大体积基础混凝土板。
高层建筑中随着高度的不断增加,地下室愈做愈深,底板也愈来愈厚,厚度在
3m 以
上的底板已屡见不鲜。高层建筑中基础底板为主要的受力结构,整体要求高,一般一次性整
体浇筑。国内外大量实践证明,收缩因存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。升温
阶段快,混凝土弹性模量低,徐变的影响大,所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的
压应力。差值过大时,将在混凝土内部产生裂缝,最后有可能形成贯穿裂缝。为解决上述二
类裂缝问题,必须进行合理的温度控制。混凝土温度控制的主要目的是使因温差产生的拉应
力小于同期混凝土抗拉强度的标准值,并有一定的安全系数。为计算温差,就要事先计算混
凝土内部的最高温度,它是混凝土浇筑温度、实际水化热温升和混凝土散热温度的总和。混
凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的
3~7 天。混凝土内部的最高温度可按下式计算:
最高温度=
T0+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)
(1)式中:T0
――混凝土的浇筑温度(℃)W――每 m3 混凝土中水泥(矿渣硅酸盐水泥)的
用量
(kg/m3)
F
――每 m3 混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3)
Q
――每 kg 水泥水化热(J/kg)
C
――混凝土的比热
r
――混凝土的密度
ξ
――不同厚度的浇筑块散热系数
不同厚度的浇筑块散热系数
厚度
(m) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 >4.0ξ 0.23 0.35 0.48 0.61 0.73 0.83 0.95 1.0 实测资料
显示,当基础板厚大于
2 米时,上述公式的相对误差在 0.1%~1.3%之间,在计算温差后,
即可计算出降温阶段混凝土内部的温度应是混凝土的弹性模量
(N/mm2)
α
――混凝土的线膨胀系数(10-5/℃)
△T――温差(℃)
L
――板长(mm)
β=地基水平阻力系数(N/mm3)
/
HE
H
――板厚(mm) H>0.2L 时,取 H=0.2L
H(t,τ)
…考虑徐变后的混凝土系数,
其中,
t
――产生约束应力时的龄期,τ――约束应力延续时间。
注意同期内由于混凝土收缩引起的应力应转化为当量温差,计入
△T 一并计算 σ。
由
(1)、(2)分析可知:为避免裂缝出现,主要是减少
△T。可采用合理选用材料,降低水
泥水化热,优化混凝土集料的配合比,控制水灰比,减少混凝土的干缩,具体控制措施见
后。如有可能,减少浇筑长度
L,增加养护时间减少降温速率以相应减少系数对控制贯穿裂
缝也有一定的意义。
4.混凝土墙板结构受力性能分析
地下室墙板的裂缝产生与基础大体积混凝土裂缝产生的原因有相同之处,即混凝土在
硬化过程中由于失水会产生收缩应变,在水泥水化热产生的升温达到最高点以后的降温过
程会产生温度应变。但又有其特点:一是墙板受到基础、外围楼板受到地下室外墙的极大约
束,这种约束远大于桩基对基础的约束,产生贯穿裂缝的机率大。二是内墙板及楼板受环境
温度影响较大。三是内外温差小,(下转第
133 页)(上接第 208 页)产生表面裂缝的机率
小。四是养护困难,散热快、降温速率大,混凝土的松散徐变优势难以利用,在气温骤变季
节尤应注意。在计算板内最大拉应力时仍可利用公式,但有以下几点应注意
,长度取值应大
于
1.5N/mm3 因为连接部位有较强钢筋约束;计算温差
△T 时,要考虑底板及外墙(兼作围