地暖管地面混凝土收缩应力试验研究与施工建议

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近年来,低温热水辐射采暖系统(以下简称地暖管地面)得到了广泛应用。然而,由于其本身的构造特点,地暖管地面的混凝土层极易产生裂缝,一旦开裂会对精装修层造成破坏,维修工作的难度极大,因此有必要展开其抗裂性能方面的研究。本文围绕地暖管地面工程抗裂性能问题,通过理论分析、工程调研、现场试验及数值模拟等手段,对地暖管地面工程裂缝的原因、影响因素进行了系统分析,并提出有效的抗裂施工工艺。首先,从研究混凝土收缩应力入手,分析混凝土收缩裂缝的影响因素及徐变与应力松弛的影响,同时给出了温度应力计算公式的推导过程,并根据工程实际情况确定了计算温度应力的基本参数,主要包括混凝土收缩当量温差、弹性模量、应力松弛系数等,为计算温度应力提供理论基础。其次,通过调研多个地暖管地面混凝土工程的开裂情况,分析混凝土地面的裂缝形态及裂缝原因,总结地暖管地面混凝土裂缝位置、影响开裂的主要因素及各因素所占的比例,为后期的试验和理论研究提供了方向。第三,依托具体工程进行构件自由干缩试验和现场对比试验。通过对比四种工况下测得的混凝土早期收缩应变值,分析各因素对地暖管地面混凝土开裂的影响。并对不同工况下的约束应力值进行线性回归分析,推导出适用于地暖管地面的混凝土早期约束应力实用计算方法。第四,利用ABAQUS有限元软件对比四种工况下地暖管地面混凝土约束应力,得出了地暖管地面混凝土应力的分布规律。并与现场试验结果对比,验证现场试验所得出结论的正确性。最后,本文从原材料及配合比设计、施工流程两个大方面提出了地暖管地面混凝土抗裂建议施工工艺,以指导工程实际。
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