[实用新型]一种防止大体积混凝土开裂的组合结构

说明书

本实用新型公开一种防止大体积混凝土开裂的组合结构，该组合结构由第一浇筑层和第二浇筑层组成；第一浇筑层设置在隧道侧墙的强约束区，其占组合结构总高度的60％～80％，第二浇筑层设置在第一浇筑层的顶部，其占组合结构总高度的20％～40％；在施工时，先对墙体的底板和模板表面进行清理，随即浇筑膨胀混凝土形成第一浇筑层，然后浇筑普通混凝土形成第二浇筑层，最后对模板进行保温保湿养护。本实用新型结构简单，施工方便，可有效控制隧道侧墙的裂缝，适合推广使用。

技术领域

本实用新型属于建筑材料技术领域，具体涉及一种防止大体积混凝土开裂的组合结构。

背景技术

随着城市建设的发展，土地资源日益紧缺，为充分利用地下空间，超高层建筑、地下空间、地铁等大体积混凝土建(构)筑物越来越多。对于大体积混凝土结构，由于混凝土方量较大，在混凝土水泥水化过程中混凝土内部会产生大量的水化热，而混凝土是一种不良散热导体，大量热量汇聚在混凝土内部，使得混凝土内部中心的温度持续上升，以及混凝土体积过大，热量更容易汇聚，会出现中心温度高、边缘部分温度低的情况，即是在混凝土内部形成温度差，温度差产生温度应力，当温度应力大于混凝土自身的抗拉强度时，大体积混凝土便会发生开裂，产生裂缝。所以在现有的大体积混凝土建筑中，由于水泥水化热产生的温差引起的开裂问题屡见不鲜。

一般情况下，大体积混凝土的控裂主要从减小混凝土内部拉应力或者提高混凝土自身的抗拉能力两个方面入手。大多数采用减小混凝土内部拉应力的方法进行控裂，如采用低弹模缓冲层降低底部混凝土对上部混凝土的约束度，采用冷却水或者水化热抑制剂降低大体积混凝土内部温升峰值，采用补偿收缩混凝土以及采用减缩型减水剂减少混凝土的收缩等。

隧道工程作为大体积混凝土建筑的一种，通常处于地下水或海水等腐蚀环境中，其耐久性设计寿命一般比较高，对隧道的防水抗渗有着更为严苛的要求。隧道的墙体一旦开裂就会降低混凝土抵抗外界侵蚀的能力，影响结构的正常使用，降低混凝土结构的耐久性。因此在隧道工程中对大体积混凝土进行裂缝控制是施工的重要环节，也是保证隧道结构稳定运行的关键。虽然现有技术中针对大体积混凝土控裂的研究诸多，但多是针对桥梁的大体积承台，并不适用于隧道工程。如何有效地预防和控制隧道墙体裂缝，成为工程界普遍关注的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种防止大体积混凝土开裂的组合结构，旨在解决现有的隧道墙体容易开裂的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种防止大体积混凝土开裂的组合结构，其包括第一浇筑层和第二浇筑层，所述第一浇筑层设置在隧道侧墙的强约束区，其为膨胀混凝土层；所述第二浇筑层设于所述第一浇筑层上方，且其底部紧贴所述第一浇筑层顶部；所述第二浇筑层为普通混凝土浇筑层。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：在隧道工程中引入混凝土组合结构，通过膨胀混凝土补偿隧道侧墙混凝土的收缩，避免隧道工程中长墙式混凝土结构开裂，实现对大体积混凝土结构的裂缝控制，且只在墙体下部的强约束区浇筑膨胀混凝土，可有效节约成本。本实用新型提供的组合结构结构简单，具有良好耐腐蚀性，可以有效解决隧道侧墙容易开裂的问题，具有较大的推广价值。

进一步地，所述第一浇筑层与第二浇筑层的高度比为(3～4)：(1～2)。

进一步地，所述第一浇筑层和所述第二浇筑层的内部均布设有冷却水管，所述冷却水管连通所述第一浇筑层和所述第二浇筑层，并且一端与外部供水装置连接。

进一步地，所述第一浇筑层和第二浇筑层的内部均设置有若干个温度传感器，所述温度传感器均匀设置在所述第一浇筑层和所述第二浇筑层中，以监测混凝土温度变化。通过温度监测控制使用冷却水管进行降温，进一步减少温度裂缝的出现。

进一步地，所述第一浇筑层和所述第二浇筑层在其内部距离底部1m和距离顶部0.5m的位置处水平布设有冷却水管，且顶部的冷却水管与底部的冷却水管之间均匀间隔水平布设有若干冷却水管。