建筑结构裂渗控制技术与混凝土膨胀剂应用技术前言裂缝控制的含
义
建筑结构裂渗控制技术与混凝土膨胀剂应用技术
前 言
裂缝控制的含义:通过设计、材料、施工的技术措施,控制有害裂缝的出现。 混凝土最大裂缝控制标准: 无侵蚀介质,无防渗要求,<0.3 轻微侵蚀,无防渗要求,<0.2 严重侵蚀,有防渗要求,<0.1 现状:
结构的超大化、复杂化,使裂缝出现几率增加;
水泥标准的实施,部分水泥厂的水泥细度提高,对结构的裂缝控制不利; 高效减水剂的影响经常被忽视。
建筑结构产生裂缝的原因与其对策 建筑结构产生裂缝的主要原因: 荷载裂缝,几率20%; 变形裂缝,几率80%;
荷载裂缝、结构不均匀沉降和气候温差引起的裂缝可由结构设计师解决。 混凝土的变形裂缝由材料、施工和技术人员解决。
混凝土收缩裂缝产生的原因 ◆化学减缩:
100g水泥+33水,减缩值 7~9;
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混凝土3003,减缩值 21~273 ; ◆干燥收缩:
100g水泥浆体,可蒸发水分约6; 混凝土3003 ,可蒸发水分约18; 水泥砂浆干缩值约0.1~0.2%;
水泥混凝土180天自由干缩值约0.04~0.06%;
◆自收缩:由于自干燥作用引起的混凝土的自身体积收缩; : <100 (微应变) 0.4, >100 (微应变) 0.3, >200 (微应变) 0.2, >300 (微应变) ◆温差收缩:
水泥水化热,300~350 ; 混凝土的绝热温升40~55 oC; Δ10℃ , α=1×10-5/℃, 冷缩值 Δα≈1×10-4; ΔT<25℃,则2~2.5 ×10-4。 ◆徐变:
拉徐变:能缓解混凝土内部应力,有利于抗裂; 压徐变:预应力损失,不利于抗裂。
混凝土后期膨胀产生裂缝的原因
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◆水泥中游离过高,()2 体积膨胀,≤1.0% ◆水泥中过高,()2 体积膨胀,≤4.5%
◆水泥和外加剂的碱含量过高,与集料中的活性硅等发生碱-集料反应,重要工程,R2O<33 ◆延迟钙矾石的生成;
◆有害离子,如ˉ、42 - 、2+等侵入混凝土内部,导致钢筋锈蚀或形成钙矾石膨胀破坏。
混凝土的主要变形
自由收缩,相向变形,不裂 限制收缩,背向变形,开裂 自由膨胀,背向变形,开裂 限制膨胀,相向变形,不裂
现拌砼 6~8,自由收缩值 4~6×10-4 泵送砼 16~18,自由收缩值 6~8×10-4 掺减水剂砼与基准砼收缩比≤135% (见图1)
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图2 混凝土收缩变形过程
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在我国《钢筋混凝土裂缝控制指南》中,提出应采取防、放、抗的综合措施,设计、材料和施工相结合裂缝控制方法,其中对混凝土材料选择和配合比,除达到设计的强度、抗渗等级外,还应具有抵抗裂缝的功能。
在中国工程院土木水利与建筑学部编制的《混凝土结构耐久性设计与施工指南》中指出:混凝土结构的耐久性设计应对混凝土原材料的选用与混凝土水胶比等主要的配合比参数提出具体要求,使混凝土具有良好的抗侵入性,体积稳定性和抗裂性。
砼中的抗裂材料
混凝土抗裂措施 表1
措 施 原 理 掺 量 增加成本 碳纤维 增强抗拉,分散应力集中 片材 60-100元2 钢纤维 增强韧性,分散应力集中 60-100/m3 100-120元/m3 聚丙烯纤维 降低塑性变形,分散应力集中 0.7-1.0 /m3 50-60元/m3 减缩剂 降低表面张力,降低干缩 C×3~4% 50-60元/m3 膨胀剂 产生少量予压应力,补偿收缩 替代C×8~12% 35-45元/m3
掺膨胀剂的作用:
1.由于钙矾石产生体积膨胀,在限制条件下可在砼结构中建立0.2~0.7予压应力,改善了砼的应力状态,提高抗裂性。
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