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国内对于大体积混凝土的定义为：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土称为大体积混凝土。 大体积混凝土特点：大体积混凝土结构被广泛应用到工程建设各个领域，其特性越来越引起人们的关注，大体积混凝土结构主要特点如下： 1、工程条件复杂。 大体积混凝结构物或者构件体积庞大、混凝土用量大，由此导致工程条件复杂多样。 2、对裂缝的控制要求高。 大体积混凝土多用于坝体、基础等，对构件的要求除了一般的强度、刚度、稳定性等之外，还有整体性、防水性、抗渗性等诸多要求。所以在大体积说混凝土质量控制中，混凝土裂缝的控制成为关键性问题。 3、抗拉强度低。 大体积混凝土结构设计中通常要求不出现拉应力或出现很小的拉应力，但混凝土是脆性材料，其抗拉强度只有抗压强度的1/20～1/10。大体积混凝土拉伸变形能力很小，工程试验资料统计表明：短期加载作用下，其极限拉伸变形值为(0.6～1.0x10ˉ４。长期加载时的极限拉伸变形也只有(1.2～2.0X10ˉ４。大体积混凝土在施工和运营阶段由于温度变化会产生很大的拉应力，要把这种由于温度变化面引起的拉应力控制在允许范围内颇不容易，因此，大体积混凝结构往往容易出现温度裂缝。 4、温度应力大。 大体积混凝土在浇筑的初期，水泥在水化过程中将释放出大量的水化热，而混凝土自身又是热的不良导体，聚集在内部的大量水化热不易散发，导致大体积混凝土内部中心温度很高，此时混凝土弹性模量并不大，徐变较大，升温主要引起的是压应力；随着时间推移，出现了降温，混凝土弹性模量变得比较大，而徐变仍较小，当混凝土内部温度与外界温度相差较大，出现较大的温差(即温度梯度很陡时)，内外约束会造成大体积混凝土产生很大的温度应力，很容易造成大体积混凝土开裂。 5、配筋率偏低。 像大坝、水工结构等大体积混凝土通常不配筋，或只在表面配置少量钢筋，温度裂缝产生的巨大拉应力主要靠混凝土承担，抗拉性能差的混凝土很容易产生裂缝。在土木建筑领城，承台、筏板等大体积混凝土基础虽然配置了钢筋，与大体积混凝土结构的巨大断面相比，配筋率是极低的，且钢筋分布不均匀。而大体积混凝土短期内生的水化热巨大，温度应力还是主要依靠混凝土来承担，大体积混凝上开裂问题依然严重，随着大体积混凝土强度等级提高，裂缝问题愈演愈烈。 6、暴露于周围环境。 大体积混凝土结构通常是暴露于周围环境中，结构表面与水或空气直接接触，其温度的分布变化受介质影响大，外界的温度和湿度变化会在结构内部产生拉应力，从而影响结构的安全。 裂缝修补措施1、表面涂抹法 如图1所示，这是一种在微小裂缝 (缝宽<0. 2mm)表面涂膜从而达到补缝目的的方法。在施工时先用钢刷打毛表面，冲洗后干燥，再用树脂填充表面气孔，最后再涂抹修补材料。该方法适用于修补稳定裂缝，涂抹材料具有密封性、不透水性和耐候性，其变形性能应与被修补的混凝土性能相近。常用的表面修补材料有环氧树脂、丙烯酸橡胶。较大的裂缝可用水泥砂浆、防水快凝砂浆涂抹。 图1、表面涂抹法 2、低压灌浆法 如图2所示，此法一般用于修补0.2~0.5mm的裂缝。先清除裂縫表面的灰尘和油污，一般按15~ 20cm距离设置一个注入口，注入口位置尽量设置在裂缝较宽、开口较通畅或开叉的部位。灌浆时自上面下，水平缝由一端向另一端逐个修补，为防止灌浆漏浆，可在灌浆0.5小时后补浆一次， 以增强结构的整体性。 注浆器结构轻巧，无需用电，操作简便、施工快捷，可在水平、垂直等任何方向安设使用，在一些特殊工作面(如无电源、有障碍、高空、野外)尤其显示出优越性。注浆时根据裂缝长度可数个或数十个同时并用，不断注入树脂，并可用肉眼直接现察和确认注入情况。 图2、低压灌浆法 3、开槽法 如图3所示，它适用于修补缝宽大于0.5mm的较宽裂缝。根据裂缝的情况，可直接向缝内灌入不同黏度的树脂。宽度小于0. 5mm的裂缝则应开成V形或U形槽。用水冲洗干净，待干燥后，先涂上一层界面处理剂或低黏度的树脂，以增加其填充料与混凝土粘结力。 图3、开槽法 4、结构补强法 “结构补强”是指对目前可靠性不足的承重结构、构件及其相关部分采取增强、局部更换或调整其内力的措施，使其具有现行设计规范所要求的安全性、耐久性和适用性。因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度时可采取结构补强法。结构补强法可分为断面补强法，增大截面法、置换混凝土法、锚固补强法，预应力锚固法等多种方法，其中预应力锚固法如图4所示。 图4、预应力锚固法 5、仿生自愈合法 它是模伤生物组织损伤愈合的性能，在混凝土传统组分中复合特殊组分，在其内部形成智能型自修复系统，一旦出现裂缝，自动触发修复反应，修复裂缝。目前有三类：一类是采用形状记忆合金自修复；一类是在混凝土内预埋含有修复剂的空心胶囊或液芯纤维；还有一类是利用微生物反应引起的矿物沉积来修复混凝土。 |
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