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1、大体积高强混凝土施工论文 关键词:大体积高强混凝土裂缝原因防治措施进入21世纪以来，建筑施工技术飞速发展，随着工程建设的规模越来越大型化，混凝土体积由几百立方米逐渐增大到几万立方米，建筑施工中时常涉及到大体积混凝土的施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。由于现在施工中普遍使用的是商品混凝土和大坍落度混凝土，而此类混凝土的开裂现象一直比较普遍，加之现在所生产的放热速度较过去大为提高的水泥，这使得大体积混凝土的温度裂缝问题更加严重。 大体积混凝土温度裂缝是一个十分复杂的问题，预防和控制其产生是人们一直在致力解决的问题。本文总结分析了国内的研究成果，分析了大体积混凝土裂缝
2、的类型，对大体积混凝土裂缝的成因进行了分析总结。 一、裂缝原因分析 大体积混凝土产生裂缝的原因可分为二类: (1)由外荷载引起的裂缝,也即结构性裂缝。 (2)由变形变化引起的裂缝,包括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝,也即非结构性裂缝。本文主要介绍和讲解非结构性裂缝的形成原因。 1、水泥在水化过程中产生大量的热量 水泥在水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出的热量达/g，因而使混凝土内部的温度升高，它在1～3天内放出的热量是总热量的一半。混凝土内部的最高温度多发生在浇筑后3～5天内，当混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形，温度应力与
3、温度成正比。而混凝土内部的温度与混凝土及水泥用量有关，即混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，因而引起裂缝的可能性也越大，当这种温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。因此，防止混凝土出现裂缝的关键就是控制混凝土内部与表面的温差。 2、内外约束条件的影响 大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起，当温度变化时，受到下部地基的限制，因而产生外部约束力。混凝土在早期温度上升时，混凝土的弹性模量小，徐变和应力松驰度大，因而压应力较小。但当温度下降，产生较大的拉应力，若超过混凝土的抗拉强度，混凝土会产生垂直裂缝。混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高，热膨胀大，因而在中心产生压应力
4、，在表产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束作用时，同样会产生裂缝。 3、混凝土的收缩变形 混凝土的收缩变形包括混凝土的塑性变形、体积变形、干燥收缩和混凝土匀质性的影响。混凝土中80%的水分要蒸发，20%的水分是水泥硬化所必需的。随着混凝土的继续干燥而使20%的吸附水溢出，就会出现干燥收缩。而表面比中心干燥得快，因而在表面产生拉应力而出现裂缝。 4、设计不合理引起的裂缝 混凝土设计钢筋含量偏低,间距过大,钢筋不能有效抵消混凝土内部足够的拉应力,从而导致裂缝。在钢筋周围混凝土受到约束不能很自由发生形变。如果钢筋直径偏大,约束很强,钢筋周围混凝土将产生很大的应力
5、。另外,设计混凝土保护层过薄,也易使混凝土表面出现裂缝。大体积混凝土设计成高标号,由于其脆性大为增加,抗拉能力降低,在其它条件相同情况下,对各种因素的敏感程度大为提高。同时混凝土强度高,约束增强,也是造成混凝土表面产生裂缝的重要原因。本工程井壁内层采用内钢筒结构,内钢筒通过锚卡与混凝土连结,使混凝土受到边界约束,在锚卡周围混凝土也受到强的约束,对混凝土自由形变非常不利。 5、选用材料不合理引起的裂缝 水化热主要是水泥中矿物组份在水化过程中所放出的热量。因此,选用合适的水泥对预防混凝土产生裂缝至关重要。选用中、低热水泥或大坝水泥有利于降低水化热,但低热水泥混凝土收缩性较高,且价
6、格高于普通水泥。另外,水泥改标后,其比表面积比改标前大为提高,虽然能增加水泥的抗压强度,但不利于混凝土水化热的散发和延缓放热速度,容易产生应力聚集。骨料的品种、粒径对混凝土收缩也有很大影响。骨料的粒径大,混凝土收缩小,有利于混凝土水化热散发,但不利于混凝土强度的提高,特别是高强度混凝土。 6、施工不合理引起的裂缝 (1)浇筑混凝土时倒灰不均匀,用振动棒找平时,往往是混凝土中石子一振已下沉,多为砂浆或石子偏少的混凝土往两边跑,造成砂浆积聚,使局部混凝土中相对水泥含量增加,此处容易产生大的温度应力与收缩应力,造成裂缝。 (2)混凝土振捣时过振,造成粗骨料下沉,细骨料留在上层,强
7、度不均匀。特别是最上一段混凝土,过振造成细骨料集中在上部,极易产生收缩裂缝。 7、外界气温变化的影响 混凝土内部温度是由于水泥水化热的绝对温度、浇筑温度和混凝土的散热温度三者的叠加，其中浇筑温度与外界气温有直接关系。外界气温越高，浇筑温度也越高。当温度下降快，会大大增加外层与内部混凝土的温度梯度，从而产生温差和温度应力，使大体积混凝土出现裂缝。因此控制混凝土表面温度与外界气温温差，也是防止裂缝的重要一环。 二、防治措施 1.设计措施 精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具
