基于应变梯度控制基岩约束混凝土裂缝的方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于应变梯度控制基岩约束混凝土裂缝的方法，在距离基岩面0-0.5m范围内，每m3混凝土中掺加橡胶集料50kg-80kg，取代混凝土配合比中的砂的重量200kg-400kg，保持混凝土体积不变；在距离基岩面0.5m-1.0m范围内，每m3混凝土中掺加橡胶集料20kg-40kg，取代混凝土配合比中的砂的重量80kg-200kg；距离基岩面1.0m-1.5m范围内，每m3混凝土中掺加橡胶集料10kg-15kg，取代混凝土配合比中的砂的重量40kg-75kg；远离基岩1.5m以上至混凝土顶部，每超出0.5米，混凝土中掺加橡胶集料由每m3混凝土中掺加橡胶集料5kg逐渐按30%递减，取代混凝土配合比中的砂的重量逐渐减少，至混凝土顶部为0掺加。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属岩土工程【技术领域】，尤其是一种基于应变梯度控制基岩约束混凝土裂 缝方法。 基于应变梯度控制基岩约束混凝土裂缝的方法
【背景技术】
[0002] 在岩石与混凝土组成构建中，基岩上混凝土凝固后的温度变化（温降）和体积变 化（收缩）产生的温度应力受岩基约束，会产生拉应力。混凝土的拉伸变形大于混凝土的 极限拉伸值，混凝土产生裂缝。这种裂缝尤其是深层裂缝和贯穿裂缝，对大坝和其它水工建 筑物的整体性、耐久性和防渗能力会产生严重危害，影响其安全运行。由于基岩所处位置较 低，甚至埋没，基岩上混凝土出现裂缝时更难以修复。因此，解决基岩混凝土裂缝问题具有 重大的经济和社会效益。
[0003] 为克服基岩混凝土裂缝，通常在混凝土中加入纤维、有机胶结料等增韧材料。但是 纤维的种类、几何尺寸、形状和表面状况等存在许多差异，对混凝土施工和后期的力学性能 影响不同。目前比较常用的有钢纤维和聚丙烯纤维。钢纤维能够提高混凝土的韧性和抗拉 强度，但钢纤维的造价高，限制了这种纤维在实际工程中的大面积推广应用。最近发展的以 聚丙烯纤维为代表的低弹性模量纤维，造价相对较低。但聚丙烯纤维具有柔性大，易成团， 需水量大、不易分散的缺点，也限制了这种纤维在实际工程中的应用。而且聚丙烯纤维对混 凝土的塑性开裂起作用，但对混凝土的后期力学性能影响，是目前学术界和工程界争论的 焦点。橡胶集料混凝土又称"弹性混凝土"，成本低，其最显著的特征是降低混凝土的脆性， 增加韧性和延性，提高混凝土变形能力。橡胶集料混凝土的变形大小与其掺量有关。橡胶 集料掺量大，混凝土应变大，变形性能增加。对基岩约束混凝土而言，距离基岩的不同位置， 基岩对混凝土的约束能力不同，要求混凝土的变形性能不同。因此，沿垂直于基岩面方向设 置具有不同应变梯度的橡胶集料混凝土，可有效解决基岩约束混凝土的裂缝问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种基岩约束混凝土抗裂的方法。本发明主要技术路线是： 沿垂直于基岩面方向设置具有不同应变梯度的橡胶集料混凝土，距离基岩面〇-〇. 5m范围 内，混凝土受基岩约束力大，要求混凝土应变大，每m3混凝土中橡胶集料掺量大；距离基岩 面0. 5m-l. 0m范围内，混凝土受基岩约束力减小，要求混凝土应变减小，每m3混凝土中橡 胶集料掺量适中午；远离基岩部位，混凝土受基岩约束力逐渐减小，要求混凝土应变逐渐减 小，混凝土中橡胶集料逐渐减少。至混凝土顶部，基岩对混凝土基本没有约束力，混凝土中 不再掺加橡胶集料，采用普通混凝土。基于上述分析，本发明的目的是这样实现的：橡胶集 料采用20目飞0目，其密度为细骨料(砂)的20% - 30%。因此，相同体积的橡胶集料和细骨 料(砂)，橡胶集料的质量为细骨料(砂)的20% - 30%。在距离基岩面0-0. 5m范围内，每m3混 凝土中掺加橡胶集料50kg-80kg，取代混凝土配合比中的砂的重量200kg-400kg，保持混凝 土体积不变；在距离基岩面〇. 5m-l. Om范围内，每m3混凝土中掺加橡胶集料20kg-40kg，取
【权利要求】
1. 一种基于应变梯度控制基岩约束混凝土裂缝的方法，其特征在于：橡胶集料采用20 目飞0目，其密度为细骨料(砂）的20% - 30%，相同体积的橡胶集料和细骨料(砂)，橡胶集 料的质量为细骨料(砂)的20% - 30%，在距离基岩面0-0. 5m范围内，每m3混凝土中掺加橡 胶集料50kg-80kg，取代混凝土配合比中的砂的重量200kg-400kg，保持混凝土体积不变； 在距离基岩面0. 5m-l. 0m范围内，每m3混凝土中掺加橡胶集料20kg-40kg，取代混凝土配 合比中的砂的重量80kg-200kg ;距离基岩面1. Om-1. 5m范围内，每m3混凝土中掺加橡胶集 料10kg-15kg，取代混凝土配合比中的砂的重量40kg-75kg ;远离基岩1. 5m以上至混凝土顶 部，每超出〇. 5米，混凝土中掺加橡胶集料由每m3混凝土中掺加橡胶集料5 kg逐渐按30% 递减，取代混凝土配合比中的砂的重量逐渐减少，至混凝土顶部为〇掺加。
【文档编号】C04B28/00GK104098297SQ201310126888
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月13日 优先权日:2013年4月13日
【发明者】王可良, 唐新德, 刘玲, 许尚杰, 徐运海, 程素珍, 郑茂海, 宋芳芳 申请人:山东交通学院