淺談大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因和防治措施

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1、淺談大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因和防治措施【摘要】隨著越來越多的水利水電工程項目相繼建設(shè)，大結(jié)構(gòu)、大體積混凝土的質(zhì)量保證也越來越重要。而裂縫現(xiàn)象相對于一般混凝土更為普遍的存在于大體積混凝土中。本論文主要對水工大體積混凝土的裂縫成因、控制措施進(jìn)行研究。依據(jù)各原因、措施和相關(guān)經(jīng)驗，并提出合理的控制措施和改進(jìn)建議?！娟P(guān)鍵詞】大體積混凝土；裂縫；原因；措施1、水工大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因水工大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因較多，主要有溫度裂縫、收縮裂縫以及結(jié)構(gòu)原因裂縫。下面將做一下介紹和分析。1.1溫度裂縫溫度裂縫是大體積混凝土的主要裂縫。產(chǎn)生的主要原因是由溫差

2、造成的。溫差可分為以下三種：混凝土澆注初期，產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，常使混凝土內(nèi)部溫度上升，而混凝土表面溫度為外環(huán)境溫度，這就形成了內(nèi)外溫差；另外，在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度陡降，也會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；最后，當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后，熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度，它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差，從而產(chǎn)生裂縫。1.2收縮裂縫收縮裂縫一般分為干縮裂縫和塑性收縮裂縫。干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會產(chǎn)生干縮，且這

3、種收縮是不可逆的。塑性收縮裂縫形成過程與混凝土的泌水有關(guān)。當(dāng)混凝土成型后的靜止過程中，部分密度較大的固體顆粒向下沉積，而水則只能向上浮動，一部分水泌出到混凝土的外表面，稱為外泌水。另一部分被截留在鋼筋及粗骨料的下面形成水囊，水分蒸發(fā)后產(chǎn)生孔隙及界面裂縫，從而降低了鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度以及水泥石與骨料之間的界面強(qiáng)度，這部分水稱為內(nèi)泌水。泌水使混凝土的體積縮小，促成了混凝土塑性裂縫的產(chǎn)生。1.3結(jié)構(gòu)裂縫結(jié)構(gòu)裂縫一般分為結(jié)構(gòu)沉陷裂縫和由荷載計算差錯引起的。由于基礎(chǔ)沉降和模板支設(shè)等原因產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)裂縫較荷載計算差錯的產(chǎn)生的裂縫多，這種結(jié)構(gòu)性裂縫一

4、般不會發(fā)生，但如果發(fā)生，后果將是不堪設(shè)想沉陷裂縫是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致?；蛘咭驗槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導(dǎo)致。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。荷載設(shè)計方面主要是對復(fù)雜環(huán)境考慮不足，對于結(jié)構(gòu)受力和應(yīng)力集中部位計算錯誤等，受外力及水力作用會發(fā)生，具有較強(qiáng)的專業(yè)特點。2、水工大體積混凝土裂縫防治措施2.1溫度裂縫防治措施(1)材料、配合比措施溫度裂縫主要是由于溫差產(chǎn)生的，由于溫差主要是由水化熱產(chǎn)生的，所以為了減小溫差就要盡量降低水化

5、熱，為了降低水化熱，要盡量采取早期水化熱低的水泥。在施工中一般采用中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥。另外，在不影響水泥活性的情況下，要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小；為了減少水泥用量，降低水化熱并提高和易性，我們可以適當(dāng)摻加粉煤灰，粉煤灰能夠與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行二次反應(yīng)，是其活性的來源，可以取代部分水泥，從而減少水泥用量，降低混凝土的熱脹；由于粉煤灰顆粒較細(xì)，能夠參加二次反應(yīng)的界面相應(yīng)增加，在混凝土中分散更加均勻。(2)施工控制措施混凝土的拌制、運輸必須滿足連續(xù)澆筑施工以及盡量降低混凝土出罐溫度等方面的要求。混凝土在實際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)

6、度的75%以上，混凝土中心與表面最低溫度控制在25°C以內(nèi)，預(yù)計拆模后混凝土表面溫降不超過9°C以上允許拆模。做好混凝土表面隔熱保護(hù)。在混凝土在拆模后，特別是低溫季節(jié)，在拆模后立即采取表面保護(hù)，防止表面降溫過大，引起裂縫。另外，研究資料表明，當(dāng)日平均氣溫在2?3d內(nèi)連續(xù)下降不小于6?8°C時，28d齡期內(nèi)混凝土表面必須進(jìn)行表面保護(hù)。加強(qiáng)混凝土灑水養(yǎng)護(hù)?；炷翝沧⑼戤吅?，應(yīng)及時灑水養(yǎng)護(hù)以保持混凝土表面經(jīng)常濕潤，這樣既減少外界高溫倒罐，又防止干縮裂縫的發(fā)生，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長。一般在澆注完畢后12?18h內(nèi)立即開始養(yǎng)護(hù)，連續(xù)養(yǎng)護(hù)時間不少于2

7、8d或設(shè)計齡期。2.2收縮裂縫防治措施(1)材料措施收縮裂縫的影響因素較多，在材料方面主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量。要增加混凝土的和易性和施工度，降低表面泌水，減少發(fā)生塑性收縮。對于高強(qiáng)混凝土，應(yīng)適當(dāng)摻加細(xì)礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑，通過試驗摻入適量粉煤灰。由于粉煤灰的比重較水泥小，混凝土振搗時比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的摻合料較多，強(qiáng)度較低，表面容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。因此，粉煤灰的摻量不宜過多，在工程中我們應(yīng)根據(jù)具體情況確定粉煤灰的摻量。可適當(dāng)摻入聚丙烯纖維以減少表層混凝土裂紋。(2)施工工藝措施在混凝

8、土運輸過程中要保證混凝土的和易性，在澆筑現(xiàn)場一定要先做坍落度，合格后才能應(yīng)用于施工中。在混凝土澆筑過程中，嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行操作，必要時進(jìn)行二次振搗。泵送混凝土的水灰比