混凝土論文超高強(qiáng)混凝土裂縫控制

　　這篇混凝土論文影響UHPC裂縫寬度和數(shù)量的因素很多，主要有材料的組成，后期養(yǎng)護(hù)方式，鋼纖維的添加量以及混凝土的添加量。想要得到高強(qiáng)合格的UHPC預(yù)制構(gòu)件，需要每一個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把關(guān)。《混凝土》(月刊)創(chuàng)刊于1979年，由中華人民共和國建設(shè)部主管，中國建筑東北設(shè)計研究院與中國建筑業(yè)協(xié)會混凝土分會主辦,是全國中文核心期刊和中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)—數(shù)字化期刊群、中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計源期刊、劍橋科學(xué)文摘(工程技術(shù))源期刊、美國化學(xué)文摘(CA)源期刊。

　　摘要：隨著建筑業(yè)的發(fā)展，人口越來越多，可用地面積越來越少。所以現(xiàn)在各國正在研究如何向超高層方向發(fā)展。超高層建筑對建筑自重的要求極高，所以對混凝土強(qiáng)度的要求也很高。超高強(qiáng)度混凝土的研究就迫在眉睫。采用高強(qiáng)混凝土對減輕結(jié)構(gòu)自重、提高結(jié)構(gòu)承載能力具有顯著的潛力。同時，對梁體頂板施加橫向預(yù)應(yīng)力，對腹板施加豎向預(yù)應(yīng)力能夠增加翼緣板長度，進(jìn)一步減小頂板、底板、腹板的厚度，最大限度的降低結(jié)構(gòu)自重。然而，由于超高強(qiáng)度混凝土干硬凝結(jié)過程中收縮過于嚴(yán)重。在收縮過程中會產(chǎn)生很多裂縫。而超高強(qiáng)度混凝土的密度很高，又不適合常規(guī)養(yǎng)護(hù)方法。無法保證其內(nèi)部的濕度。同時超高強(qiáng)度混凝土的水灰比很大，水化放熱現(xiàn)象明顯，所以如何降低混凝土的自收縮現(xiàn)象控制裂縫寬度的研究是現(xiàn)在對超高強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵問題。

　　關(guān)鍵詞：超高強(qiáng)混凝土;裂縫

　　1裂縫對混凝土的危害

　　因為超高強(qiáng)度混凝土的自身收縮和嚴(yán)格的養(yǎng)護(hù)條件，所以想完全避免混凝土開裂從技術(shù)上來講幾乎不可能。所以我國規(guī)定混凝土允許一些無害的裂縫存在。無害裂縫：穩(wěn)定的變形裂縫和受力裂縫，最大裂縫寬度符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，且不會危害結(jié)構(gòu)安全。有害裂縫：指不穩(wěn)定裂縫或者最大寬度超過國家規(guī)定的裂縫。有害裂縫對結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性造成很大影響。危害：(1)混凝土出現(xiàn)裂縫時，如果水分滲入混凝土中，發(fā)生凍融現(xiàn)象，會導(dǎo)致裂縫逐漸加寬，導(dǎo)致混凝土失去承載力。(2)出現(xiàn)裂縫時，鋼筋有可能暴露在表面，和空氣接觸后，加速鋼筋的銹蝕，鋼筋銹蝕后會是混凝土的承載力大大降低。影響結(jié)構(gòu)承載力。(3)加快混凝土的剝落。(4)破壞結(jié)構(gòu)整體性，降低結(jié)構(gòu)剛性。

　　2以我校制作的UHPC

　　為例分析我校的UHPC橋梁板配制時采用0.19～0.2的水膠比，為了減少制造成本，同時保證UHPC的強(qiáng)度，我們盡量減少水泥和硅粉的使用量，提高礦渣的使用量，這樣可以從一定程度上減少UHPC的制作成本�；炷�土養(yǎng)護(hù)方面，我們采用蒸汽養(yǎng)護(hù)法養(yǎng)護(hù)，預(yù)制混凝土構(gòu)件采用蒸汽養(yǎng)護(hù)法養(yǎng)護(hù)有早期強(qiáng)度高且生產(chǎn)效率大的優(yōu)點(diǎn)。普通混凝土如果進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，會使混凝土的28d強(qiáng)度損失10%以上，但是超高強(qiáng)混凝土有很高的蒸汽養(yǎng)護(hù)適應(yīng)性，4h的蒸汽養(yǎng)護(hù)可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d的強(qiáng)度的80%以上。在制作過程中應(yīng)適當(dāng)摻加高效減水劑，劑量在1.6~1.9%。由于UHPC的特殊性，后期強(qiáng)度增長也很大，所以教授建議以90d作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。我校的UHPC抗震實驗也是在制作后100d左右開始加載。在制作時應(yīng)該同時制作100mm×100mm×100mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件。我校制作的UHPC采用以纖維筋代替部分受力鋼筋的形式，增強(qiáng)UHPC的抗壓抗拉能力。

　　鋼纖維不僅能提高UHPC的承載力，還能增加UHPC的剛性，抗剪抗暴防火能力都大大提高。鋼纖維的加入，讓UHPC的裂縫寬度和裂縫數(shù)量有所減少，不僅延緩開裂和阻止裂縫發(fā)展。在實驗中，我們發(fā)現(xiàn)，在反復(fù)荷載下，構(gòu)件斜截面抗剪力明顯低于靜載狀態(tài)，所以在橋梁設(shè)計時，應(yīng)適當(dāng)降低荷載設(shè)計值，或者提高荷載標(biāo)準(zhǔn)值。在實驗中，我們發(fā)現(xiàn)鋼纖維的加入明顯加強(qiáng)了對內(nèi)部混凝土的約束，提高了整體的整效剛度。還延緩了附近鋼筋的粘接滑移，最重要的是延緩甚至避免了混凝土的脫落和保護(hù)層的粉碎。本次實驗中，摻加纖維的UHPC和不摻假纖維的UHPC相比，初裂荷載和極限荷載都有很大的提升，初裂荷載提升8.41%，極限荷載提高了18.43%。并且在一定范圍內(nèi)，隨著鋼纖維的提升，二者還有所增加。雖然PVA纖維也有一定的效果，但是遠(yuǎn)不如鋼纖維效果明顯。

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