一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法
【專利摘要】一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，通過對(duì)大體積混凝土施加動(dòng)應(yīng)力，使大體積混凝土內(nèi)部不平衡應(yīng)力趨于均化，降低混凝土內(nèi)部應(yīng)力集中，消散有害應(yīng)力，從而有效預(yù)防和控制混凝土裂縫的產(chǎn)生；對(duì)大體積混凝土施加動(dòng)應(yīng)力的方式為：通過激振錘施加動(dòng)應(yīng)力和/或爆破振動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力和/或低頻的溫度升降產(chǎn)生的交替拉壓應(yīng)力產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力。本發(fā)明提供的一種能將混凝土內(nèi)部有害不平衡應(yīng)力均化和消散的大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，可以解決混凝土裂縫問題，能有效降低混凝土內(nèi)部應(yīng)力集中水平，均化不平衡應(yīng)力，進(jìn)而達(dá)到提高混凝土抗裂性的目的。
【專利說明】一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高混凝土抗裂性的方法，尤其是一種能將混凝土內(nèi)部有害不平衡應(yīng)力均化和消散，進(jìn)而提高混凝土抗裂性的大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法。

【背景技術(shù)】
[0002]混凝土是由水、砂、石、膠凝材料以及摻合料、外加劑等經(jīng)過拌制、澆筑成型凝固而成的一種建筑材料，其凝固過程是復(fù)雜的化學(xué)物理反應(yīng)過程，也是混凝土強(qiáng)度逐步增加的過程，這個(gè)過程一般長(zhǎng)達(dá)7-28天，甚至更長(zhǎng)時(shí)間。在混凝土凝固過程中，混凝土的體積也通常會(huì)發(fā)生變化，由于混凝土結(jié)構(gòu)受到周邊結(jié)構(gòu)和本身的強(qiáng)烈約束，在混凝土內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，這種集中應(yīng)力對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)來說一般是有害的，在外荷載的疊加后很容易造成混凝土開裂破壞，這種現(xiàn)象在大體積混凝土(《GB 50496-2009大體積混凝土施工規(guī)范》對(duì)大體積混凝土作了定義:指混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸不小于Im的大體量混凝土)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的混凝土中更為明顯，出現(xiàn)裂縫進(jìn)而破壞已成為混凝土工程難以逾越的技術(shù)難題。目前，通常采用增強(qiáng)混凝土抗裂能力、降低有害荷載強(qiáng)度等方法來控制混凝土裂縫，但由于混凝土內(nèi)部本身的應(yīng)力水平偏高或分布不均，使得混凝土承受外荷載的能力偏低，導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生，降低混凝土的耐久性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能將混凝土內(nèi)部有害不平衡應(yīng)力均化和消散的大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，可以解決混凝土裂縫問題，能有效降低混凝土內(nèi)部應(yīng)力集中水平，均化不平衡應(yīng)力，進(jìn)而達(dá)到提高混凝土抗裂性的目的。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，通過對(duì)大體積混凝土塊體施加動(dòng)應(yīng)力，使大體積混凝土塊體內(nèi)部不平衡應(yīng)力趨于均化，降低混凝土內(nèi)部應(yīng)力集中，消散有害應(yīng)力，從而有效預(yù)防和控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。
