大体积混凝土裂缝产生的原因与防治措施浅析

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1、大体积混凝土裂缝产生的原因与防治措施浅析孙静中国葛洲坝集团第五工程有限公司摘要:本文结合工程施工实践，重点对大体积混凝土裂缝成因及防治措施进行了探讨,并从原材料、施工和养护三个方面阐述了防治碗裂缝的一般方法。关键词:大体积碇;特性;裂缝;原因;防治措施;作者简介：孙静（1982-）,女，湖北宜昌人，专科，助理工程师，研究方向:水利水电工程大体积混凝土是指“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25°C的混凝土”（日本建筑学会（JASS5）的规定）。在国内

2、，一般把混凝土结构物中实体最小尺寸部位所用的混凝土称为大型混凝土，其主要特点是混凝土用量多、分区施工口单位较大、结构截面大、内部热量不易散发。这些特点导致大体积混凝土施工屮，普遍会遇到裂缝控制问题。如何控制混凝土裂缝，确保浇筑质量，成为大体积混凝土施工中的一个重要问题。作者结合施工实践，对大体积混凝土裂缝成因及防治措施进行探讨。1裂缝产生原因碗产生裂缝，主要是因为非受力变形引起的，分为混凝土体积收缩引起的裂缝和温度应力引起的裂缝。本文重点讨论温度裂缝。温度裂缝主要是由于混凝土结构内外温差过大造成的。1.

3、1混凝土产生温差的主要情形（1）浇筑初期，混凝土内部产生的大量水化热难以散发，导致其内部温度迅速上升，但其表面温度述是环境温度，由此产生内外温差。当这种温差在混凝土初凝时产生的拉应力超过混凝土自身的抗拉强度时，就会形成裂缝。（2）拆模前后，混凝土表面温度很快降低，这种温度陡降也会产牛裂缝。（3）当混凝土内部温度达到最高后，热量逐渐散发，达到最低温度或使用温度时，也会形成温差，产生裂缝。1.2施工中造成裂缝的原因（1）原材料方面:水泥等级或品种选用不当、水泥存放时间长、因受潮产生凝结、非正常膨胀、水化热过

4、高;粗细骨料级配不良、含泥量大、骨料表面含碱;掺合料比例过大、细度未达标;外加剂掺量选择不当、与水泥或掺合料的相容性不好；水泥用量和用水量过大、砂率和水灰比选择不当。（2）施工控制方面:原材料、外掺合料、外加剂称量不准;搅拌吋间过长或不足、振捣或插入不当、拌合物不均匀、任意加水;运输停置时间长;连续浇筑时间过长、浇筑顺序不当、入模速度过快、摊铺分层过厚，振捣不及时、过振或漏振、施工缝处理不当；养护不到位、未及时覆盖保湿或保温、早期失水补充不及时等。（3）设计方面:存在结构断面突变、钢筋配置过少或过多、未

5、充分考虑混凝土的收缩变形、混凝土强度等级过高、荷载收缩等因素。2大体积磋裂缝的主要防治措施大体积碗裂缝的防治主要应从原材料、施工、设计三个方面采取措施。2.1原材料方面2.1.1合理选择水泥水化热是产生大体积混凝土的温差的主要原因，为减小温差，就应该选择早期水化热低和安定性好的水泥。工程实践中，一般选择低热矿渣水泥和中热硅酸盐水泥。同时，水泥的细度也会彫响水化热的放热速率。所以，在保证水泥活性的情况下，要尽可能使水泥的细度减小。研究表明:表面积毎增加100cm/g,Id的水化热增加17J/g~21J/g

6、,7d和20d均增加4J/g~12J/g。2.1.2掺加粉煤灰为降低水化热，提高和易性，同时减少水泥用量，通常可以在水泥屮掺入部分粉煤灰。其作用是：（1）粉煤灰中的硅铝氧化物能够与水泥中的水化产物产生二次反应，降低殓的热胀；（2）粉煤灰的火山灰反应能改善殓内部的孔结构，降低总的孔隙率，孔结构进一步细化，分布更加合理，使得硬化后的混凝土更加致密，收缩值也相应减少。但粉煤灰的比重小于水泥，振捣中容易浮在表面，导致表面掺合料较多，强度降低，容易形成塑性收缩裂缝。所以，在实际施工屮，应根据具体情况确定粉煤灰的掺

7、量。2.1.3选择合适的粗、细骨料仃）粗骨料。在粗骨料选择时，应尽量选择粒径大的，因为粒径越大，级配越好,孔隙率就越小，总表面积也越小，这样水泥砂浆的用量也越小，水化热随之降低，对防止裂缝十分有利。（2）细骨料。在细骨料选择时，宜选用中粗砂和级配良好的中砂，最好选用干净的中粗砂。因为中粗砂孔隙率较小，总表面积也小,絵浇筑吋水泥用量和用水量可以减少，水化热会降低，裂缝就会减少。同时，要将砂子的含泥量控制在3%以下，因为含泥量越大，收缩变形也就越大，裂缝就会越严重。2.1.4加入外加剂加入外加剂能降低混凝土

8、收缩开裂的机会。在此主要介绍减水剂、引气剂及缓凝剂三种。（1）减水剂。减水剂的作用主要是改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度，或在保持混凝土强度的情况下减少水泥用量。使用减水剂可使用水量减少25%、水泥用量减少15%,减少的体积用骨料补充。水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，因此水灰比降低、水泥用量减少对防止混凝土开裂十分有利。此外，减水防裂剂还能提高混凝土的抗拉强度，从而大幅度提高混凝土的抗裂性能。⑵引气剂。引气剂的作用主要是改善