第9讲,1e410000港口与航道工程技术分解.doc

窗体顶端 1e410000港口与航道工程技术 1e411000港口与航道工程专业技术 第一章专业技术，14节内容可分为3部分：基础-水文气象地质；建材-水泥钢材混凝土土工织物；测量-gps管涌流沙。 ie411060港口与航道工程大体积混凝土的开裂机理及防裂措施 大纲要求：港口与航道工程大体积混凝土开裂机理；防裂措施。 重点：港口与航道工程大体积混凝土防裂措施 难点：港口与航道工程大体积混凝土防裂措施 1e411061港口与航道工程大体积混凝土开裂机理 从根本上说是由于混凝土结构与结构之间、结构与基础之间或结构的不同部位之间的温度应力超过混凝土抗裂能力而产生的。 混凝土中水泥水化热温升引起结构的温度变形受到约束而产生温度应力，当此温度应力超过混凝土的抗裂能力（抗拉强度及极限拉伸值）时便产生了开裂。 混凝土的极限拉伸是指混凝土构件受拉最终断裂时的拉伸变形值与构件原始长度值之比的相对拉伸变形性能。混凝土的极限拉伸约为1×10-4左右。混凝土的干缩变形与温度应力的叠加助长了开裂的产生和发展。 知识点一、港口与航道工程大体积混凝土的定义 在港口与航道工程中，一般现浇的连续式结构（如码头胸墙、船坞坞墙、泵房结构）和长宽高尺寸相近的大型实体预制构件（如大型混凝土方块）等容易因温度、收缩应力引起开裂的混凝土，通称为港口与航道工程大体积混凝土。 本定义与美国aci116r的大体积混凝土定义是一致的。 知识点二、“约束”的概念 当结构产生变形时，不同结构之间或同一结构的不同部位之间，因变形不同，可能产生相互间的影响、牵制、制约，称之为结构间的约束。分为外约束和内约束两大类。 （一）外约束 不同结构之间的约束称为外约束，如图ie411061-i所示坞底板与后浇的坞墙混凝土结构之间的约束；沉箱封顶混凝土与其上的胸墙混凝土之间的约束。 （二）内约束 内约束又称自约束，结构本身内不同部位乃至各质点之间的约束称为内约束，如大型混凝土方块表层与相邻内层之间的约束，见图1e411061-2所示。 ? 知识点三、水泥水化热与混凝土的温升 混凝土中的水泥在水化反应过程中放出的热量称为水泥的水化热。1g水泥的水化热可用下式估算：q(卡)=136(c3s)+62(c2s)+200(c3a)+30(c4af) 式中，c3s、c2s、c3a、c4af为水泥中各矿物成分含量的百分率。 假定混凝土处于绝热状态，那么混凝土内的温度将持续上升，称之为混凝土的绝热温升。但实际上混凝土结构都不是绝热的，在温升的同时就有热量散发的发生。水化热温升随时间衰减可延续数十天。温升曲线如图ie411061-3所示。 知识点四、混凝土在温度应力作用下的开裂 对于受到约束的混凝土，如浇筑在岩基上或者老混凝土基础上的大体积混凝土，在升温阶段，新浇混凝土的体积膨胀，因受到基础的约束产生受压的温度应力，但由于此时混凝土的龄期短，弹性模量低，压应力值很低；在降温阶段，新浇混凝土体积收缩，受到基础的约束温度应力为拉应力，当超过混凝土的抗拉强度时，或者受拉变形超过其极限拉伸能力时，便会产生开裂。 通常，大体积混凝土的降温历时较长，超过养护期的混凝土开始干燥收缩，收缩应力与温度应力叠加，进一步加剧了大体积混凝土的开裂。 1e411062港口与航道工程大体积混凝土防裂措施 知识点一、浇筑时，选择合适的原材料和混凝土 1．宜选择中低热水泥。2．宜选用线膨胀系数较小的骨料。 3．外加剂应选用缓凝型减水剂。 4．采用微膨胀水泥或掺用微膨胀剂作为结构闭合块的混凝土。 5．掺用纤维（钢纤维或有机合成纤维）提高抗拉强度。 6．采用低热高性能混凝土。 知识点二、有针对性地进行配合比设计 1．在满足设计、施工要求的情况下，宜减少单位水泥用量。 2．在综合考虑混凝土耐久性的情况下，适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量。 知识点三、混凝土施工中应采取相应的措施 1．施工中应降低混凝土的浇筑温度： (l)充分利用低温季节，避免夏季浇筑混凝土。若夏季施工，应在骨料堆场搭设通风良好的遮阳棚，并使骨料在遮棚内存放2～3d后再用，应尽量利用温度稍低的夜间施工。 (2)水泥要降到自然温度后方能使用。 (3)宜使用低温拌合水，如自来水、合格的地下水等。 (4)混凝土在运输和浇筑的过程中，应设法遮阳防暴晒，混凝土的入模温度不高于30℃。 (5)混凝土内可设置冷却水管，用冷却水降低混凝土的温升。 (6)冷天施工时，入模温度不低于5℃，浇筑后应采取保温措施，注意防止冷击。 2．无筋或少筋大体积混凝土中宜埋放块石，其要求如下： (l)块石应质地优良，基本呈方形，长短边之比≤2。 (2)块石应以长边立放于新浇筑的混凝土层上，块石间的净距≥loomm或混凝土粗骨料粒径的2倍。 (3)所埋块石与混凝土结构表面