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大体积混凝土裂缝问题
与普通混凝土结构相比,大体积混凝土有“大高难”三大特点。“大”指其几何尺寸大;“高”指其体内外温差高;“难”指解决裂缝是一道高难度课题。
国内外大量调查结论表明:由于“变形荷载”引起的裂缝占到裂缝总计的90%以上。大体积混凝土结构的“变形荷载”裂缝,主要是由水泥水化热引起的混凝土内的高温度与环境温度之差的高温差和混凝土的收缩率引起的。
收缩引起裂缝的情况有三种:①混凝土硬化前的塑性收缩:在水泥活性较大,混凝土温度较高,混凝土表面蒸发的水分不能及时得到补充,处于塑性状态的混凝土,稍微受拉力,表面就会出现分布不均匀的裂缝。裂缝出现以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。②混凝土硬化阶段的温度引起的收缩;③混凝土硬化后的干燥收缩:在干燥的环境下,已硬化的混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。
产生裂缝的规律。①温差和收缩越大,越容易开裂;②温度梯度越大,承受均匀温差收缩的厚度越小,越容易开裂;③一般情况下,结构的几何尺寸越大,越容易开裂。
大体积混凝土水化热及收缩率分析
控制裂缝的措施,就要大限度地降低温差和减少收缩:水泥熟料四种矿物的水化热和收缩率请下表:①水化热:一年内五个龄期都是: C3A > C3S + C2S +C4AF;②收缩率也是C3A> C3S+ C2S+C4AF。因此:抑制C3A早期快速水化,提升C3S、C2S水化率能有效控制大体积混凝土裂缝。
混凝土耐久性的影响因素
混凝土硬化后在工作中会受到环境中的有害物质的侵蚀,若混凝土被侵蚀过快将严重影响混凝土的耐久性能,同时影响建筑物的服役寿命及建筑物的安全。
钢筋混凝土的腐蚀化学腐蚀程度明显,通常所谈的钢筋混凝土的腐蚀是指化学腐蚀。化学腐蚀主要包括:碳化作用、氯盐腐蚀、硫酸盐的腐蚀、酸的腐蚀和碱的腐蚀。盐水环境是特殊环境中的一类,其主要影响为氯盐腐蚀和硫酸盐腐蚀。