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1、提高混凝土抗裂性,混凝土抗裂相关系数,混凝土抗裂相关系数：B RlC/E(T+G)式中：Rl混凝土抗拉强度 C混凝土徐变 E混凝土弹性模量 混凝土线膨胀系数 T混凝土温升 G混凝土收缩变形,混凝土抗裂性影响因素,混凝土抗裂性与混凝土抗拉强度、混凝土徐变成正比；混凝土抗裂性与混凝土弹性模量、线膨胀系数、混凝土温升、混凝土收缩（干缩和自生体积变形）成反比。但影响程度各有不同。,混凝土抗裂安全系数（朱伯芳）,Rt 轴向抗拉强度；r 折减系数，r=0.50.7；铅直方向拉应力。,混凝土抗裂变形指数B(李光伟),混凝土抗裂指标K(黄国兴),混凝土抗裂指数Kl,综合反映混凝土抗拉强度、混凝土弹性模量、混凝
2、土徐变、开裂应力水平系数a、混凝土自生体积变形、混凝土线膨胀系数、混凝土绝热温升、混凝土表面温度变化t、温差控制系数b、混凝土干缩和湿度保证系数c等因素对混凝土抗裂性的影响。,提高混凝土抗裂性措施,1、混凝土原材料2、混凝土配合比3、混凝土施工控制,1、混凝土原材料,水泥：水化热低、C3A含量低、强度高、比表面积小；掺合料：水化热低、品质好、收缩小；骨料：强度高、线膨胀系数小、弹性模量低；外加剂：减水、增强、改善界面特性。,水泥,.水泥矿物组分对强度的影响：C3S具有较高强度，特别是早期强度；C2S的早期强度较低，但后期强度较高；C3A和C4AF的强度均在早期发展，后期强度几乎没有发展，C4A
3、F的强度大于C3A（C4AF 对强度的贡献未确定，各人试验结果不同）。,.水泥矿物组分对强度的影响,.水泥矿物组分对水化热的影响,水泥熟料矿物的水化热和水化速度：C3A C3S C4AF C2S,.水泥矿物组分对收缩的影响,C3A水化收缩率最大，比其它矿物提高35倍；C3S、C2S和C4AF的水化收缩率相差不大。,.水泥矿物组分对脆性系数的影响：,水泥胶砂抗压强度与抗折强度比值称为水泥的脆性系数。C3A、C3S含量高，水泥脆性系数大；C2S、C4AF含量高，水泥脆性系数小。,.水泥矿物组分对脆性系数的影响,.水泥细度对混凝土抗裂性的影响：,水泥越细，胶砂强度越高；水泥越细，水化热越高；水泥越细
4、，收缩越大。,掺合料,.粉煤灰.矿渣.硅粉.钢渣.石粉.其它掺合料,.粉煤灰,优质粉煤灰减少用水量，减少混凝土泌水率；随着粉煤灰掺量的增加，混凝土强度降低；降低胶凝材料水化热，减少混凝土温升；削减温峰，推迟温升时间。适量优质粉煤灰可降低混凝土自生体积变形50%；适量优质粉煤灰可降低混凝土干缩30%；混凝土早期徐变增加，但后期徐变减小。,.矿渣,矿渣粉对混凝土强度的影响取决于矿渣粉活性指数和矿渣粉细度。单掺矿渣粉，混凝土干缩增加；混凝土自生体积变形增加；混凝土徐变降低。矿渣粉的二次水化作用，有利于混凝土微裂缝的自愈合。同时掺加适量硫酸钙，混凝土体积稳定性提高。矿渣粉对混凝土胶凝材料水化热降低幅度
5、与矿渣粉活性指数和掺量相关。矿渣粉掺量大于30%，才能有效降低混凝土温升。,在相同的掺合料掺量和配伍条件下，水胶比越大，干缩变形值越小；且随着掺合料中粉煤灰掺量的增加，干缩变形减小。单掺矿渣，混凝土干缩变形增大。,.硅粉,混凝土需水量增加；混凝土强度尤其是早期强度明显提高；混凝土塑性收缩增加；混凝土自生体积变形增加；混凝土干缩增加；混凝土徐变降低。,骨料,由于混凝土中占体积3/4的为混凝土骨料，优化骨料级配，使骨料具有最大堆积密度，有利于改善混凝土工作性、降低混凝土胶凝材料用量，提高混凝土强度，增加混凝土密实耐久性。尽量使用较大粒径，同样有利于改善混凝土工作性、降低混凝土胶凝材料用量，提高混凝
6、土抗裂性。,骨料品种对混凝土性能的影响,外加剂,1、改善混凝土拌和物性能 提高混凝土流动度、减少离析和泌水。2、提高混凝土强度 在保持混凝土和易性的基础上，降低用水量，减少水胶比，提高混凝土强度。3、提高混凝土耐久性 提高混凝土密实性，改善混凝土内部孔结构，混凝土耐久性提高；引入微小气泡，提高混凝土抗冻性。4、提高混凝土体积稳定性 降低混凝土用水量，混凝土干缩减少；降低或延迟水化放热，减少温差收缩变形；掺加混凝土减缩剂或混凝土微膨胀剂，补偿混凝土收缩，提高混凝土抗裂性。,外加剂掺入水泥浆体后的孔径分布比例图,无害孔：孔径20nm；少害孔：孔径为20100nm；有害孔：孔径为100200nm；多
