临界强度和起拱
受冻临界强度
普通混凝土受冻临界强度:冬期施工中浇筑的混凝土在受冻以前必须达到的最低强度称为混凝土受冻临界强度。
混凝土在凝结过程中如受到负温侵袭,水泥的水化作用受到阻碍,其中游离水分开始结冰,体积增大9%,有使混凝土冻裂而严重影响混凝土质量的危险;混凝土初期受冻后再置于常温下养护,其强度虽仍能增长,但已不能恢复到未遭冻害的水平;而且遭冻愈早,后期强度的恢复就愈困难。为了探索新浇混凝土在受冻前达到多大强度才能基本上避免冻害,各国都做过大量试验。中国现行规范规定,这一临界强度值为28天正常养护强度的40%,并不小于5兆帕。
建筑工程冬期施工规程(JGJ/T104一2011)规定:在受冻以前,普通混凝土受冻临界强度应达到:硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土应为设计强度标准值的30%;矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土应为设计强度标准值的40%;C10及以下的混凝土不得低于5.0Mpa。
注:当施工需要提高混凝土强度等级时,应按提高后的强度等级确定。
掺防冻剂的混凝土,当室外最低气温不低于-15℃时,不得小于4.0Mpa;当室外最低气温不低于-30℃时,不得小于5.0Mpa。
任何情况下,混凝土受冻前的强度不得低于5.0Mpa。详细内容参见JGJ/T104-2011第6章内容
起拱
举例说明,比如一个天棚,未经起拱处理。后果有二,一是假如没有沉降,做完之后,虽然顶棚是非常平整的,但是由于视错觉的存在,一眼望去,好像天棚中间有向下垂落的感觉,二是顶棚在支模时,如果模板支的很平,由于自然重力沉降的原因,当拆除模板后,顶棚中心也会向下降落几公分,所以为了避免上述两种后果的产生,凡属较大跨度的结构在施工时,都要采取起拱的方法。所谓起拱,其实就是一个提前量,或者说是一个预防的手段。即把跨度中间部位的高度尺寸加大到适当比例。
各种起拱要求、做法,在国家构造施工规范上都有相应的规定。
施工规范要求:对跨度不小于4m 的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按设计要求起拱;当设计无具体要求时,起拱高度宜为跨度的
1/1000~3/1000。
这是为了减小视觉上梁板因自重和上部荷载导致的下挠,当然也考虑了一定的施工模板因素。
跨度过大的梁如果在满足承载力的前提下不考虑挠度的话,梁的挠度会很大,混凝土规范要求满足一定挠度值,这是正常使用极限状态的要求。
例如:12m的梁允许挠度40mm,施工上再起拱24mm,最终下挠值变为16mm(这是理论值),视觉上就很难感觉出来。如果梁或板的挠度过大给人一种不安全的感觉,其实在满足承载力的前提下,梁下挠也是安全的,