高温入模条件下侧墙结构混凝土早期收缩裂缝控制技术研究

温度收缩和自收缩是导致侧墙结构混凝土在约束条件下早期收缩开裂的主要原因,考虑夏季施工混凝土高温入模时会极大提高侧墙开裂风险的现状,评估了入温度为35℃时功能材料对混凝土温度与变形的影响。结果表明,通过掺加具有温升抑制及微膨胀效果的功能材料可显著降低混凝土早期绝热温升发展速率来降低实体结构温峰,同时能够在温升和温降阶段发挥全过程补偿收缩作用,从驱动力层面上降低了侧墙结构混凝土早期收缩开裂风险。     

地下通道侧墙结构早期裂缝控制技术研究

针对某地下通道的侧墙结构,采用midas Civil有限元软件比较了施工环节中影响结构开裂的主要因素：入模温度、模板类型、拆模时间、养护时长,根据数值分析的结果推荐了该侧墙结构合理的裂缝控制方案。数值分析的结果表明：降低入模温度、选择木模板、延长拆模时间、增加养护时长,有利于减小大体积混凝土侧墙结构早期的开裂风险。从工程应用情况看,该方案切实可行,取得了良好的裂缝控制效果。     

侧墙结构混凝土早龄期开裂风险影响因素定量研究

采用基于"水化-温度-湿度-约束"多场耦合机制的抗裂性评估理论与方法,结合城市轨道交通工程典型的主体结构形式,考虑材料、结构、施工等因素对城市轨道交通地下车站主体结构混凝土开裂风险的影响,系统研究了混凝土自身材料性能(强度等级、绝热温升、自生体积变形)、结构(长度、厚度)、施工工艺(浇筑季节、入模温度、模板类型、拆模时间)等因素对开裂风险的定量影响,明晰了各参数对侧墙结构混凝土开裂风险的影响规律,为抗裂性能控制指标的确定和类似工程侧墙结构混凝土早期抗裂提供指导。     

钙镁复合膨胀技术在城市轨道交通工程中的应用

地下车站主体结构混凝土开裂渗漏是城市轨道交通工程建设的顽疾,尤其是侧墙结构。采用环境模拟箱研究了实际温度历程下CaO与MgO膨胀组分对混凝土早期变形性能的影响。结果表明:复合掺入4%CaO与4%活性(110±10)s MgO可使混凝土温升阶段膨胀变形较基准混凝土增大约82%,温降阶段收缩变形较基准混凝土减小约17%。基于钙镁复合膨胀技术制备低收缩、高抗裂混凝土并用于无锡地铁4号线某地下车站主体结构侧墙施工,显著降低了其收缩变形与开裂风险,实施效果良好。     

混凝土高效抗裂剂在徐州轨道交通地下工程中的应用

轨道交通地下车站侧墙中温度开裂是其最主要的开裂形式,主要是由于结构温升高,且拆模后快速的降温造成收缩开裂。基于此,在混凝土中掺入HME-V混凝土(温控、防渗)高效抗裂剂,该抗裂剂能够降低水泥水化速率,进而降低混凝土结构温升及温度开裂风险;并且抗裂剂自身膨胀组分水化产生膨胀,进一步补偿混凝土自收缩及后期温度收缩。HME-V混凝土(温控、防渗)高效抗裂剂在徐州轨道交通2号线市政府站中得到了成功的应用,全站侧墙中未见任何贯穿性裂缝。     

地下室防水混凝土侧墙开裂分析及控制

介绍了某建筑工程地下室侧墙的早期开裂特征,通过其开裂规律研究、抗压强度、钢筋模板支撑体系和结构实体应变数据分析等论证了裂缝的类型,其中拆模时出现的裂缝大多为混凝土早期受到钢筋扰动所致,贯穿裂缝为叠加收缩开裂。实践表明:通过合理设计分段浇筑长度、优化浇筑顺序、提高钢筋模板稳固性、采用镁质高性能混凝土抗裂剂配制补偿收缩混凝土、预埋温度应变监测装置和改进养护方案等一系列技术措施,改善了该地下侧墙结构的自防水性能,使该项目裂缝得到有效控制。     

混凝土温升抑制抗裂技术在镇江西津湾地下停车场工程中的应用

侧墙混凝土结构温度控制是降低其温降收缩开裂风险的重要措施之一。试验研究了粉煤灰、矿粉和水泥水化热调控材料掺入对水泥水化放热进程和混凝土绝热温升历程的影响。试验结果表明:粉煤灰显著降低水泥水化加速期放热速率、放热速率峰值和放热总量,同等掺量下矿粉对这些参数影响则相对较小,抑制温升效果较差,水泥水化热调控材料显著降低水泥水化加速期放热速率、放热速率峰值,但不影响最终放热总量,绝热温升早期温度上升速率也明显延缓。将基于这些试验结果形成的混凝土配合比和配套施工措施应用于镇江西津湾地下停车场超长结构一次性浇筑过程中,取得了良好的抗裂效果。     