[0005]施加的動(dòng)應(yīng)力與大體積混凝土塊體內(nèi)部實(shí)際應(yīng)力的矢量和應(yīng)小于大體積混凝土塊體的破損應(yīng)力。
[0006]對(duì)大體積混凝土塊體施加動(dòng)應(yīng)力的方式為:通過激振錘施加動(dòng)應(yīng)力和/或爆破振動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力和/或低頻的溫度升降產(chǎn)生的交替拉壓應(yīng)力產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力。
[0007]動(dòng)應(yīng)力通過激振錘周期性敲擊大體積混凝土塊體產(chǎn)生。
[0008]動(dòng)應(yīng)力由在大體積混凝土塊體附近進(jìn)行控制性爆破產(chǎn)生的地震波傳遞至混凝土上。
[0009]低頻的溫度升降由對(duì)布置于大體積混凝土塊體內(nèi)部的管道內(nèi)的傳熱介質(zhì)進(jìn)行間歇通斷實(shí)現(xiàn)。
[0010]低頻的溫度升降也可由向布置于大體積混凝土塊體內(nèi)部的管道內(nèi)周期性更換不同溫度的傳熱介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。
[0011]當(dāng)采用激振錘施加動(dòng)應(yīng)力時(shí)，激振錘的規(guī)格選擇以激振力為標(biāo)準(zhǔn)。
[0012]當(dāng)采用爆破施加動(dòng)應(yīng)力時(shí),采用爆破振動(dòng)加速度計(jì)算爆破沖擊力，為便于控制爆破產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)，宜采用蓄水并在水中爆破，此時(shí)可采用無限水介質(zhì)中爆破沖擊力計(jì)算公式，見下式(I)。
[0013]Pm=53.3 (C17VR)1-13(I)
式中:Pm—TNT球形裝藥在無限水介質(zhì)中爆炸時(shí)的峰值壓力，MPa C一裝藥量，kg R—測(cè)點(diǎn)至裝藥中心距離，m
激振力或爆破沖擊力應(yīng)選擇在此時(shí)的混凝土屈服力(強(qiáng)度)的30%-60%。
[0014]當(dāng)采用低頻的溫度升降產(chǎn)生的交替拉壓應(yīng)力產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力時(shí)，于混凝土澆筑施工時(shí)在混凝土中按溫控計(jì)算布置管道，管道的空間間距宜在1.0m?1.5m，管道的管材可采用鋼質(zhì)或者塑料，混凝土澆筑后，向管道中通冷水或冷空氣等傳熱介質(zhì)進(jìn)行降溫，使混凝土溫度呈鋸齒狀周期變化，降溫幅度不超過0.5°C / d?1°C / d，傳熱介質(zhì)的溫度根據(jù)混凝土溫度確定，一般應(yīng)滿足傳熱介質(zhì)與混凝土溫度的溫差不大于20°C，為了保證混凝土溫度呈周期性鋸齒狀波動(dòng)變化，可采用間歇性通斷方法，開通時(shí)則對(duì)混凝土進(jìn)行降溫，關(guān)斷時(shí)則使混凝土升溫(或者降溫幅度減小)；也可采用改變介質(zhì)的溫度來達(dá)到。
[0015]本發(fā)明提供的一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，利用動(dòng)應(yīng)力消應(yīng)原理，通過對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施加動(dòng)應(yīng)力，使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部不平衡應(yīng)力趨于均化，達(dá)到降低混凝土內(nèi)部應(yīng)力集中，消散有害應(yīng)力，提高混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性能，從而有效預(yù)防和控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，可以解決混凝土裂縫問題，混凝土裂縫是混凝土工程常見病，無混凝土不裂，無縫混凝土的成本極高，而采用本發(fā)明方法后，實(shí)現(xiàn)了低成本澆筑無縫混凝土，方法步驟簡(jiǎn)單，大大降低了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1為本發(fā)明通過激振錘施加動(dòng)應(yīng)力的示意圖；
