不均匀沉降引起的裂缝。施工中,在混凝土初凝阶段因模板振动、变形或移位会使结构产生裂缝。加荷过早产生的裂缝。施工缝处理不好则可能在施工缝部位出现裂缝。混凝土预制构件,在脱模、运输、堆放、起吊过程中因各种原因使构件受压区处于受拉状态,都可能使构件产生裂缝。
二、温度应力的分析
在大体积混凝土中,混凝土产生裂缝的主要原因是由于温度应力的作用。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
根据温度应力的形成过程可分为以下3个阶段:
早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征.一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化.这一时期在混凝土内形成残余应力。
中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中.温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形-成的残余应力相叠加.在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
晚期:混凝土完垒冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。
根据温度应力引起的原因可分为两类:
自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。
约束应力:结构的垒部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱粱顶板混凝土和护栏混凝土。
这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。
三、温度的控制和防止裂缝的措施
由于温差的作用,裂缝的产生是不可避免的。根据计算可以看出,可以采用掺加粉煤灰等有效方法,以降低混凝土硬化过程中混凝土内表的温差。因而,在施工中采取适宜的措施,能够避免有害裂缝的出现。
降低水泥水化热。包括: 混凝土的热量主要来自水泥水化热,因而选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土较好·精心设计混凝土配合比。采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术,减少每立方米混凝土中的水泥用量,以达到降低水化热的目的;选用适宜的骨料。施工中根据现场条件尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料;选用中粗砂,改善混凝土的和易性,并充分利用混凝土的后期强度,减少用水量。严格控制混凝土的塌落度。在现场设专人进行塌落度的测量,将混凝土的塌落度始终控制在设计范围内,一般以7~9cm为最佳,夏季施工时,在混凝土内部预埋冷却水管,通循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。冬季施工时,采用保温措施进行养护,如技术条件允许,可在混凝土结构中掺加10%~15%的大石块,减少混凝土的用量,以达到节省水泥和降低水化热的目的。
降低混凝土入模温度。包括:浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温,尽量避开炎热天气浇筑。加强施工中的温度控制。改善约束条件,削减温度应力。在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层,如技术条件许可,施工时宜采用刷热沥青作为滑动层,以消除嵌固作用,释放约束应力。
提高混凝土的抗拉强度。包括:控制集料含泥量。砂、石含泥量过大.不仅增加混凝土的收缩,而且降低混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量,将石子含泥量控制在1%以下.中砂含泥量控制在2%以下.减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响,改善混凝土施工工艺。可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后及时排除表面积水和最上层泥浆等方法。加强早期养护,提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模置,在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋,以改善应力分布.防止裂缝的出现。
四、混凝土的早期养护