温度场与膨胀历程双重调控抑制混凝土开裂技术

侧墙混凝土结构快速温降过程中很大的温度收缩是导致其易于开裂的关键原因。为抑制这一风险,从温度场与膨胀历程双重调控角度出发,一方面通过新型水化热调控材料削弱侧墙混凝土温峰,控制温降速率,抑制温度收缩;另一方面掺入CaO类高效膨胀剂,产生显著有效膨胀,补偿侧墙混凝土结构温度收缩和自收缩。二者复合使用,是提升侧墙混凝土抗裂性行之有效的方法。这一技术在重庆天和国际商业中心侧墙大体积混凝土结构中得到成功应用,混凝土14 d水养限制膨胀率达0.028%,并降低了结构中心部位最高温升约6.2℃,降温幅度近10%。     

混凝土裂缝控制技术在宁句城际地铁工程中的应用

地铁工程为百年工程,提高地下结构混凝土的抗裂防渗能力对工程质量具有重要意义。文章介绍了裂缝控制技术在宁句城际句容站某区侧墙的应用效果。依据《城市轨道交通工程地下车站现浇混凝土抗裂设计与施工指南》,对侧墙开裂风险进行评估,并提出了裂缝控制措施。结果表明：通过配合比优化及施工工艺优化,与基准C35混凝土相比,掺入抗裂剂的抗裂C35混凝土浇筑的地下车站侧墙结构最大温升降低了约10.4℃;抗裂C35混凝土温升阶段的单位温度变形为37.2×10-6/℃。掺入抗裂剂的混凝土温升阶段膨胀显著增大,温降阶段收缩显著减小。从工程实体结构裂缝观测结果来看,裂缝控制技术有效解决了侧墙的贯穿性裂缝及渗漏问题。     

构造钢筋裂缝控制技术在城市轨道交通地下工程中的应用

城市轨道交通地下工程混凝土结构的裂缝控制工作较为突出,为进一步降低混凝土结构的开裂风险,通过实体温度及变形监测,设置不同构造钢筋,对比分析了构造钢筋对混凝土收缩变形的影响。结果表明,对于侧墙混凝土,当配筋率相同时,采取细而密代替粗而疏的构造配筋可显著降低温降阶段的单位收缩变形,在板类结构洞口进行钢筋加密处理,同样可有效降低温降阶段的单位收缩变形,避免应力集中,提高结构抗裂性。     

不同季节地铁车站侧墙大体积混凝土抗裂防渗性能研究

温控型氧化镁膨胀剂具有调控混凝土水化放热历程和补偿收缩的双重功能,在不同季节下用其配制的补偿收缩混凝土大幅度提高了苏州明挖地铁车站侧墙大体积混凝土的抗裂防渗效果。实体结构监测数据表明,混凝土入模温度越高则温升越高,在夏季浇筑成型的侧墙大体积混凝土实体结构内部微应变最低,相对应的收缩开裂风险也最高;温控型氧化镁膨胀剂使侧墙大体积混凝土实体结构内部温峰降低了3.4~6.5℃,温峰出现时间延迟了8~10 h,温度修正后微应变最大值增长了30με~58με,30 d内最小值增长了77με~92με。     

基于统计分析的侧墙混凝土最大开裂风险回归模型

地下现浇侧墙结构混凝土开裂渗漏问题是工程界普遍公认的一大顽疾。针对多个工程实体侧墙结构,在采用水化-温度-湿度-约束耦合模型对侧墙混凝土在材料、结构、环境、施工等多种因素耦合作用下的早龄期收缩开裂风险进行量化评估的基础上,进行了四百余种工况的统计分析,通过方差分析进行各参数影响程度分析,并得到适用于厚0.3~1.2 m、强度等级C30-C60的侧墙结构混凝土中心温度和最大开裂风险多元回归模型,结果吻合较好,为快速便捷地预测侧墙结构混凝土的中心温升与最大开裂风险提供了较为有效的方法,为初步制定现浇地下侧墙结构混凝土抗裂方案提供依据。     

悬索桥塔柱混凝土水化温度效应分析与控制研究

采用数值模拟方法研究了风速、热量、拆模龄期、气候条件以及模板条件对塔柱混凝土水化温度应力的影响规律。首先基于调研,建立塔柱混凝土温度场与应力场的计算模型;其次,以背景工程常规塔柱为例,考虑不同的风速、热量、拆模龄期、气候条件以及模板参数,对施工过程中的水化温度以及应力效应进行模拟,研究表面应力发展规律;最后,提出常规节段的控制建议。分析结果表明:风速增大会提高开裂风险水平,但在保温条件较好的情况下,高风速的影响有限;表面最不利拉应力、开裂风险与绝热温升近似呈线性增长的比例关系;早龄期拆模时,表面仍有较高的拉应力,与瞬时效应组合后显著提高了开裂的可能性;冬季抗拉强度上升缓慢,开裂风险显著高于夏季;采用散热较好的钢模板时,会增大前期的受拉效应,防护措施作用较小;建议从降低热量、增加前期保温等方面入手,以最大程度降低表面开裂风险水平。     

