探析建筑大體積混凝土裂縫預防和控制措施

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1、探析建筑大體積混凝土裂縫預防和控制措施　　摘要:伴隨我國經濟的高速發(fā)展，我國建設了越來越多的高層或者超高層建筑。而這些建筑的基礎結構一般均是采用大體積混凝土澆筑而成，這就使得以往只存在于港工結構或者水利工程中的大體積混凝土溫度裂縫問題，越來越多的出現(xiàn)于建筑工程之中。由于建筑工程具有自身的特點，因此盡管在施工中采取了多種措施，但裂縫仍然時有出現(xiàn)。裂縫的產生輕則會影響結構的整體性和耐久性，重則影響結構的安全和使用壽命。因此，采取合理措施，避免大體積混凝土結構施工裂縫的產生日益受建筑工程界的重視。關鍵詞:大體

2、積混凝土;基礎;裂縫;監(jiān)測中圖分類號：TU37文獻標識碼：A1基礎大體積混凝土溫度裂縫的產生機理7研究表明，混凝土內部都是存在微觀裂縫的。混凝土是由骨料、水泥石、氣體和水封等組成的非均質材料，骨料與水泥石的熱膨脹系數(shù)相差較大，當混凝土內部溫差較大時，骨料和水泥石界面處就會產生溫度應力，當結構物在實際使用中的抗拉強度不足以抵抗由于外荷載作用而產生的應力時，就可能出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土結構，由于其截面尺寸相對于一般結構構件大很多，其在水泥發(fā)生水化反應過程中，會釋放大量水化熱，由于水化熱的傳導、散失等條件的差

3、異，進而造成結構內部溫度場的顯著變化，產生較大溫度應力。另外，由于混凝土收縮的作用，同時會產生收縮應力，這些因素，造成大體積混凝土結構裂縫的出現(xiàn)機率和裂縫危害要顯著大于一般混凝土結構。根據(jù)以上分析，當基礎混凝土在t齡期時的抗拉強度R(t)大于混凝土內部溫度從最高值T降至環(huán)境溫度T(t)時所產生的收縮由于受到外界約束而引起的應力σ(t)時，則可以阻止混凝土的開裂。可用下式表示。R(t)>σ(t)(1)σ(t)=σ(t)+σ(t)+σ(t)+σ(t)-σ(t)(2)式中σ(t)—由中心溫度與表面溫度之差△T

4、(t)產生的相對變形受內約束引起的應力;σ(t)—總溫降收縮受約束產生應力;σ(t)—收縮變形受約束產生的應力;σ(t)—其它次要因素產生的應力;σ(t)—是徐變釋放的應力。2影響大體積混凝土基礎溫度裂縫的主要因素7水泥水化過程造成內部溫度場產生不均勻分布是大體積混凝土基礎溫度裂縫的主要影響因素。與其相關的各種因素主要有澆筑溫度、水泥品種、水泥用量、環(huán)境溫度、混凝土材料性能、收縮徐變性能等。主要影響因素為:(1)澆筑溫度對裂縫的影響?；炷恋臐仓囟仁腔炷廉a生水化熱溫升的基礎?；炷恋臐仓囟仍礁?，其

5、產生的水化熱峰值也越高。(2)水泥品種與用量對裂縫的影響。水泥品種的和單位體積混凝土水泥用量的差異，產生的最終水化熱是不同的。這兩個因素對混凝土絕熱溫升熱峰值有顯著影響，應盡量采取適當?shù)乃嗥贩N與合理用量。(3)環(huán)境溫度對裂縫的影響。冬期施工，環(huán)境溫度較低時，會造成混凝土內外溫差較大。進而引起的混凝土內外溫度梯度的顯著變化。(4)混凝土導熱性能對裂縫的影響。導熱系數(shù)高的混凝土，熱量傳遞效率高，能夠顯著降低混凝土內外的溫差，從而降低由此引起的應力。除此以外，還可以采取施工過程中加強散熱措施。(5)混凝土收

6、縮變形對裂縫的影響?；炷量障吨写嬖诙嘤嗨值恼舭l(fā)，會引起混凝土體積的收縮(干縮)，如果收縮受到約束，即會引起開裂，并隨齡期的增長而發(fā)展。3高層建筑大體積混凝土基礎裂縫的控制措施3.1混凝土材料控制(1)應用低水化熱的水泥。在常見的水機組成礦物成分中，鋁酸三鈣(C3A)和硅酸三鈣(C3S)水化熱較高;7而一般混合材料的水化熱較低。大體積混凝土一般應使用中熱的硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥，而不宜使用水化熱高的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，更不宜使用早強型水泥。(2)降低水泥用量。除采用低水化熱的水泥外，要減少溫

7、度變形，還應在保證強度的前提下盡量地降低水泥用量。(3)合理調整骨料粒徑。骨料最大粒徑越大，骨料的空隙率就越小，進而混凝土的水泥漿及水泥用量就越小。因此，在設計配合比時，應通過精心設計、調整混凝土的骨料粒徑和級配。3.2“三摻技術”在大體積混凝土中的應用單純在混凝土配合比上通過減少水泥用量，降低水灰比等措施，往往與混凝土的強度要求產生矛盾。另外，預拌和泵送混凝土等新工藝的采用，要求混凝土具有良好的粘聚性，可塑性和流動性;以及較小的坍落度損失。這些要求都可能與降低水化熱的措施產生矛盾。因此在大體積混凝土施

8、工中按一定比例摻加各種摻合料和減水劑、膨脹劑是一種降低水化熱，改善混凝土性能的有效措施。(1)粉煤灰的應用。粉煤灰能夠增加混凝土的密實度、改善其工作性能，提高強度和耐久性。粉煤灰對混凝土中部分水泥的替代作用，可以顯著降低水化熱，減少混凝土開裂的可能性。(2)7減水劑的應用。減水劑能夠在不影響混凝土和易性(或砂漿、凈漿流動性)的條件下，減少混凝土用水量，保證混凝土流動性，提高混凝土強度。因此，也是一種減少水化熱的方法。(3)膨脹劑的應用。膨脹