大體積混凝土裂縫控制探析

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1、大體積混凝土裂縫控制探析【摘要】混凝土性能十分復(fù)雜，既有統(tǒng)一的一面，也有相互制約的一面，施工時要根據(jù)實際情況綜合考慮各種影響因素，選擇適合和配合比和施工方案，達(dá)到良好的施工效果。本文通過對大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和類型的論述，從各個環(huán)節(jié)提出了預(yù)防裂縫的綜合措施。【關(guān)鍵詞】大體積混凝土；裂縫；收縮；安定性；裂縫控制1.大體積混凝土裂縫的可能原因裂縫的類型和形成原因：大體積混凝土墩臺身或基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素如下：1.1收縮裂縫混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越

2、大。選用水泥品種的不同，干縮、收縮的量也不同。收縮量較小的水泥為中低熱水泥和粉煤灰水泥?；炷恋闹饾u散熱和硬化過程引起的收縮，會產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力，如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。人們對收縮給予了很大的關(guān)注，但引人關(guān)注的并不是收縮本身，而是由于它會引起開裂?；炷恋氖湛s現(xiàn)象有好幾種，比較熟悉的是干燥收縮和溫度收縮，這里著重介紹的是自身收縮，還順便提及塑性收縮問題。自身收縮與干縮一樣，是由于水的遷移而引起。但它不是由于水向外蒸發(fā)散失，而是因為水泥水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降，形成彎月面，產(chǎn)生所謂的自身干燥作用，混凝土體的相對濕度降低，體積減小

3、。水灰比的變化對干燥收縮和自身收縮的影響正好相反，即當(dāng)混凝土的水灰比降低時干燥收縮減小，而自身收縮增大。如當(dāng)水灰比大于0.5時,其自身干燥作用和自身收縮與干縮相比小得可以忽略不計；但是當(dāng)水灰比小于0.35時，體內(nèi)相對濕度會很快降低到80%以下，自身收縮與干縮則接近各占一半。自身收縮中發(fā)生于混凝土拌合后的初齡期，因為在這以后，由于體內(nèi)的自身干燥作用，相對濕度降低，水化就基本上終止了。換句話說，在模板拆除之前，混凝土的自身收縮大部分已經(jīng)產(chǎn)生，甚至已經(jīng)完成，而不像干燥收縮，除了未覆蓋且暴露面很大的地面以外，許多構(gòu)件的干縮都發(fā)生在拆模以后，因此只要覆蓋了表面，就認(rèn)為混凝土不發(fā)生干縮。1.2溫差裂縫

4、混凝土內(nèi)部和外部的溫差過大會產(chǎn)生裂縫。溫差裂縫的主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般要求一次性整體澆筑，澆筑后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不容易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度將顯著升髙，而混凝土表面則散熱較快，形成了較大的溫度差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，此時，混凝齡期短，抗拉強(qiáng)度很低。當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度，則會在混凝土的表面產(chǎn)生裂縫。大體積混凝土施工，由于混凝土內(nèi)部與表面散熱速率不一樣，在其表面形成較大的溫度梯度，從而引起較大的表面拉應(yīng)力。

5、同時，此時混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力，超過此時的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。此種裂縫一般產(chǎn)生在混凝土澆筑后的第3天（升溫階段）?；炷两禍仉A段，由于逐漸降溫而產(chǎn)生收縮，再加上混凝土硬化過程中，由于混凝土內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)以及膠質(zhì)體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時收縮。這兩種收縮由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束，也會產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，直至出現(xiàn)收縮裂縫。1.3安定性裂縫安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。1.裂縫的防治措施2.1設(shè)計措施(1)精心設(shè)計混凝土配合比：混凝土配合比設(shè)計時，在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能的

6、降低混凝土的單位用水量，采用"三低(低砂率、低坍落度、低水灰比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設(shè)計準(zhǔn)則，生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂混凝土。(2)增配構(gòu)造筋提高抗裂性能，配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3?0.5%之間。(3)避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。(4)在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。(5)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮施工時的氣候特征，合理設(shè)置后澆筑，在正常施工條件下，后澆縫間距20?30m,保留時間一般不小于60天。如不能預(yù)測施工時的具體條件,也可臨

7、時根據(jù)具體情況作設(shè)計變更。2.2施工措施(1)嚴(yán)格控制混凝土原材料的的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1?1.5%以T)o(1)細(xì)致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加減水劑。（3）采用綜合措施，控制混凝土初始溫度：混凝土溫度和外界溫度變化對混凝土裂縫是極其敏感的。當(dāng)混凝土從零應(yīng)力溫度T2降低到混凝土開裂的溫度Tt時，t時刻的混凝土拉應(yīng)力Ot超過了t時刻的混