是其内部矛盾发展的结果
2019-03-12 12:59
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水泥在水化过程中要产生一定的热量,是大体积混凝土内部热量的主要来源。

水泥水化热

热量在大体积混凝土内传递的能力反映在其导热性能上。大体积混凝土的导热系数越大,热量传递率就越大,则其与外界热交换的效率也越高,从而使大体积混凝土内最高温升降低。同时也减小了大体积混凝土的内外温差。可以预计,导热性能越好,热峰值出现的时间也相应提前。中部最高温度的热峰值及热峰值出现的时间与板厚密切有关。显见,板越厚,中部点散热较少,热峰值也越高,中部受外界温降影响所需时间就越长,峰值出现的时间也要晚一些。

大体积混凝土裂缝产生的主要影响因素

大体积混凝土由于截面大,水泥用量大,水泥水化释放的水化热会产生较大的温度变化,由此形成的温度应力是导致产生裂缝的主要原因。这种裂缝分为两种:

① 大体积混凝土浇筑初期,水泥水化产生大量水化热,使大体积混凝土的温度很快上升。但由于大体积混凝土表面散热条件较好,热量可以向大气中散发,因而温度上升较少;而大体积混凝土内部由于散热条件较差,热量散发少,因而温度上升较多,内外形成温度梯度,形成内外约束。结果大体积混凝土内部产生压应力,面层产生拉应力,当该拉应力超过大体积混凝土的抗拉强度时,大体积混凝土表面就产生裂缝。

大体积混凝土的导热性能

② 大体积混凝土浇筑后数日,水泥水化热基本上已释放,大体积混凝土从最高温逐渐降温,降温的结果引起大体积混凝土收缩,再加上由于大体积混凝土中多余水份蒸发、碳化等引起的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束(外约束),不能自由变形,导致产生温度应力(拉应力),当该温度应力超过大体积混凝土抗拉强度时,则从约束面开始向上开裂形成温度裂缝。如果该温度应力足够大,严重时可能产生贯穿裂缝。

大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝,是其内部矛盾发展的结果。一方面是大体积混凝土由于内外温差产生应力和应变,另一方面是结构的外约束和大体积混凝土各质点间的约束(内约束)阻止这种应变。一旦温度应力超过大体积混凝土能承受的抗拉强度,就会产生裂缝。上述大体积混凝土温度应力的大小取决于水泥、水化热、拌合浇筑温度、大气温度、收缩变形及当量温度等因素,同时它与大体积混凝土的降温散热条件和硅升降温速密切相关的,而大体积混凝土抗拉强度的提高与大体积混凝土本身材料性能有关,此外还与施工方案及配筋等因素有关。

由于大体积混凝土截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,所以(考试大)会引起急骤升温。水泥水化热引起的绝热温升,与混凝土单位体积内的水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期按指数关系增长,一般在10d左右达到最终绝热温升,但由于结构自然散热,实际上混凝土内部的最高温度,大多发生在混凝土浇筑后的3~5d。

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