桥梁承台大体积混凝土温控方案设计pdf文档
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- 发布时间:2015-11-04
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桥梁承台大体积混凝土温控方案设计
1.1工程概况
某桥梁下部承台为顺桥向宽23.25m, 横桥向长
42m,厚5.5m,混凝土浇筑方量为5187.7m。
1.2大体积混凝土温控方案设计思路
承台混凝土浇筑方量在1干立方米以上,属于典型
的大体积混凝土,在配合比设计中,往往采用低水胶比,
较高的胶凝材料用量,辅助以高效减水剂和活性矿物掺
合料等措施,这势必会引起混凝土温升和自收缩加剧,
当由此产生的拉应力超出混凝土的极限抗拉强度时,混
凝土结构就会出现不同程度的开裂,影响结构表观质
量,更重要的是加速了混凝土结构功能的失效。
对于混凝土结构,尤其是大体积混凝土结构,要完
全避免裂缝是很困难的。国内外设计规范是根据不同的
环境规定了相应的最大允许裂缝宽度,并在施工过程中
将结构裂缝控制在合理范围内。混凝土的裂缝控制可从
以下两方面着手:-是提高混凝土材料本身的抗裂性
能;二是减小约束及温度等对混凝土体积稳定性的影
响。主要从温度控制、提高混凝土性能和改善混凝土的
约束条件等方面采取措施,而主要难点就在于如何控制
温度应力。
大体积混凝土在凝结硬化开始的前几天内将产生
大量的水化热,使得混凝土温度升高。由于混凝土材料
导热性能不良,使得大体积混凝土结构散热较慢,大量
的热量滞留在结构内部,而外表的热量散失速度较快,便会在混凝土结构中形成温度梯度常在温度梯度和各
类约束的共同作用下,混凝土内部产生压应力,而表面
产生拉应力,当表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度
时,在混凝土结构表面产生裂缝。在升温阶段,混凝土的
弹性模量较小,产生的拉应力也较小,只引起混凝土浅
层裂缝。随着胶凝材料水化速率的降低及混凝土的不断
散热,大体积混凝土由升温阶段转变为降温阶段。随着
温度的降低,混凝土的体积会出现收缩,在降温阶段,混
凝土结构中心部分与表面部分的收缩程度不-致,在内
外约束的共同作用下,混凝土将产生拉应力〉温阶段
产生的拉应力较大,易在混凝:E中心部位形成较高拉应
力区,若此时的拉应力超出此时混凝土的抗拉强度,必
将产生温度裂缝。随着混凝土水分的散失和化学反应的
继续,也将引起体积收缩,从而产生收缩应力,在收缩应
力与温度应力共同作用加剧了混凝上的开裂。
针对大体积混凝土早期裂缝产生的原因,以及主要
控制手段,结合该桥梁工程实际情况,拟通过原材料选
择及混凝土配合比优化、混凝土结构的温度应力计算的
方式,从源头上对混凝土水化热和温度应力进行研究,
在上述研究结果基础上设计相应的温控方案并采取现
场温度监测手段对其进行实时温控监测。
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