7、害孔：孔径200nm。,外加剂对水泥水化热的影响,混凝土减缩剂的影响,混凝土内养护剂的作用,掺加混凝土内养护剂,可降低混凝土干缩20%以上。,2、混凝土配合比,保证混凝土水胶比 尽量增加优质粉煤灰掺量 尽量提高混凝土骨胶比 尽量增加粗骨料粒径和用量 采用优质混凝土外加剂 掺加适量优质纤维材料 优选混凝土骨料,保证混凝土水胶比,降低混凝土水胶比，可提高混凝土强度，增加混凝土抵抗开裂的能力。当混凝土强度大于混凝土构件限制变形应力时，混凝土不开裂。混凝土水胶比低，胶凝材料用量增加，混凝土水化热增加，混凝土收缩增加。,尽量增加优质粉煤灰掺量,采用优质粉煤灰适量取代水泥，可降低混凝土自生体积变形；同时降
8、低混凝土绝热温升，减少温差应力变形；并可增加混凝土早期徐变度（对应于非予应力混凝土）。,尽量提高混凝土骨胶比,在保证混凝土工作性和耐久性的前提下，提高骨胶比，目的为减小混凝土干缩率和自生体积变形；还可降低混凝土绝热温升，减少温差应力变形。适量掺加磨细石粉，有利于改善混凝土工作性，降低胶凝材料用量。,尽量增加粗骨料粒径和用量,在保证混凝土工作性的前提下，尽量降低混凝土砂率，可减少混凝土用水量，降低混凝土干缩率。在满足混凝土骨料粒径限制条件的基础上，提高粗骨料粒径，可降低混凝土砂率和胶凝材料用量，提高混凝土抗裂性。,采用优质混凝土外加剂,选用优质混凝土减水剂，在保证混凝土工作性的条件下，尽量减少混
9、凝土用水量，降低混凝土干缩率；还可起增强和改善界面特性的作用。并可掺加混凝土减缩剂和内养护剂，以降低混凝土干缩率。在限制条件和潮湿环境下，掺加膨胀剂有利于改善混凝土抗裂性。,掺加适量优质纤维材料,掺加适量聚丙烯睛纤维等优质纤维材料，可提高混凝土抵抗塑性开裂能力。低弹性模量纤维（如聚丙烯纤维）可提高混凝土抗塑性开裂性能；高弹性模量纤维（如改性聚丙烯睛纤维）可提高硬化混凝土抗裂性能。,优选混凝土骨料,混凝土线膨胀系数与混凝土骨料种类关系密切。在条件许可的情况下，优选混凝土骨料，降低混凝土线膨胀系数，减少温差应力变形。尽量选用高强、与水泥砂浆粘结强度高、弹性模量相对低的混凝土骨料。,3、混凝土施工控
10、制,拌和均匀，提高强度，避免强度发展不均匀；振捣密实，避免局部应力集中；降低入仓温度，布设冷却管，降低内外温差；加强保湿保温养护，降低温度和干燥收缩应力,保证水化反应进程。,施桥三线船闸工程,透水模板衬垫复合真空脱水,（1）采用透水模板衬垫结合真空脱水技术，不改变混凝土设计，有效降低混凝土表层水胶比，减少表面气泡和孔隙，提高密实性，改善外观质量。混凝土抗冲磨强度提高50%以上，抗碳化腐蚀性能提高20%以上。,施桥三线船闸工程,施桥三线船闸闸室墙倒角全部采用透水模板衬垫技术，大幅提高混凝土外观质量，应用效果良好，闸室墙全长260m，未出现裂缝。,常规模板,透水模板,保温保湿养护,倒角效果,焦港船
11、闸,廊道（AF）,闸室墙（ah）,增设钢筋网片，降低开裂风险。,施桥三线船闸工程,混凝土养护,1、混凝土浇筑完毕后，应及时覆盖洒水养护，保持混凝土表面湿润。2、混凝土养护时间，不宜少于21d。3、混凝土养护应有专人负责，并应作好养护记录。4、冬季需增设保温覆盖层。5、混凝土内部温度与环境最大温差不大于15。,潮湿养护对混凝土干燥收缩的作用,混凝土养护制度,1、GB/T50476-2008：加湿养护不少于7d；2、TBT3275-2011铁路混凝土：大于7d21d；3、GB50496-2009大体积混凝土施工规范：不得少于14d；4、JTJ275-2000海工混凝土防腐蚀规范：至少养护15d；5
12、、JTS202-2011水运工程混凝土施工规范：潮湿养护不得少于21d。,水化热的影响：地铁底板表面和内部应力与轴拉强度时程曲线,水化热的影响：地铁侧墙表面和内部应力与轴拉强度时程曲线,水化热的影响：地铁顶板表面和内部应力与轴拉强度时程曲线,监测点布置,V号测点温度曲线,I号测点温度曲线,相对侧墙和顶板而言，底板厚度较大，最高温度发生在底板与侧墙、中墙的连接区内部。混凝土表面的最大主拉应力位于底板两端倒角的上表面。由于计算中未考虑保温措施，导致最大主拉应力超过了相应龄期的轴拉强度。通过分析可知，车站主体结构易产生表面裂缝的部位有：底板两端倒角处、底板施工缝处、顶板两端倒角处、顶板施工缝处；易产生内部裂缝的部位有：底板施工缝处、侧墙的施工缝处、顶板施工缝处。其中，底板两端倒角处、底板施工缝处应作早期保温养护。,弹性防护砂浆裂缝修补,当隧道侧墙和顶板产生裂缝后，可在混凝土隧道外部裂缝出设置弹性防护砂浆，可适应裂缝变形，防止环境腐蚀。,谢谢！,
