文档介绍：超长钢筋混凝土结构UEA膨胀剂无缝设计及应用
后浇带是一种扩大伸缩间距和取消结构永久伸缩缝的有效措施,它是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝,保留一定时间后,再进行填充封闭,后浇成连续整体的无伸缩缝结构。这是一种:抗放兼备、以放为主的设计原则。因为普通混凝土存在收缩开裂问题,后浇带的设置就是把大部分约束应力释放,然后以膨胀混凝土填缝,以抗衡残余收缩应力,这种设计已列入规范而广泛使用。
后浇带的清理与凿毛,给填缝施工带来麻烦,延长工期,有时影响总体结构的设计。因此,取消后浇带,采用无缝设计,在混凝土内掺膨胀剂的新方法,广泛应用于高层建筑地下防水工程、各种水工结构和超长钢筋混凝土结构。
2 无缝设计的含义和理论依据
,根据结构情况,可无缝或少缝。它不包括沉降缝。它指的是释放收缩应力的后浇带,其设计思路是:抗放兼备、以抗为主的原则。也即用UEA补偿收缩混凝土作为结构材料,在硬化过程中产生的膨胀作用,由于钢筋和邻位约束,在结构中建立少量预压应力σ。
考虑结构强度的安全,膨胀不能太大,且在硬化14d基本结束。经研究,UEA替代水泥量10~12%范围内,对强度不影响,其膨胀率ε2=(2~3)×10-4, 在配筋率υ=~%下,~,这一预压应力大致可以补偿混凝土在硬化过
程中产生温差和千缩的拉应力,从而防止收缩裂缝,或把裂缝控制在无害裂缝范围内。基于这一以抗为主的原理,采用UEA混凝土时,后浇带的间距可延长至60m是安全的,比规范20~40m 增加1倍左右,这是无缝设计的少缝含义,已成功应用于结构设计中。
,这种膨胀结晶是稳定的水化物,具有填充毛细孔和切断毛细管的作用,使大孔变小孔,使混凝土孔隙率降低,从而增加混凝土的密实性,提高混凝土本身的抗渗能力。
、超大的发展,超长建筑物设置后浇带以防止结构收缩开裂成为必要措施。然而,它给结构设计和施工带来一定麻烦,后浇带的清理凿毛问题,工期延长,模板周转、降水和施工管理费都增加。若取消后浇带,就具有明显的技术经济意义。工民建的整体式基础,箱形基础的底板,车间混凝土地面、地下隧道、涵管等结构底板和墙体的特点是,其厚度远小于长、宽方向尺寸,当H/L≤,板在温度收缩变形作用下,离开端部区域,全截面受拉应力较均匀。在地基约束下,将出现水平法向应力σx,从工程实践可知,σx是设计主要控制应力,是经常引起垂直裂缝的主要应力,其最大值在长度的中点截面x=0处(见图1)。
当法向应力σmx超过混凝土轴心抗拉强度设计值f1时,在中部出现第一垂直裂缝,一分为二,每块板的水平应力重新分布σ1x如σ1x>ft,则形成第二批裂缝。这种裂缝有序性常可在工程中见到。所以后浇带作为建筑物中控制裂缝的主要措施之一。从以下法向应力
公式可见
σmx=-EoacT(1-1/coshβ)?S (1)
cosh——双曲余弦函数
Cx——地基对混凝土的约束系数(N/mm2)
H——混凝土结构的厚度(mm)
L——混凝土结构的长度(mm)
Ec——混凝土的弹性模量(1×104MPα)
αc——混凝土的线膨胀系数(1×10-5/