[发明专利]大体积混凝土温度应力释放装置及引导裂缝设置新技术

说明书

技术领域：

本发明和新技术属于建筑工程领域。对于一切大体积因温度应力 极易产生裂缝的混凝土结构，小至水闸墩墙、翼墙、底板、炼铁炉基 础，大到混凝土大坝坝体均可采用本发明和新技术，使混凝土安全度 过内外温差较大、容易产生裂缝的危险期。

背景技术：

大体积混凝土因水化热产生的温度应力致使表面形成无序、贯穿 裂缝，已经受到国内外工程界普遍关注。许多专家、学者围绕防裂和 裂缝修补技术进行研究，取得了大量研究成果，但混凝土裂缝仍然是 困扰工程界的一道难题。目前防裂的主要方法是在现浇混凝土中参入 防裂剂；掺入粉煤灰、降低水泥用量；内层降温、外层保暖；加密表 层钢筋等方法。对产生的裂缝修补也有多种方法，如表面涂抹环氧胶 泥法、填充密封法；对有防渗要求的结构，一般采用压力灌浆，其具 体分水泥灌浆和化学灌浆两种方法，等等。总之采用的是“堵”，堵 不住再“修补”的思路。这就是目前治理裂缝的现阶段技术现状。本 发明和新技术避开“堵”的思路，另辟新径，采用“疏导”方法，在 混凝土表面埋设应力释放装置，引导表面有序开裂，以解决混凝上裂 缝问题。本发明的思路与传统治理裂缝的思路是不同的。

发明内容：

本发明和新技术主要是通过应力释放装置(由应力集中锥和应力 扩散环两部分组成，下简称“装置”)中的应力集中锥形成竖向裂缝 (大体积底板是水平裂缝)，如图3中标注12，并由应力扩散环8阻 止裂缝向深层发展。各个工程设置裂缝深度不同，其值根据内外温差 和混凝土结构有关尺寸事先设计确定，通过选用的某一规格装置来实 现。弹性力学理论可以证明，裂缝形成后，混凝土表面的拉应力下降， 不可能再产生其它裂缝。而且装置形成的浅层、规则装置便于修补。 所设装置可以保证混凝土度过因水化热形成内外温差大、容易产生裂 缝的危险期，并且还有长效抗裂功能。

附图说明：

1.图1a是Z-Z剖面图，其中标注1是两装置中心线距离，其值 大小选择与温差有关。图2b是B-B剖视图。图2中标注4为应力扩 散环的颈长，与混凝土宽度有关，宽度大者标注4值选择大些。 (2+3+4+5)一般不得超过0.225B(B为砼宽度)。2为混凝土保护层 厚度，3为钢筋直径，5为应力扩散环的直径。

2.应力扩散环8由白铁皮或紫铜片弯曲造型而成，其厚度为 0.15-0.20mm。如果考虑长期抗裂效应，环中不需填塞其它填充物， 宜采用紫铜材制作，应力扩散环直径也不宜过大，一般选用 25-30mm。如果需填碎石混凝土，可选用白铁皮制作，一般选用60mm 左右，直径不宜过小。图2b中标注10为两截盒盖式接口(防水)，为 方便施工，应力扩散环每截长度可定尺2.0m，与基础交接处用水泥 砂浆封固。

3.应力扩散环双层叠合部分7用蜡封口，防止水泥沙浆侵入， 但不影响裂缝形成时两片分开。应力环开口部位，间隔一定距离钻孔， 便于用铁丝将其绑扎在钢筋上，如标注9。

4.应力集中锥6由木条刨制而成，钉在砼模板上，其中心线与 应力扩散环中心线重合，主要作用就是利用应力集中原理，保证在温 差形成的表面应力增加时，首先在锥尖处出现裂缝，并向内发展，到 应力扩散环为止。应力扩散环作用与应力集中锥的作用截然相反，就 是扩散应力，阻止裂缝向深处发展。

5.模板拆除后混凝土内外温差增大，表面拉应力增加，并在应 力集中锥形成的缺口处产生应力集中，形成裂缝，如图3中标注12。

6.各个工程具体情况不同，应进行相应设计。