圖2為本發(fā)明通過爆破振動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力的示意圖；
圖3為本發(fā)明通過低頻的溫度升降產(chǎn)生的交替拉壓應(yīng)力產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例一:采用激振錘施加動(dòng)應(yīng)力
在混凝土澆筑終凝后，或者混凝土澆筑3天后，采用激振錘給大體積混凝土塊體I施加激振力，激振錘2可采用機(jī)械式、電動(dòng)式、電液式、磁電式、磁致伸縮激振、高聲強(qiáng)激振、電晶體激振等，每隔一段時(shí)間，如I天I次重復(fù)作業(yè)，當(dāng)作業(yè)條件限制時(shí)，至少應(yīng)每個(gè)澆筑單元作業(yè)I次,如圖1所示。
[0018]作業(yè)時(shí)，激振錘2安裝在大體積混凝土塊體I表面中心部位，當(dāng)大體積混凝土塊體I表面面積大于25平方米時(shí),宜按5米*5米劃分條帶,每個(gè)條帶激振錘2安裝在條帶中心,每次激振5min，激振錘2的數(shù)量足夠多時(shí)也可同步激振。激振錘參數(shù)如下:激振力50kN-300kN。實(shí)施本發(fā)明的方法后可及時(shí)大部分消除混凝土施工后凝結(jié)固化過程中體積變化受邊界約束產(chǎn)生的應(yīng)力集中以及不連續(xù)施工和局部施工荷載產(chǎn)生的應(yīng)力集中，消減拉應(yīng)力，大大增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力，使得混凝土結(jié)構(gòu)在經(jīng)受不利荷載組合時(shí)的抗裂免疫力增強(qiáng)，從而減少混凝土結(jié)構(gòu)開裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0019]實(shí)施例二:采用爆破施加動(dòng)應(yīng)力
當(dāng)具備蓄水條件時(shí)，在大體積混凝土塊體I前面攔蓄一定深度的水，利用簡(jiǎn)易浮船4懸吊一個(gè)小型炸藥包5在水中，小型炸藥包5沉入水下10m，如圖2所示，每隔一段時(shí)間引爆一次，小型炸藥包5的裝藥量根據(jù)上式(I)和某齡期混凝土強(qiáng)度估計(jì)值共同確定，如某齡期混凝土強(qiáng)度為15MPa，藥包距離混凝土 10m，根據(jù)式(I )，Pm=4.5-9.0 MPa, R=1m,則C =1.41kg。
[0020]作業(yè)時(shí)間間隔根據(jù)施工需要確定，一般當(dāng)混凝土塊體結(jié)構(gòu)施工達(dá)到一定規(guī)模，如6-9米高度，或者當(dāng)?shù)蜏丶竟?jié)來臨前進(jìn)行作業(yè)。實(shí)施本發(fā)明的方法后可及時(shí)大部分消除混凝土施工后凝結(jié)固化過程中體積變化受邊界約束產(chǎn)生的應(yīng)力集中以及不連續(xù)施工和局部施工荷載產(chǎn)生的應(yīng)力集中，消減拉應(yīng)力，大大增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力，使得混凝土結(jié)構(gòu)在經(jīng)受不利荷載組合時(shí)的抗裂免疫力增強(qiáng)，從而減少混凝土結(jié)構(gòu)開裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0021]實(shí)施例三:通過低頻的溫度升降產(chǎn)生的交替拉壓應(yīng)力產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力
在大體積混凝土澆筑塊內(nèi)部預(yù)先埋設(shè)冷卻水管道3，管道3呈蛇形布設(shè)，垂直間距
