大體積砼

大體積混凝土目前國內尚無一個明確的定義,國外的定義也不盡相同。日本建築學會標準(JASS5)規定:“結構斷面最小厚度在80cm以上,同時水化熱引起混凝土內部的最高溫度與外界氣溫之差預計超過25℃的混凝土,稱為大體積混凝土”。美國混凝土學會(ACI)規定:“任何就地澆築的大體積混凝土,其尺寸之大,必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題,以最大限度減少開裂”。

大體積砼

從上述兩國的定義可知:大體積混凝土不是由其絕對截面尺寸的大小決定的,而是由是否會產生水化熱引起的溫度收縮應力來定性的,但水化熱的大小又與截面尺寸有關。

由於對大體積混凝土沒有統一定義,以截面尺寸來簡單判斷是否是大體積混凝土的現象比較常見,給工程帶來不同程度的損失。例如:有些工程雖然厚度達到80cm(或1m),但也不屬於大體積混凝土的範疇,業主卻要求施工單位按大體積混凝土標準施工,造成不必要的浪費;有些工程雖然厚度未達到80cm(或1m),但水化熱卻較大,施工單位卻沒有按大體積混凝土的技術標準施工,造成結構裂縫,結果採取種種措施加以補救,又造成額外費用。

另外,由於對大體積混凝土沒有明確定義,某些書刊也濫用名稱,例如出現:“超大體積混凝土”、“超厚大體積混凝土”、“特大體積混凝土”等不嚴格的名稱。

原理

大體積砼在硬化期間,水泥水化後釋放大量的熱量,使砼中心區域溫度升高,而砼表面和邊界由於受氣溫影響溫度較低,從而在斷面上形成較大的溫差,使砼的內部產生壓應力,表面產生拉應力(稱為內部約束應力)。

當砼的水化熱發展到3~7d達到溫度最高點,由於散熱逐漸產生降溫產生收縮,且由於水分的散失,使收縮加劇,這種收縮在受到基岩等約束後產生拉應力(稱為外部約束應力)。

控制大體積收縮裂縫常用的有效方法有:在砼中摻加緩凝型外加劑;採用低水化熱的水泥(如礦渣矽酸鹽水泥);控制砼澆築時的入模溫度;及時的蓄水保溫養護等。

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