大体积混凝土裂缝的控制措施研究-开题报告

（一）国外研究现状

随着社会的发展和科技的进步，大型厂房和高层建筑、水利水电工程、道路桥梁建设愈来愈多，与其相适应的大体积混凝土在建筑工程中得到广泛地应用。混凝土结构在机械作用下工作状态及其开裂问题的研究较为透彻，包括温度应力在内相关问题的研究成果应用广泛；而对体积庞大，一次性混凝土浇注量大，工程情况各异，加之各种复杂的工程环境，以及大体积混凝土应用条件的多样性和水泥混凝土体系自身的复杂性，如果施工措施控制不当，不可避免会产生各种混凝土结构裂缝，轻者会影响混凝土的耐久性，重者还会严重影响混凝土的力学性能。这些工程问题要求我们对混凝土的开裂机理、裂缝发展、评价体系和控制措施进行更加深入的研究。大体积混凝土结构施工期由于水化热温升而引起的结构损伤的机理和相应的措施的研究还不够。在降低大体积混凝土水化热引起的温升，通常采用掺加活性混合材料、加入膨胀剂、加入抗裂纤维、缓凝剂、水冷却等方法，对控制温度应力及由此引起的裂缝起到了一定作用，但并没有彻底地解决问题。大体积混凝土由于水泥凝结硬化早期的水化热导致的温度应力是产生裂缝的主要原因。而混凝土的干缩、自收缩、温度收缩和塑性收缩所产生的应力的叠加，也加剧了开裂程度。自身收缩与干缩一样，是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失，而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降，形成弯月面，产生所谓的自干燥作用，混凝土体内的相对湿度降低，体积减小。

二十世纪三十年代开始，国内外学者已重视对大体积混凝土应用研究，随着科技发展，学者们对大体积混凝土结构进行了一系列的试验和理论研究，特别是大体积混凝土受温度作用下受损机理；将温度场及温度应力的计算模型从二维有限元计算模型发展为三维有限元计算模型，使数值分析方法在大体积混凝土研究中得以提高。在温度场的计算中可尽可能考虑多种影响因素，如施工过程中环境温度随机性变化、阳光辐射、约束、覆盖养护以及地热梯度等，解决温度随时间及随混凝土基础深度变化的规律。

（二）国内研究现状

二十世纪五十年代后，我国也探求了对己有的裂缝进行有效处理的各种技术措施，特别是近年来我国大型水利水电工程建设，科技工作者展开了对大体积混凝土结构的温度场及温度应力问题的研究，做了大量的研究工作，取得了许多重要成果。

潘家铮院士、朱伯芳院士等提出了大体积混凝土结构温度控制和设计的整套理论，解决了重力坝和混凝土浇筑块的温度应力计算、拱坝的温度作用、水泥水化热的绝热温升的计算、无限域内圆形孔上的温度应力、混凝土浇筑块的临界表面放热系数、大体积混凝土结构表面温度应力的计算、碾压混凝土重力坝及碾压混凝土拱坝的温度应力计算与温度控制方法等问题，并分别用差分法、有限元法和数理统计理论对混凝土结构的温度场进行了研究，提出解决各种边界条件和初始条件下的板梁、圆管、浇筑块、拱坝、支墩坝、重力坝等温度应力的分析方法。

河海大学付作新、徐道远、张于明三位教授，冶金建筑设计总院王铁梦教授，北京水利科学研究院许平博士等应用仿真技术，分别对引子渡双曲拱坝，龙口双曲拱坝，龙滩碾压混凝土坝，大体积混凝土基础底板，三峡大坝等进行了温度场及温度应力全过程仿真分析，为实际工程应用与理论研究提供了很多有用的价值和参考性结论。

河海大学刘宁教授1997年将随机有限元法引入大体积混凝土结构随机温度徐变应力的计算，给出了相应的随机有限元计算方法。应用有限元计算方法对各种不同的结构形式进行了大量的研究工作，使数值计算方法得到很大的进展，在国内处于领先水平。

二、^范文提纲

1 绪论

1.1研究背景和意义

1.2大体积混凝土的理论概述

2大体积混凝土裂缝产生的主要原因

2.1水泥水化热

2.2收缩裂缝

2.3外界气温变化引起的裂缝

3 大体积混凝土裂缝的处理方法及预防措施

3.1大体积混凝土裂缝的处理方法

3.1.1灌浆法

3.1.2填充法

3.1.3结构补强法

3.1.4表面修补法

3.2大体积混凝土裂缝的预防措施

3.2.1控制原材料及配合比

3.2.2大体积混凝土凝结硬化过程的控制

3.2.3大体积混凝土裂缝的外加剂与掺合材料的控制

4 工程案例分析

4.1雁溪水利工程简介

4.2雁溪水利工程大体积混凝土应用情况分析

4.3雁溪水利工程大体积混凝土裂缝控制措施

4.4处理及质量保障措施

结论

参考文献

三、参考文献

[1] 水利水电科学研究院结构材料研究所.大体积混凝土. 北京：水利电力出版社，2010.179-181.

[2] 黄国兴，惠荣炎编著.混凝土的收缩.北京：中国铁道出版社，2010.98-99.

[3] 曾兴机.论大体积混凝土施工过程中的裂缝控制. 四川建材.2009(06)：25-26. 

[4] 陈玮宁.大体积混凝土的裂缝控制及温度应力计算.福建建筑. 2011(10):36-38.

[5] 邓磊.大体积混凝土裂缝控制技术的探讨.建筑施工.2012(03):17-21. 

[6] 叶雯，杨永民.大体积混凝土施工温度监测及其温度应力分析.混凝土.2008(09)：88-89.

[7] 刘伟，董必钦，李伟文，邢锋.大体积混凝土的温度应力分析及温度裂缝研究.工业建筑. 2008(07)：17-19. 

[8] 郭栋.大体积混凝土施工中温度应力下的裂缝控制.广东建材.2013(04)：145-147.

[9] 王贵明.混凝土裂缝的成因及其预防措施[J].建材技术与应用.2013(03)：22-26.

[10] 杨少谋.混凝土的自身收缩及其控制措施[J].西北水力发电.2011(01)：125-128.