现浇隧道结构混凝土不同裂缝控制技术效果比较

在控制原材料质量、优化配合比、降低入模温度的基础上,依托厚1.3 m、长10 m的现浇隧道模型,比较了分别以掺加具有温升抑制及微膨胀功能的抗裂剂与设置加密冷却水管为核心的裂缝控制成套技术方案效果。尽管采取间距为30 cm的加密冷却水管措施可大幅降低混凝土温峰值,但侧墙结构混凝土仍出现贯穿性裂缝,表明自收缩也是混凝土早期开裂的主要原因之一。模型试验及随后的工程应用结果表明,从功能材料角度出发实现对混凝土温度历程与全过程变形历程的双重调控是抑制现浇隧道结构混凝土早期收缩开裂的关键及可行性方案。     

抗裂剂与冷却水管协同控制金鸡湖隧道侧墙结构开裂应用研究

为了抑制金鸡湖隧道主体结构厚度为1.4 m侧墙的早期收缩裂缝,在优选原材料与配合比设计的基础上,提出了采用抗裂剂与冷却水管控温协同控制的方法来降低混凝土开裂风险,并通过理论评估与工程应用分析了该方法的可行性.结果表明:夏季高温施工时,通过使用抗裂剂与合理预埋、操作冷却水管来调控结构温升和变形,可将收缩开裂风险系数基本控...     

金鸡湖隧道主体结构混凝土收缩裂缝预防技术与应用

采用多场耦合机制的裂缝评估新理论进行开裂风险定量预测,提出金鸡湖隧道主体结构材料与施工防裂技术指标和解决方法,通过采用温控膨胀混凝土技术定向降低收缩应力,控制浇筑长度、入模温度及养护等技术实现开裂风险系数不超0.7的设计目标,将其应用于提升侧墙结构抗裂性施工,监测周期内无开裂跳跃点,进一步降温收缩仍未出现贯穿性开裂现象。     

基于温度应力开裂架的剪力墙混凝土抗裂性能研究及工程应用

通过温度应力开裂架对首都新机场地下室两段不同配合比的剪力墙混凝土进行温度开裂研究和工程应用,试验结果证明,掺加水化热抑制型膨胀剂的补偿收缩混凝土的温度开裂风险要小的多,与工程开裂情况非常符合,给我们提供了两条解决温度开裂的思路,即降低混凝土温升和利用混凝土预压膨胀应力补偿,这对以后的长墙施工具有指导意义。     

青岛地铁车站主体结构抗裂混凝土研究与应用

为解决青岛地铁混凝土抗裂性与耐久性设计矛盾,保障结构自防水性能,预防与控制收缩开裂,结合侧墙混凝土监测数据进行开裂机制分析,基于混凝土水化速率与收缩性能协同调控技术,通过一系列的热力学变形试验研究制备出满足泵送施工及高耐久性要求的低温升抗裂混凝土,并在实际工程中应用。结果表明,抗裂混凝土能显著降低结构温峰与降温速率,通过增大温升及降温阶段的膨胀变形补偿收缩,降低开裂风险,在青岛地铁混凝土收缩裂缝控制中取得良好的应用效果。     

内外温控条件对超厚防辐射混凝土墙体的温度应力影响研究

为了在施工前预测超厚混凝土墙体温度场及应力场从而采取相应的施工措施来预防墙体热裂的问题,以某医用直线加速器的超厚防辐射混凝土结构为工程背景,从内外温控条件入手,使用有限元的方法探讨不同温控条件对超厚混凝土墙体温度应力的影响,以指导实际施工.内部温控应用冷却水管,外部温控以拆模时间与模板种类作以讨论.结果表明,冷却水管可显著降低墙体内部温升,相比无冷管工况,管冷作用下墙体内部温峰出现时间提前至58 h左右,温度峰值降低了18％,约57℃,内外温差控制在17℃以内,表面最大应力减少50％左右.拆模时间关系着降温速率及里表温差,3、5、7、10 d拆模的墙体内部中心平均降温速率分别为3.85、3.14、2.05、1.96℃/d,可适当延长拆模时间,在温峰后3 d左右为宜并辅以保温养护使其降温速率控制在1.5℃/d.模板种类对其温度历程有显著影响,使用木模板的安全系数为1.52,而钢模板仅为1.12,因此对于较厚墙体宜使用保温性能好的模板.     

刍议原位试验超长薄板混凝土早期防裂的施工技术

本文通过现场原位试验，直观反映了超长薄板构件早期内部水化温度及混凝土应变的变化，对主要施工工况（拆模、洒水养护）对超长薄板构件内力的影响实现了定量评价。试验结果表明，混凝土水化降温影响集中在混凝土浇筑后的O．5～3d，此时混凝土拉应变增长迅速，薄板早期开裂风险极大；拆模可以降低混凝土拉应变水平约31％；洒水养护可在高温干燥条件下降低混凝土拉应变水平37％，持效时间9-12h，防裂效果显著。工程中成功的早期防裂控制施工措施包括防裂控制意识及措施的提前，适时拆模及动态养护。