预制实心墩柱混凝土裂缝成因及防裂措施研究

摘要

在测试C40混凝土基本性能的基础上,采用B4Cast软件仿真分析混凝土温度、应力发展规律和开裂趋势,并比较不同抗裂材料对实心墩柱构件的防裂效果。结果表明:墩柱C40混凝土强度高且早期力学性能发展快,抗裂组分的掺入对混凝土工作性、力学性能影响均不大,仅减缩剂使力学性能略有降低(8%~11%)。C40混凝土产生收缩裂缝的风险较大,减缩剂对减小混凝土收缩变形(自变、干缩)效果明显;膨胀剂与内养护剂复掺时,自生体积收缩变形减小56%~62%、干缩减小18%~26%;喷涂表面养护剂则仅能减少5%~10%的混凝土干缩。抗裂材料的掺入,使胶材水化最大放热速率有所减小,且减缩剂能延缓早期(1 d前)胶材的水化放热。实心墩柱体心处混凝土温峰值达52.9℃,温降速率约为0.21℃/h;浇筑20 h后(拆模后约2 h),表层中心处拉应力即超过了混凝土的抗拉强度,应力峰值可达2.76 MPa,混凝土抗裂安全系数仅为0.62。膨胀剂与内养护剂复掺,可延后最大拉应力出现时间9 h,增大抗裂安全系数至1.23,混凝土开裂的风险明显下降。