实践证明.混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发,保温应达到下述要求;防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。防止老混凝土过冷.以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件.以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。
从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化.表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。
混凝土现浇板裂缝的防治,从设计、施工方面来剖析楼板裂缝的成因与防治措施。监督与监理是重要保证。现就如何防治住宅现浇混凝土楼板裂缝,提出如下措施。
裂缝产生的设计原因与防治措施在住宅建筑设计中,设计单位必须认真执行《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)等规范的有关规定,采取以下设计技术措施,防治现浇混凝土楼板裂缝。
必须严格执行《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)关于砌体房屋伸缩缝最大间距的规定,在未采取切实可靠的技术措施作保障时,伸缩缝问距不得超越伸缩缝最大间距的规定。住宅建筑平面较为复杂或因工程需要建筑物长度超过规范规定的伸缩缝问距时,宜选用相应的结构计算软件进行混凝土楼板的温度应力分析,确定温度应力集中的部位,从而采取相应的技术措施。
设计中要采取缩小现浇板长度的措施,减少混凝土收缩应力和温度收缩应力影响。要求按照住宅单元设计混凝土现浇板,即相邻住宅单元的混凝土现浇板是不连续板,单元之间隔墙的混凝土圈梁为板底圈梁,并对单元之问隔墙两侧的纵向混凝土圈梁采取局部后浇措施,避免混凝土现浇板由于设计长度过长而产生裂缝。
现浇板厚度必须符合《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)关于现浇钢筋混凝土板最小厚度的要求;跨度较大现浇楼板厚度的确定,应考虑到板在正常使用极限状态下挠度的计算值应符合规范要求;也可适当增加板厚,以提高其刚度,增强混凝土现浇板的抗裂能力。住宅现浇混凝土楼板应按不出现裂缝设计。
外墙设计必须符合节能要求,可按《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)的要求,在外墙内侧设置混凝土圈梁,减少温度对混凝土圈梁及混凝土现浇板的影响,从而避免由于温度影响导致混凝土现浇板产生裂缝。
混凝土现浇板宜采用直径小而间距密的配筋方式,尽量使用变形钢筋,提高钢筋的握裹力,增强混凝土现浇板的抗裂能力。楼板配筋时,应同时考虑荷载应力和温度应力的影响因素。靠近山墙部位的板块宜配置双层双向钢筋网片。墙阳角处应增设放射性钢筋。在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,应配置双层双向钢筋网片。屋面板筋宜采用双层双向钢筋。
与楼梯问相对应的两个房间或一个房间的混凝土现浇板,沿房屋长度方向要有1/2的支座负筋全跨贯通,与此房间相对应的纵向混凝土圈梁,需增加2P12纵向钢筋楼层处混凝土楼梯梁的配筋要适当增强,要求梁上部配筋与下部配筋相同,并在两侧增加212附加纵向钢筋。楼层处的混凝土楼梯平台板,沿房屋长度方向的支座负筋需全跨贯通。
各类预留管线应尽量在圈梁及墙体内敷设。必须在楼板内敷设的管线,应尽量平行于楼板受力方向(或双向板的短边方向)布设。现浇板中预埋管线应避免集中布置,预埋管径较粗时,管线必须设置在板厚中心位置;管线应尽量避免立体交叉穿越,确需交叉时应采用布置线盒的方法处理,预埋管线处应采取增设钢筋网等加强措施。(9)住宅的建筑平面设计宜规则,免平面形状突变;特殊条件下应采取在不规则处设置双层双向钢筋网片或暗梁的方法进行处理。
屋面板应设置保温、隔热层,保温层厚度应根据材料的参数进行热工计算,然后确定其厚度。刚性屋面防水层应按规范要求及屋面节点设计详图设置分格缝,分格缝内应嵌填密封防水材料。
裂缝产生的施工原因与防治措施在住宅建筑施工中,施工单位必须认真执行《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T 50315-2011)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)的有关规定,并严格按照施工图设计的要求进行施工。
施工单位要采取以下措施,防治现浇混凝:楼板裂缝。
由于目前住宅建筑施工进度过快,楼板混凝土疏于养护,致使在现浇板内形成较大收缩应力,是造成混凝土楼板裂缝的主要原因之一。因此,科学组织施工,是控制现浇混凝土楼板裂缝产生的主要措施。要求不论在任何情况下,现浇混凝土楼板在浇筑后五日(120小时内,除进行正常的养护工作外,不允许进行上? 楼层的砌筑工程,且不允许在楼板上堆放硬物等施工活动。
现浇混凝土楼板在施工前,应采集现场的砂、石子、水泥等材料进行配合比设计,做好调整试配工作。严格控制水灰比和坍落度。浇筑混凝土时,要保证振捣密实,且不得漏振。
