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《淺議大體積混凝土裂縫成因研究和控制措施》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺議大體積混凝土裂縫成因研究和控制措施 摘要：筆者主要對大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的控制，以及混凝土原材料對裂縫的影響進行相關(guān)的分析，并提出如何預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：混凝土；原材料；合理選材；控制裂縫；中圖分類號：TU37文獻標識碼：A文章編號：在大體積混凝土澆筑后的凝結(jié)硬化過程中，由于水泥的水化作用而釋放出大量的熱量，這些熱量因大體積混凝土在短時間內(nèi)不容易導(dǎo)出，因而使底板中心溫度逐步升高，并與底板表面之間形成較大的內(nèi)外溫差，產(chǎn)生溫度應(yīng)力。當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土早期所能承受的拉應(yīng)力極限值時，底板就會出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土的裂縫破壞了結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性及防水性，對建筑質(zhì)量和安全危害嚴重，必須予
2、以高度重視，并進行科學(xué)控制。大體積混凝土裂縫受結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土原材料、配合比、施工方法、施工質(zhì)量、養(yǎng)護、環(huán)境等多種因素的影響，本文僅從材料方面加以探討。1混凝土原材料對裂縫的影響1.1水泥和水10大體積混凝土的開裂主要是由于混凝土的收縮受到約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度而導(dǎo)致。用不同的水泥種類、水泥用量拌制的混凝土產(chǎn)生的收縮值及強度值是不同的。礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高，普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低，另外水泥標號越低，單位體積用量越大，磨細度越大，則混凝土收縮越大，且發(fā)生收縮時間越長。日本水泥協(xié)會耐久性專門委員會裂縫小組的報告指出，水泥種類
3、及其制成的混凝土干縮試驗（4周）結(jié)果從大到小的排列順序是：高爐水泥>普通硅酸鹽水泥>粉煤灰水泥>中熱硅酸鹽水泥>早強硅酸鹽水泥>抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。采用礦渣硅酸鹽水泥的混凝土的收縮值比用普通硅酸鹽水泥的收縮值大25%左右，當(dāng)水泥采用不當(dāng)時，混凝土很容易開裂。混凝土的收縮值和強度與水的用量及水的性質(zhì)有關(guān)，用水量較多時，混凝土的收縮值也較大、強度降低。如水灰比為0.6混凝土收縮值比水灰比為0.4的混凝土增加約40%；混凝土中水的蒸發(fā)使混凝土干縮，混凝土的干縮隨水的性質(zhì)而變化。水表面張力愈小，其干縮值也愈小。1.2粗細集料10粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。這是由于骨料表面所帶的泥
4、份妨礙了骨料與水泥漿之間的咬合粘結(jié)，弱化了界面結(jié)構(gòu)，也就降低了混凝土的強度，特別是降低了抗拉強度。集料顆粒級配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生；骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土收縮量增大。不同的細骨料對于混凝土干縮的影響是不同的。13周試樣得出的細骨料對混凝土收縮的影響從大到小排列的順序是：河砂>陸砂>海砂>山砂；不同的粗骨料對混凝土干縮的影響也是不同的。粗骨料對混凝土干縮的影響從大到小排列的順序是：山碎石>河礫石>石灰石碎石。1.3外加劑混凝土中使用的外加劑種類很多，若外加劑品種選擇不當(dāng)、摻量不當(dāng)或施工不當(dāng)，將嚴重增加混凝土收縮。例如，摻膨脹劑
5、的混凝土在施工時早期保濕養(yǎng)護要求較高，否則更容易發(fā)生裂縫（因為膨脹劑要吸水）。在水灰比過低（小于0.4）時尤為嚴重。試驗表明摻化學(xué)外加劑的混凝土干縮值較大。使用促凝性AE減水劑的干縮值比使用一般化學(xué)外加劑的高10%以上，比不摻外加劑者高約40%。摻與不摻外加劑的混凝土歷時一年的干縮變化表明：使用外加劑，混凝土的初期干縮值較大，到19周后基本穩(wěn)定。1.4摻合料混凝土中使用的摻合料有粉煤灰與高爐礦渣粉等，其品種選擇不當(dāng)、摻量不當(dāng)或施工不當(dāng)，也將嚴重增加混凝土收縮。通常其干縮影響與使用混合水泥相同。102合理選材，優(yōu)化配合比，控制裂縫選擇混凝土原材料、優(yōu)化混凝土配合比的目的是使混凝土具有較
6、小的抗裂能力，具體說來，就是要求混凝土的絕熱溫升較小、抗拉強度較大、極限拉伸變形能力較大、熱強比較小、線脹系數(shù)較小，自生體積變形最好是微膨脹，至少是低收縮。具體應(yīng)從以下幾個方面著手：2.1水泥和水的選擇2.1.1降低水化熱水泥在水化過程中所放出的熱量，稱為水化熱。水化熱在大體積混凝土工程中是不利的，積聚在混凝土內(nèi)部的水化熱不易散出來，常使內(nèi)部溫度高達50℃-60℃，由此造成的溫度應(yīng)力將使混凝土產(chǎn)生裂縫。水泥礦物的放熱量和放熱速度具有以下順序，見表1及表2。表1不同熟料礦物的水化熱表2不同熟料礦物與水作用的性質(zhì)由表2可以看出，四種主要礦物在熟料中的相對含量變化時，水泥性能隨之改變。大體
7、積混凝土若要使用水化熱較低的水泥時，則應(yīng)當(dāng)適量提高硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣的含量，并限制鋁酸三鈣和硅酸二鈣的含量。10水化熱是大體積混凝土結(jié)構(gòu)在選用水泥品種時，應(yīng)考慮的主要因素之一，除此以外還應(yīng)綜合考慮強度、坍落度等因素，以確定合適的水泥品種。某些水泥的水化熱雖然低，但強度也低，在配制混凝土?xí)r，為達到要求的強度，必將需用較多的水泥，結(jié)果混凝土的發(fā)熱量可能比采用水化熱較大、強度較高的水泥時還要大。目前在大體積混凝土中應(yīng)用最多的是礦渣硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。2