1.5m，水平間距為L(zhǎng) Om?L 5m，如圖3示，冷卻水管道3可采用直徑為I?1.5英寸黑鐵管或30?40mm的PVC/HDPE材質(zhì)的塑料管。從混凝土開始澆筑起采用間歇通冷卻水的方式向預(yù)埋的管道3內(nèi)通水，給混凝土內(nèi)部施加溫度荷載，間歇通斷的時(shí)間間隔以2?4小時(shí)為宜，通水水溫按照現(xiàn)行混凝土施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求確定，一般可設(shè)定為9?12°C和14?16°C兩種水溫，也可采用天然河水，但應(yīng)保證水溫與混凝土內(nèi)部溫度溫差控制在10°C以內(nèi)，間歇通水采用安裝在水管進(jìn)出口的電動(dòng)閥門控制。當(dāng)混凝土達(dá)到溫控目標(biāo)溫度后，可在目標(biāo)溫度上下正負(fù)5°C以內(nèi)采用兩種水溫的水進(jìn)行通水，對(duì)混凝土施加一個(gè)交替變化的溫度應(yīng)力。實(shí)施本發(fā)明的方法后可及時(shí)大部分消除混凝土施工后凝結(jié)固化過程中體積變化受邊界約束產(chǎn)生的應(yīng)力集中以及不連續(xù)施工和局部施工荷載產(chǎn)生的應(yīng)力集中，消減拉應(yīng)力，大大增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力，使得混凝土結(jié)構(gòu)在經(jīng)受不利荷載組合時(shí)的抗裂免疫力增強(qiáng)，從而減少混凝土結(jié)構(gòu)開裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0022]實(shí)施例四:通過低頻的溫度升降產(chǎn)生的交替拉壓應(yīng)力和爆破方式共同產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力首先，在混凝土澆筑塊內(nèi)部預(yù)先埋設(shè)冷卻水管道3，管道3呈蛇形布設(shè)，垂直間距1.5m,
水平間距為1.0m-1.5m，冷卻水管道3可采用直徑為1-1.5英寸黑鐵管或30_40mm的PVC/HDPE材質(zhì)的塑料管。從混凝土開始澆筑起采用間歇通冷卻水的方式向預(yù)埋的水管通水，給混凝土內(nèi)部施加溫度荷載，間歇通斷的時(shí)間間隔以2-4小時(shí)為宜，通水水溫按照現(xiàn)行混凝土施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求確定，一般可設(shè)定為9-12°C和14-16°C兩種水溫，也可采用天然河水，但應(yīng)保證水溫與混凝土內(nèi)部溫度溫差控制在10°C以內(nèi)。間歇通水采用安裝在水管進(jìn)出口的電動(dòng)閥門控制當(dāng)混凝土達(dá)到溫控目標(biāo)溫度后，可在目標(biāo)溫度上下正負(fù)5°C以內(nèi)采用兩種水溫的水進(jìn)行通水，對(duì)混凝土施加一個(gè)交替變化的溫度應(yīng)力。
[0023]當(dāng)具備蓄水條件時(shí)，在大體積混凝土塊體I前面攔蓄一定深度的水，利用簡(jiǎn)易浮船3懸吊一個(gè)小型炸藥包4在水中，藥包沉入水下10m，每隔一段時(shí)間引爆一次，炸藥包的裝藥量根據(jù)上式(I)和某齡期混凝土強(qiáng)度估計(jì)值共同確定，如某齡期混凝土強(qiáng)度為15MPa，藥包距離混凝土 1m,根據(jù)式(l),Pm=4.5-9.0 MPa,R=1m,貝丨J C=L 41kg。作業(yè)時(shí)間間隔根據(jù)施工需要確定，一般當(dāng)混凝土塊體結(jié)構(gòu)施工達(dá)到一定規(guī)模，如6-9米高度，或者當(dāng)?shù)蜏丶竟?jié)來臨前進(jìn)行作業(yè)。實(shí)施本發(fā)明的方法后可及時(shí)大部分消除混凝土施工后凝結(jié)固化過程中體積變化受邊界約束產(chǎn)生的應(yīng)力集中以及不連續(xù)施工和局部施工荷載產(chǎn)生的應(yīng)力集中，消減拉應(yīng)力，大大增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力，使得混凝土結(jié)構(gòu)在經(jīng)受不利荷載組合時(shí)的抗裂免疫力增強(qiáng)，從而減少混凝土結(jié)構(gòu)開裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0024]實(shí)施例五:通過低頻的溫度升降產(chǎn)生的交替拉壓應(yīng)力和激振錘方式共同產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力