现浇板钢筋的保护层及板厚应严格控制,板的负弯矩钢筋应设置通长钢筋马凳支撑,马凳间距不得小于。浇筑混凝土时应设跳板以免踩乱钢筋。
现浇混凝土楼板在浇筑完毕后,必须按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)的规定覆盖并浇水养护,确保养护标准,减少混凝土的收缩。
主体工程竣工前,不得进行预留纵向混凝土圈梁后浇带的钢筋焊接。待主体工程竣工后,自下而上逐层进行纵向混凝土圈梁后浇带的施工。顶层纵向混凝土圈梁后浇带的施工,必须在混凝土浇筑完毕十日后进行。
在混凝土强度未达到1.2MPa前,不得有踩踏行为,严禁在楼板上倾倒施工材料的行为。
严格控制施工荷载不超过设计荷载,当施工荷载较大时,楼板下应根据计算加设支撑。
现浇混凝土楼板的模板支撑位置,要经过计算来确定。底层模板支撑在回填土上时,要做到回填土夯打密实,避免由于回填土压缩变形或遇水沉降影响现浇混凝土楼板的质量。上下楼层的模板支撑要对应设置,并设置足够的垫板,避免上层施工荷载对下层楼板产生不利影响。现浇板底模拆除时的混凝土强度应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)的规定。拆除现浇混凝土楼板的模板时,要充分考虑该楼层现浇混凝土板承受上层楼板及其它堆放物的影响。若该层楼板承受上层现浇混凝土楼板及其它堆放物的重量时,在该层楼板的混凝土强度未达到100%时,严禁拆除模板支撑。
监督与监理对裂缝产生防治措施质鼍监督部门及工程监理单位,必须认真执行国家规范。规程的有关规定,增强质量意识,强化监督管理,监督和督促各项技术措施的落实,保证现浇混凝土楼板裂缝能得到有效防治质量监督部门必须将防治现浇混凝土楼板裂缝作为质量监督的工作重点,实施重点监督管理。负责监督施工单位落实防治现浇混凝土楼板裂缝的技术措施,对施工单位违反规范、规程有关规定的施工行为,必须责令其限期整改。加强对现浇板施工质量的抽查,并严格检测钢筋混凝士保护层厚度、混凝土强度、楼板厚度等质量技术指标,对不能满足规范和设计要求的工程不准主体验收和装饰工程施工。做到监督超前,尽量消除质量隐患,确保施工质量。
工程监理单位对于现浇混凝土楼板工程,必须采取旁站监理,参与施工的全过程。必须做好原材料进场验收。见证取样送检、混凝土开盘鉴定、计量控制、坍落度检查、钢筋位置控制、板厚度控制!浇水养护、拆模时间等各主要环节的质量监理,并做好相应技术文件。负责落实防治现浇混凝土楼板裂缝的技术措施,协助施工单位制定切实可行的防治裂缝施工方案,并督促施工单位全面落实施工质量目标责任制,确保施工质量。
结束语
以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,虽然对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对干具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝 是完全可以避免的。
第五篇:有关大体积混凝土基础温度应力分析与裂缝控制
一、上传版块:陕西建筑/建筑施工
二、上传标题:混凝土基础温度应力分析与裂缝控制
三、摘 要:介绍大体积砼基础温度应力的特点及计算。通过温度变化量控制曲线来控制大体积混凝土裂缝。
四、正 文:
大体积混凝土基础温度应力分析与裂缝控制
郑琴孝
(中天建设集团有限公司)
大体积混凝土基础中由于水泥水化产生大量水化热积聚在混凝土内部,使得内部温度急剧上升。而混凝土内部和表面散热速度不一致,在基础内部产生不同的温度应力。当结构内部某一处的温度应力超过混凝土允许应力时将产生裂缝。温度裂缝可能破坏结构的整体性和稳定性,对结构危害非常大,因此,分析温度场、温度应力的变化规律、制定合理的温控防裂措施是工程中非常重要的一个课题。
实际工程施工中,当混凝土浇筑完毕后,一方面要通过测得实际温度变化来检验预设的措施是否可行;另一方面当外界气温等条件突变时通过测得实际温度变化来衡量是否要采取加强保温等调整措施。目前对于普通的工程如要每一次通过测得实际温度转化为温度应力来讨论是否要要采取调整措施是不太可行的,因工作量太大。所以常据规范要求用控制内外温差小于25℃的办法来简单控制,即混凝土基础中心温度与表面温度之差小于25℃即认为不会产生裂缝。其实这样控制显得过于宏观。如果能找到一种直接通过温度比较就能较精确的确定控制措施的方法将为实际施工带来极大的便利。
一、概况
多数大体积混凝土基础板均是采用综合蓄热法进行保温养护,因此具有相似的温度场性质。本论文选用非常典型的基础进行讨论。筏板厚1.8m,混凝土为C55,砂率38%,水胶比0.38,具体配合比见表 1-1。
表 1-1 配合比
强度 等级 材料 名称 用C55 g/m3 配比 水泥 P.O42.5 量405 16.33
砂 670 27.03
石子
1065 42.97
外加
水 185 7.46
膨胀剂 39 1.58
粉煤灰 100 4.03
合计 2478.6
