地下超长大体积混凝土结构变形裂缝控制

地下超长大体积砼结构变形裂缝控制 近年来，工程建设规模迅猛进展，结构形式日趋大型化。地下超长大体积砼结构形式出现频率越来越高，其裂缝控制问题是普遍性的技术难题。一. 超长大体积混凝土构概念 所谓大体积混凝土结构，就是容易由温度收缩应力引起裂缝的混凝土结构，就几何尺寸而言，厚度应大于 1.5 米。其他厚度在 20cm～100cm 之间的结构，如水池、地下隧道、通廊、各种立墙及筏式基础等，严格来说，仅按几何尺寸不能算作大体积混凝土，但从温度收缩裂缝控制角度仍然称为大体积混凝土。 所谓超长混凝土结构，就是伸缩缝间距大于砼法律规范规定的伸缩缝最大间距的结构。 地下超长大体积混凝土构筑物，凡能满足工艺和构造要求，一般都能满足强度要求，关键问题是控制变形裂缝。二. 混凝土裂缝产生的原因裂缝是固体材料中的某种不连续现象，属于结构材料强度理论范畴。混凝土变形受到约束，在其内部产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时便引起开裂。混凝土裂缝的成因分为两大类：由荷载引起的荷载裂缝和由变形变化引起的变形裂缝。国内外的调查资料显示，混凝土中 80％的裂缝是变形裂缝，所以变形裂缝的控制应引起工程技术人员的高度重视。下面仅探讨变形裂缝问题。引起混凝土变形的因素有温度、湿度和地基变形。温度包括：水化热、气温、生产热、太阳辐射等，受冷收缩以及温度不均匀产生温差拉应力使混凝土产生温度变形裂缝。湿度的变化产生湿度变形包括：硬化收缩、干缩、炭化收缩、塑性收缩。混凝土在硬化过程中，水与水泥发生化学反应引起收缩称为硬化收缩。这种收缩有正有负，普通硅酸盐水泥混凝土为正，即缩小变形，而矿渣硅酸盐水泥混凝土为负，即膨胀变形。混凝土膨胀剂就是利用材料膨胀变形的特性；混凝土浇注后 4～15 小时，水泥水化反应剧烈，出现泌水和水分急剧蒸发现象，引起失水收缩变形，同时骨料与胶合料间也产生不均匀的沉缩变形，由于这些变形都发生在混凝土终凝之前，故称塑性收缩。塑性收缩的量级很大，可达 1％；大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩叫炭化收缩。炭化收缩的量级小，仅引起表面开裂；混凝土在干燥环境中，其内部的物理－化学结合水被蒸发，这些水分的蒸发引起显著的水泥石压缩，使混凝土产生干缩。三. 控制混凝土变形裂缝的措施及其原理 变形裂缝不像荷载裂缝那样在我国混凝土法律规范中有明确的计算公式并有严格的裂缝允许宽度限制，变形裂缝计算在法律规范中没有...