首先，在混凝土澆筑塊內(nèi)部預(yù)先埋設(shè)冷卻水管道3，管道3呈蛇形布設(shè)，垂直間距1.5m,水平間距為1.0m-1.5m，冷卻水管道3可采用直徑為1_1.5英寸黑鐵管或30_40mm的PVC/HDPE材質(zhì)的塑料管。從混凝土開始澆筑起采用間歇通冷卻水的方式向預(yù)埋的水管通水，給混凝土內(nèi)部施加溫度荷載，間歇通斷的時(shí)間間隔以2-4小時(shí)為宜，通水水溫按照現(xiàn)行混凝土施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求確定，一般可設(shè)定為9-12°C和14-16°C兩種水溫，也可采用天然河水，但應(yīng)保證水溫與混凝土內(nèi)部溫度溫差控制在10°C以內(nèi)。間歇通水采用安裝在水管進(jìn)出口的電動(dòng)閥門控制當(dāng)混凝土達(dá)到溫控目標(biāo)溫度后，可在目標(biāo)溫度上下正負(fù)5°C以內(nèi)采用兩種水溫的水進(jìn)行通水，對(duì)混凝土施加一個(gè)交替變化的溫度應(yīng)力。
[0025]在間歇通水的同時(shí)，當(dāng)混凝土澆筑終凝或者混凝土澆筑3天后，采用激振錘2給大體積混凝土塊體I施加激振力，激振錘2可采用機(jī)械式、電動(dòng)式、電液式、磁電式、磁致伸縮激振、高聲強(qiáng)激振、電晶體激振等，每隔一段時(shí)間，如I天I次重復(fù)作業(yè)，當(dāng)作業(yè)條件限制時(shí)，至少應(yīng)每個(gè)澆筑單元作業(yè)I次。作業(yè)時(shí)激振錘2安裝在混凝土塊體表面中心部位，當(dāng)大體積混凝土塊體I表面面積大于25平方米時(shí)，宜按5米*5米劃分條帶，每個(gè)條帶激振錘2安裝在條帶中心，每次激振5min，激振錘2數(shù)量足夠多時(shí)也可同步激振。激振錘2參數(shù)如下:激振力 50kN-300kN。
[0026]實(shí)施本發(fā)明的方法后可及時(shí)大部分消除混凝土施工后凝結(jié)固化過程中體積變化受邊界約束產(chǎn)生的應(yīng)力集中以及不連續(xù)施工和局部施工荷載產(chǎn)生的應(yīng)力集中，消減拉應(yīng)力，大大增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力，使得混凝土結(jié)構(gòu)在經(jīng)受不利荷載組合時(shí)的抗裂免疫力增強(qiáng)，從而減少混凝土結(jié)構(gòu)開裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0027]實(shí)施例六:通過激振錘和爆破方式共同產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力
當(dāng)混凝土澆筑終凝或者混凝土澆筑3天后，采用激振錘2給大體積混凝土塊體I施加激振力,激振錘2可采用機(jī)械式、電動(dòng)式、電液式、磁電式、磁致伸縮激振、高聲強(qiáng)激振、電晶體激振等，每隔一段時(shí)間，如I天I次重復(fù)作業(yè)，當(dāng)作業(yè)條件限制時(shí)，至少應(yīng)每個(gè)澆筑單元作業(yè)I次。作業(yè)時(shí)激振錘2安裝在混凝土塊體表面中心部位，當(dāng)大體積混凝土塊體I表面面積大于25平方米時(shí),宜按5米*5米劃分條帶,每個(gè)條帶激振錘2安裝在條帶中心,每次激振5min，激振錘2數(shù)量足夠多時(shí)也可同步激振。激振錘2參數(shù)如下:激振力50kN_300kN。
[0028]當(dāng)具備蓄水條件時(shí)，在大體積混凝土塊體I前面攔蓄一定深度的水，利用簡(jiǎn)易浮船3懸吊一個(gè)小型炸藥包4在水中，藥包4沉入水下10m，每隔一段時(shí)間引爆一次，炸藥包的裝藥量根據(jù)上式(I)和某齡期混凝土強(qiáng)度估計(jì)值共同確定，如某齡期混凝土強(qiáng)度為15MPa，藥包距離混凝土 10m,根據(jù)式(I),Pm=4.5-9.0 MPa,R=1m,貝丨J C = 1.41kg。作業(yè)時(shí)間間隔根據(jù)施工需要確定，一般當(dāng)混凝土塊體結(jié)構(gòu)施工達(dá)到一定規(guī)模，如6-9米高度，或者當(dāng)?shù)蜏丶竟?jié)來臨前進(jìn)行作業(yè)。