14.6 0.58 温度应力计算
各龄期典型混凝土基础板弹性徐变温度应力计算结果。
据混凝土龄期,2d、6d、9d、12d、15d、18d、21d、24d。1.8m筏板沿厚度方向从上往下按10cm分成18层,计算出每一层交接处的温度应力。这样就可以得到每一龄期筏板内的温度应力分布图。温板温度应力计算公式为:
ti1neKit,iEiTiKt,iR
1i1n弹性模E0=105/(2.2+(33/fcu))=35.71×103N/mm2
0.34EE01exp0.40
典型混凝土基础板在各时段温度分布
参数选取:固体表面在空气中的放热系数的数值与风速有关,对于粗糙表面,一般用23.914.50Va。假设风速Va4.0m/s,得混凝土和毛毯表面在空气中的放热系数均为82.23kJ/(m2hC)。
毛毯一层2.5mm,二层厚为5 mm,毛毯导热系数为0.1549KJ/(mhC)。可得二层毛毯等效表面放热系数22.5kJ/(m2hC)
表 1-2 场分析中的主要参数表 参
数 混凝土导热系数 混凝土毛毯空气中放热系数
混凝土比热 混凝土线膨胀系数 毛毯导热系数 混凝土初温(入模温度)二层毛毯等效表面放热系数
环境温度 温凝土密度 混凝土导温系数
单
位 取
值 216 1972.8 0.915 8.0E-06 3.7 23 540.0
2478.6 0.10
kJ/(mdC)
kJ/(m2dC)
kJ/(KgC)
/℃
kJ/(mdC)
℃
kJ/(m2dC)
℃
kg/m3
m2/d 可以计算出,筏板沿厚度方向(每10cm)在不同龄温期温度应力分布如错误!未找到引用源。所示。
19***3100.511.52 基础板内沿厚度各分层2d温度应力6d温度应力9d温度应力12d温度应力15d温度应力18d温度应力21d温度应力24d温度应力-0.51-1温度应力(单位:Mpa)各龄期典型混凝土基础板极限拉伸变化图
对平均气温17℃时计算得混凝土极限拉伸与允许极限拉伸值比较如图 1-1所示: 100.00极限拉伸(10-6)80.0060.0040.0020.000.00036912龄期(d)1518212417度允许
图 1-1平均气温17℃时基础板极限拉伸允许值和实际值比较图
从图 1-1可知,平均气温17℃时,覆盖两层毛毯后,筏板实际拉伸值小于允许值,不会产生裂缝。
典型混凝土基础板在不同条件下温度应力、极限拉伸变化情况比较
1)从错误!未找到引用源。可知,筏板的温度应力在板中分布是不断变化的。从筏板全部为压应力到板两侧出现拉应力峰值,到板两侧拉应力峰值向板中心移,最后板中心拉最大这样的变化过程。
2)极限拉伸值曲线就是选每一时段基础板中最大拉应力值对应的极限拉伸值组成的。而拉应力是同一个位置在不同时段应力值叠加结果,某一点拉应力值与此点处温度变化累计值成正比。但并不是每个时段温度变化累计最大值的位置都与最大拉应力相对应,这是因为弹性模量的影响。因此必须选临界状态的最大拉应力对应的温度变化累计值来组成控制曲线。
3)通过计算发现,温度拉应力的最大值在第6天前与混凝土板表面温度变化量累计值成正比,温度应力的最大值在6天至15天与板中心至表面间某点温度变化量累计值成正比,温度应力的最大值在15天后与板中心温度变化量累计值成正比。典型混凝土基础板在不同条件下各龄期最大温度应力对应的温度变化量图 应用上面的原理,可以得到1.8m厚板在不同条件下各龄期最大温度应力对应的温度变化量图。图 1-可知,平均温度5℃,10℃,17℃时温度变化曲线都在0℃时上部;且随着产均气温越高,温度变化曲线越在上方。
0-50-10-15-20-25-30-35-40-45-***温度变化量(度)0度5度10度17度龄期(d)
图 1-3 各龄期最大温度应力对应的变化量曲线图
典型混凝土基础板临界的各龄期最大温度应力对应的温度变化量曲线图
在实际施工中,根据实测温度去求温度应力很不方便。而且每次用实测温度去求温度应力工作量也比较大,希望能找到一种简单的方法直接通过各龄期测温就能反映温度应力,这样就能直观简洁的控制施工。图 1-是1.8m厚板临界的各龄期最大温度应力对应的温度变化量控制曲线图,当实测或计算得到的各龄期温度变化量曲线在这控制线上部时,不会产生裂缝。
0-50-10-15-20-25-30-35-40-45-***温度变化量(度)龄期(d)
图 1-4 各龄期最大温度应力对应的温度变化量控制曲线 在大体积混凝土基础施工前,始终可以预先找到一条临界的温度变化量控制曲线,当实测或计算得到的各龄期温度变化量曲线在这控制线上部时,大体积混凝土基础就不会产生温度裂缝。这就为控制大体积混凝土基础裂缝找到了一种很好的方法,而且这种方法简单、控制精度较高。把通过温度变化量控制曲线来控制大体积混凝土裂缝这种方法应用到工程实践中,将会带来极大的便利。
[作者简介] 郑琴孝(1973—),男,浙江嵊州人,中天建设集团榆林工程处负责人,工程师,西安交通大学工程硕士,陕西榆林市经济开发区桃园小区7#楼2单元101室,719000,电话:***
五、关键词:大体积砼、温度应力、温度、控制曲线