Меры по ограничению теплового гидратационного крекинга

Меры по ограничению теплового гидратационного крекинга
Проблема для дизайнера заключается в том, что растрескивание по этой причине не является надежно
предсказуемым. Незрелый бетон может поглощать значительные растягивающие напряжения без образования
трещин. Относительно тривиальные факторы могут подтолкнуть бетон к его пределу и вызвать
растрескивание. Бенаим спроектировал двухкамерный туннель с разрезом и перекрытием Сингапурского центрального
Скоростная автомагистраль, рис. 3.11, протяженностью много сотен метров, со стенами и плитами, как
правило, толщиной 1 м или более. Плиты крыши обеих камер были отлиты одновременно,
но в то время как одна клетка была практически без трещин, в другой наблюдались значительные трещины.
Единственной разницей между двумя камерами была степень затенения от
солнца, обеспечиваемая шпунтовой кладкой, выстилающей раскопки!
У дизайнера есть выбор между:
указание значительных объемов арматуры в качестве меры предосторожности для борьбы с
растрескиванием, которое может не произойти;
модификация бетонной смеси для снижения достигнутой максимальной температуры;
охлаждение бетона во время смешивания;
охлаждение бетона после заливки;
добавление добавок, которые заделывают трещины;
в повторяющейся структуре, применяя методику наблюдения и добавляя
усиление по мере необходимости для контроля наблюдаемой картины трещин.
•
•
•
•
•
•
Рисунок 3.11 Центральная скоростная автомагистраль Сингапура (Фото: Роберт Бенаим)
56 Железобетон
а) Усиление мер предосторожности
В технической литературе или соответствующих сводах правил определяется
требуемая площадь армирования в зависимости от температуры окружающей среды, конструкции бетонной смеси
и толщины бетона. Следует отметить, что это усиление будет контролировать
ширина любой трещины, но не устранит ее. Этот вариант может включать в себя корректирующие
меры для заделки или сокрытия трещин.
б) Изменение конструкции смеси
Содержание цемента в смеси должно быть минимально необходимым, что обеспечивает
достаточную прочность и долговечность.
Цемент не должен поступать горячим на место.
Возможно, удастся определить степень измельчения цемента, при этом более крупный размер
частиц замедлит скорость увеличения прочности и, следовательно, снизит
пиковую температуру бетона.
Часть портландцемента может быть заменена пылевидной топливной золой (PFA) или
молотый, гранулированный доменный шлак (GGBFS). (Хотя это снижает теплоту
гидратации, есть некоторые свидетельства того, что это не уменьшает растрескивание, как ожидалось.)
в) Охлаждение бетона во время смешивания
В бетонную смесь можно добавить ледяную воду, чтобы уменьшить начальную точку повышения
температуры. Однако, поскольку вес воды в смеси относительно невелик,
эта мера имеет ограниченный эффект.
Намочите заполнитель и продуйте через него воздух. Это охлаждает агрегат, стимулируя
испарение. Это имеет ограниченную эффективность.
Охладите агрегат жидким азотом. Это очень эффективно при охлаждении
бетона, но примерно удваивает его стоимость.
d) Охлаждение бетона после заливки
Трубы могут быть отлиты в бетон таким образом, чтобы вода могла циркулировать для отвода тепла от
застывающего бетона. Такая мера, иногда связанная с другими вариантами,
описанными выше, используется для конструкций, которые необходимо предотвратить от растрескивания, таких как туннели с
погруженными трубами.
e) Добавление добавок
Добавки могут быть очень эффективными, но очень значительно увеличивают стоимость
бетона.
f) Метод наблюдения
В повторяющейся структуре это влечет за собой отливку ранних прототипов, наблюдение за тем, где происходит
недопустимое растрескивание, а затем добавление усиления к последовательным заливкам до тех пор,
пока растрескивание не будет удовлетворительно контролироваться. Например, в типичной проблеме со стеной
, описанной выше, можно видеть, что трещины начинаются на определенном расстоянии над основанием
•
•
•
•
•
•
•
Железобетонная
стена 57, расширяется до максимума и исчезает ниже верха. Затем армирование может
быть добавлено только в тех областях, где трещины шире, чем считается приемлемым.