浅析大体积混凝土施工的裂缝产生与控制

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1、浅析大体积混凝土施工的裂缝产生与控制浅析大体积混凝土施工的裂缝产生与控制　摘要：本文分析了大体积混凝土裂缝产生的原因，重点对裂缝产生的原因和控制进行了分析。在配合比设计、施工工艺和测温、养护等方面就大体积混凝土裂缝的控制提出了有针对性的措施，为在不同施工环境和条件下指导混凝土施工提供了依据。　　　　裂缝的形成原因主要是混凝土所承受的拉应力和混凝土本身的抗拉强度之间的矛盾发展的结果。因而为了控制大体积混凝土裂缝，就必须提高混凝土本身抗拉强度和降低抗应力(尤其是温度应力)。抗拉强度主要决定于混凝土的强度等级及组成材料，要保证抗拉强度关键在于原材料

2、的优选和配合比的优化。但是从经济角度来考虑，此种方法不宜采用。所以降低拉应力是控制混凝土裂缝的有效途径。降低拉应力主要通过减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。　　温度裂缝　　温度裂缝产生的原因有以下两个方面：　　由于温差较大引起的，混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，混凝土内部膨胀高于外部，此时混凝土表面将受到很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。　　结构温

3、差较大，当大体积混凝土浇筑在约束地基(例如桩基)上时，由于受到外界的约束，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，或根本无法消除约束，裂缝易发生深进，直至贯穿整个混凝土整体。　　温度裂缝形成的过程一般分为三个时期：　　一是初期裂缝，就是在混凝土浇筑的升温期，由于水化热使混凝土浇筑后2-3天温度急剧上升，内热外冷引起“约束力”，超过混凝土抗拉强度引起裂缝。　　二是中期裂缝，就是水化热降温期，当水化热温升到达峰值后逐渐下降，水化热散尽时结构的温度接近环境温度，结构温度引起“外约束力”，超过混凝土抗拉强度引起裂缝。　　三是后期裂缝，当混凝土接近周围

4、环境条件之后保持相对稳定，而当环境条件下剧变时，由于混凝土为不良导体，形成温度梯度，当温度梯度较大时，混凝土产生裂缝。　　温度裂缝的产生一般是不可避免的，重要的是如何把其控制在规范允许的范围之内，要进行有效的控制，就必须进行科学预测，以保证控制的准确性。对温度应力的控制一般是现场进行温控。在浇筑混凝土时，采用温度传感片和测温仪，从浇筑开始测温(包括入模温度，环境温度)，并及时抹压(特别是初凝前)和保温保湿养护。浇筑完后根据温控指标，及时调整保温保湿养护条件。这里要说明一下，温度影响系数受多种因素影响，其中温度、湿度、散热界面(土、空气等)，初

5、凝时间、风速、温差等影响较大，特别是风速和温差较大时，温度影响系数会大大降低，最高温升将降低。但为防止降温过快，形成大的温度梯度，夏季选用蓄水养护,秋冬季加盖草袋、海绵，如果工地风大、气候干燥，拆模后应及时采取防风，保温措施，并及时回填土，实践证明这些方法对温度影响系数的改变是非常有用的，控制也是非常成功的。　　沉缩裂缝　　沉缩裂缝在大体积混凝土(特别是泵送大流态混凝土)施工中也经常出现。主要原因是振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，砼浇筑后，没有及时抹压实(特别是初凝前的二次拌压)，且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快

6、，产生干缩，混凝土早期强度又低，不能抵抗这种变形而导致开裂。在施工中充分利用外加剂(特别是缓凝剂)的特性，适时增加抹压次数(特别是初凝前的抹压)，对消除表面裂缝(特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝)是有效的。　　控制混凝土温升　　(1)选用中、低热的水泥品种，可以减少水泥水化反应释放的水化热，使混凝土减少升温。　　(2)掺入一定数量的粉煤灰外加料。粉煤灰具有一定活性，既可以替代部分水泥，又能改善混凝土的粘塑性和可泵性，降低混凝土的水化热粉煤灰最多掺量不得高于水泥用量的20%。　　(3)粗、细骨料的选择;根据施工条件和施工工艺，尽量选用粒径较大、级配

7、良好的石子;细骨料采用优质中、粗砂。增大骨料粒径可减少用水量，使混凝土的收缩和泌水随之减少，同时也减少水泥用量，使水泥的水化热减少，最终降低了混凝土的温升。　　延缓混凝土的降温速率　　大体积混凝土浇筑后应及时对混凝土进行保温、保湿养护。保温可减少混凝土上升温阶段的内外温差，防止产生表面裂缝;保温可防止混凝土表面脱水产生干缩裂缝;混凝土的保温、保湿还可使混凝土水化降温速率延缓，减少结构温差，防止产生过大的温度应力。　　提高混凝土极限拉伸值　　(1)掺入微膨胀外加料。适量的微膨胀外加剂可补偿混凝土的收缩，抵消由于多余水蒸发导致混凝土收缩而产生的拉

8、应力，从而提高混凝土的抗裂性。　　(2)改进施工工艺，提高施工质量。对浇筑后的混凝土进行二次振捣，能排除混凝土因泌水在粗骨料和钢筋下部产生的水分和空隙，提高混凝土与