基于應(yīng)變梯度控制基巖約束混凝土裂縫的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于應(yīng)變梯度控制基巖約束混凝土裂縫的方法，在距離基巖面0-0.5m范圍內(nèi)，每m3混凝土中摻加橡膠集料50kg-80kg，取代混凝土配合比中的砂的重量200kg-400kg，保持混凝土體積不變；在距離基巖面0.5m-1.0m范圍內(nèi)，每m3混凝土中摻加橡膠集料20kg-40kg，取代混凝土配合比中的砂的重量80kg-200kg；距離基巖面1.0m-1.5m范圍內(nèi)，每m3混凝土中摻加橡膠集料10kg-15kg，取代混凝土配合比中的砂的重量40kg-75kg；遠(yuǎn)離基巖1.5m以上至混凝土頂部，每超出0.5米，混凝土中摻加橡膠集料由每m3混凝土中摻加橡膠集料5kg逐漸按30%遞減，取代混凝土配合比中的砂的重量逐漸減少，至混凝土頂部為0摻加。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬巖土工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于應(yīng)變梯度控制基巖約束混凝土裂 縫方法。 基于應(yīng)變梯度控制基巖約束混凝土裂縫的方法

【背景技術(shù)】
[0002] 在巖石與混凝土組成構(gòu)建中，基巖上混凝土凝固后的溫度變化（溫降）和體積變 化（收縮）產(chǎn)生的溫度應(yīng)力受巖基約束，會產(chǎn)生拉應(yīng)力。混凝土的拉伸變形大于混凝土的 極限拉伸值，混凝土產(chǎn)生裂縫。這種裂縫尤其是深層裂縫和貫穿裂縫，對大壩和其它水工建 筑物的整體性、耐久性和防滲能力會產(chǎn)生嚴(yán)重危害，影響其安全運(yùn)行。由于基巖所處位置較 低，甚至埋沒，基巖上混凝土出現(xiàn)裂縫時更難以修復(fù)。因此，解決基巖混凝土裂縫問題具有 重大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
[0003] 為克服基巖混凝土裂縫，通常在混凝土中加入纖維、有機(jī)膠結(jié)料等增韌材料。但是 纖維的種類、幾何尺寸、形狀和表面狀況等存在許多差異，對混凝土施工和后期的力學(xué)性能 影響不同。目前比較常用的有鋼纖維和聚丙烯纖維。鋼纖維能夠提高混凝土的韌性和抗拉 強(qiáng)度，但鋼纖維的造價高，限制了這種纖維在實(shí)際工程中的大面積推廣應(yīng)用。最近發(fā)展的以 聚丙烯纖維為代表的低彈性模量纖維，造價相對較低。但聚丙烯纖維具有柔性大，易成團(tuán)， 需水量大、不易分散的缺點(diǎn)，也限制了這種纖維在實(shí)際工程中的應(yīng)用。而且聚丙烯纖維對混 凝土的塑性開裂起作用，但對混凝土的后期力學(xué)性能影響，是目前學(xué)術(shù)界和工程界爭論的 焦點(diǎn)。橡膠集料混凝土又稱"彈性混凝土"，成本低，其最顯著的特征是降低混凝土的脆性， 增加韌性和延性，提高混凝土變形能力。橡膠集料混凝土的變形大小與其摻量有關(guān)。橡膠 集料摻量大，混凝土應(yīng)變大，變形性能增加。對基巖約束混凝土而言，距離基巖的不同位置， 基巖對混凝土的約束能力不同，要求混凝土的變形性能不同。因此，沿垂直于基巖面方向設(shè) 置具有不同應(yīng)變梯度的橡膠集料混凝土，可有效解決基巖約束混凝土的裂縫問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種基巖約束混凝土抗裂的方法。本發(fā)明主要技術(shù)路線是： 沿垂直于基巖面方向設(shè)置具有不同應(yīng)變梯度的橡膠集料混凝土，距離基巖面〇-〇. 5m范圍 內(nèi)，混凝土受基巖約束力大，要求混凝土應(yīng)變大，每m3混凝土中橡膠集料摻量大；距離基巖 面0. 5m-l. 0m范圍內(nèi)，混凝土受基巖約束力減小，要求混凝土應(yīng)變減小，每m3混凝土中橡 膠集料摻量適中午；遠(yuǎn)離基巖部位，混凝土受基巖約束力逐漸減小，要求混凝土應(yīng)變逐漸減 小，混凝土中橡膠集料逐漸減少。至混凝土頂部，基巖對混凝土基本沒有約束力，混凝土中 不再摻加橡膠集料，采用普通混凝土?；谏鲜龇治觯景l(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：橡膠集 料采用20目飛0目，其密度為細(xì)骨料(砂)的20% - 30%。因此，相同體積的橡膠集料和細(xì)骨 料(砂)，橡膠集料的質(zhì)量為細(xì)骨料(砂)的20% - 30%。在距離基巖面0-0. 5m范圍內(nèi)，每m3混 凝土中摻加橡膠集料50kg-80kg，取代混凝土配合比中的砂的重量200kg-400kg，保持混凝 土體積不變；在距離基巖面〇. 5m-l. Om范圍內(nèi)，每m3混凝土中摻加橡膠集料20kg-40kg，取
【權(quán)利要求】
1. 一種基于應(yīng)變梯度控制基巖約束混凝土裂縫的方法，其特征在于：橡膠集料采用20 目飛0目，其密度為細(xì)骨料(砂）的20% - 30%，相同體積的橡膠集料和細(xì)骨料(砂)，橡膠集 料的質(zhì)量為細(xì)骨料(砂)的20% - 30%，在距離基巖面0-0. 5m范圍內(nèi)，每m3混凝土中摻加橡 膠集料50kg-80kg，取代混凝土配合比中的砂的重量200kg-400kg，保持混凝土體積不變； 在距離基巖面0. 5m-l. 0m范圍內(nèi)，每m3混凝土中摻加橡膠集料20kg-40kg，取代混凝土配 合比中的砂的重量80kg-200kg ;距離基巖面1. Om-1. 5m范圍內(nèi)，每m3混凝土中摻加橡膠集 料10kg-15kg，取代混凝土配合比中的砂的重量40kg-75kg ;遠(yuǎn)離基巖1. 5m以上至混凝土頂 部，每超出〇. 5米，混凝土中摻加橡膠集料由每m3混凝土中摻加橡膠集料5 kg逐漸按30% 遞減，取代混凝土配合比中的砂的重量逐漸減少，至混凝土頂部為〇摻加。
【文檔編號】C04B28/00GK104098297SQ201310126888
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月13日
【發(fā)明者】王可良, 唐新德, 劉玲, 許尚杰, 徐運(yùn)海, 程素珍, 鄭茂海, 宋芳芳 申請人:山東交通學(xué)院