[0029]實(shí)施本發(fā)明的方法后可及時(shí)大部分消除混凝土施工后凝結(jié)固化過程中體積變化受邊界約束產(chǎn)生的應(yīng)力集中以及不連續(xù)施工和局部施工荷載產(chǎn)生的應(yīng)力集中，消減拉應(yīng)力，大大增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力，使得混凝土結(jié)構(gòu)在經(jīng)受不利荷載組合時(shí)的抗裂免疫力增強(qiáng)，從而減少混凝土結(jié)構(gòu)開裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0030]實(shí)施例七:通過低頻的溫度升降產(chǎn)生的交替拉壓應(yīng)力、激振錘和爆破方式共同產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力
首先，在混凝土澆筑塊內(nèi)部預(yù)先埋設(shè)冷卻水管道3，管道3呈蛇形布設(shè)，垂直間距1.5m,水平間距為1.0m-1.5m，冷卻水管道3可采用直徑為1_1.5英寸黑鐵管或30_40mm的PVC/HDPE材質(zhì)的塑料管。從混凝土開始澆筑起采用間歇通冷卻水的方式向預(yù)埋的水管通水，給混凝土內(nèi)部施加溫度荷載，間歇通斷的時(shí)間間隔以2-4小時(shí)為宜，通水水溫按照現(xiàn)行混凝土施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求確定，一般可設(shè)定為9-12°C和14-16°C兩種水溫，也可采用天然河水，但應(yīng)保證水溫與混凝土內(nèi)部溫度溫差控制在10°C以內(nèi)。間歇通水采用安裝在水管進(jìn)出口的電動(dòng)閥門控制。當(dāng)混凝土達(dá)到溫控目標(biāo)溫度后，可在目標(biāo)溫度上下正負(fù)5°C以內(nèi)采用兩種水溫的水進(jìn)行通水，對(duì)混凝土施加一個(gè)交替變化的溫度應(yīng)力。
[0031]在間歇通水的同時(shí)，當(dāng)混凝土澆筑終凝或者混凝土澆筑3天后，采用激振錘2給大體積混凝土塊體I施加激振力，激振錘2可采用機(jī)械式、電動(dòng)式、電液式、磁電式、磁致伸縮激振、高聲強(qiáng)激振、電晶體激振等，每隔一段時(shí)間，如I天I次重復(fù)作業(yè)，當(dāng)作業(yè)條件限制時(shí)，至少應(yīng)每個(gè)澆筑單元作業(yè)I次。作業(yè)時(shí)激振錘2安裝在大體積混凝土塊體I表面中心部位，當(dāng)大體積混凝土塊體I表面面積大于25平方米時(shí),宜按5米*5米劃分條帶,每個(gè)條帶激振錘2安裝在條帶中心，每次激振5min，激振錘2數(shù)量足夠多時(shí)也可同步激振。激振錘2參數(shù)如下:激振力50kN-300kN。
[0032]當(dāng)具備蓄水條件時(shí)，在大體積混凝土塊體I前面攔蓄一定深度的水，利用簡(jiǎn)易浮船4懸吊一個(gè)小型炸藥包5在水中，藥包5沉入水下10m，每隔一段時(shí)間引爆一次，炸藥包5的裝藥量根據(jù)上式(I)和某齡期混凝土強(qiáng)度估計(jì)值共同確定，如某齡期混凝土強(qiáng)度為15MPa,藥包距離混凝土 1m,根據(jù)式(l),Pm=4.5-9.0 MPa, R=1m,貝丨J C = 1.41kg。作業(yè)時(shí)間間隔根據(jù)施工需要確定，一般當(dāng)混凝土塊體結(jié)構(gòu)施工達(dá)到一定規(guī)模，如6-9米高度，或者當(dāng)?shù)蜏丶竟?jié)來臨前進(jìn)行作業(yè)。
[0033]實(shí)施本發(fā)明的方法后可及時(shí)大部分消除混凝土施工后凝結(jié)固化過程中體積變化受邊界約束產(chǎn)生的應(yīng)力集中以及不連續(xù)施工和局部施工荷載產(chǎn)生的應(yīng)力集中，消減拉應(yīng)力，大大增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力，使得混凝土結(jié)構(gòu)在經(jīng)受不利荷載組合時(shí)的抗裂免疫力增強(qiáng)，從而減少混凝土結(jié)構(gòu)開裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0034]除了采用激振錘2產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力的方式外，還可采用振動(dòng)碾的方式，在混凝土澆筑終凝后，或者混凝土澆筑3天后，采用施工振動(dòng)碾在混凝土表面行走，行走時(shí)開啟振動(dòng)，利用振動(dòng)碾的激振力給混凝土施加一個(gè)動(dòng)態(tài)的作用力，每隔一段時(shí)間，如I天I次重復(fù)作業(yè)，當(dāng)作業(yè)條件限制時(shí)，至少應(yīng)每個(gè)澆筑單元作業(yè)I次，作業(yè)時(shí)駕駛振動(dòng)碾在混凝土表面沿長(zhǎng)度方向中心線往返一次，當(dāng)混凝土表面寬度大于30m時(shí)，按每30m寬度劃分一個(gè)條帶，不夠30m時(shí)也單獨(dú)作為一個(gè)條帶處理，每個(gè)條帶沿中心線作業(yè)，振動(dòng)碾行駛速度控制在10km/h以內(nèi)。振動(dòng)碾宜為自行式振動(dòng)碾，參數(shù)如下:質(zhì)量15噸(含15噸)以下，激振力300kN (含300kN)以下，激振頻率50Hz以內(nèi)，振幅2mm以內(nèi)。實(shí)施本發(fā)明的方法后可及時(shí)大部分消除混凝土施工后凝結(jié)固化過程中體積變化受邊界約束產(chǎn)生的應(yīng)力集中以及不連續(xù)施工和局部施工荷載產(chǎn)生的應(yīng)力集中，消減拉應(yīng)力，大大增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力，使得混凝土結(jié)構(gòu)在經(jīng)受不利荷載組合時(shí)的抗裂免疫力增強(qiáng)，從而減少混凝土結(jié)構(gòu)開裂風(fēng)險(xiǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，其特征在于:通過對(duì)大體積混凝土塊體(I)施加動(dòng)應(yīng)力，使大體積混凝土塊體(I)內(nèi)部不平衡應(yīng)力趨于均化，降低混凝土內(nèi)部應(yīng)力集中，消散有害應(yīng)力，從而有效預(yù)防和控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，其特征在于:施加的動(dòng)應(yīng)力與大體積混凝土塊體(I)內(nèi)部實(shí)際應(yīng)力的矢量和應(yīng)小于大體積混凝土塊體(I)的破損應(yīng)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，其特征在于對(duì)大體積混凝土塊體(I)塊體施加動(dòng)應(yīng)力的方式為:通過激振錘(2)施加動(dòng)應(yīng)力和/或爆破振動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力和/或低頻的溫度升降產(chǎn)生的交替拉壓應(yīng)力產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，其特征在于:動(dòng)應(yīng)力通過激振錘(2)周期性敲擊大體積混凝土塊體(I)產(chǎn)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，其特征在于:動(dòng)應(yīng)力由在大體積混凝土塊體(I)附近進(jìn)行控制性爆破產(chǎn)生的地震波傳遞至混凝土上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，其特征在于:低頻的溫度升降由對(duì)布置于大體積混凝土塊體(I)內(nèi)部的管道(3)內(nèi)的傳熱介質(zhì)進(jìn)行間歇通斷實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大體積混凝土消應(yīng)控制裂縫方法，其特征在于:低頻的溫度升降由向布置于大體積混凝土塊體(I)內(nèi)部的管道(3)內(nèi)周期性更換不同溫度的傳熱介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】E04G21/02GK104131563SQ201410365667
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】譚愷炎, 周厚貴, 陳志遠(yuǎn), 李萌, 彭先齊 申請(qǐng)人:葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司