大体积混凝土施工裂缝的成因及控制.pdf

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1、大体积混凝土施工裂缝的成因及控制戴旭(湖南航空工程建设监理咨询有限公司，湖南长沙410001)摘要：本文论述了大体积混凝土施工裂缝产生原因及控制措施，以供参考。关键词：混凝土；裂缝原因；控制措施中图分类号：TU755．7文献标识码：B文章编号：1672—4011(2012)06—0133—02O前言大体积混凝土其主要特点是体积大、表面积小，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，而导致混凝土发生裂缝现象，影响结构安全和正常使用，所以必须认真对待，从根本上加以分析，采取有效措施来保证工程质量。l大体积混凝土施工裂缝产

2、生原因1．1温度原因(1)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。(2)由于结构温差较大，受到外界的约束引起的。当大体积混凝土浇筑在约束地基(例如桩基)上时，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，易发生深进直至贯穿的温度裂缝。1．2收缩裂缝混凝土

3、浇筑成型后，养护工作不到位，没有及时地进行表面履盖，表面水份散失过快，导致混凝土内部与外部不均匀收缩。其表面干收缩大于其内部干收缩值。由于此干缩快慢差而形成的混凝土表面拉应力，也是混凝土产生裂缝的重要原因。主要表现在振捣不密实或者骨料下沉，表层浮浆过多，混凝土浇筑后，没有及时抹压(特别是初凝前的二次抹压)，且表面覆盖不及时，受风吹13晒，表面水份散失快，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。1．3钢筋锈蚀引起的裂缝由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度

4、降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2—4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗列混凝土表面。1．4施工材料质量引起的裂缝混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。1．5施工工艺质量引起的裂缝在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向

5、的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。2大体积混凝土施工裂缝的控制措施2．1混凝土组成材料的要求(1)水泥品种的选用。水泥应选用水化热低和凝结时间长的水泥，如低热矿渣硅酸盐水泥、中热矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等，当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时，应采取相应措施延缓水化热的释放。(2)细骨料。配制大体积混凝土，应选用细度模数在2．7—3．1之间的含泥量最低的中粗砂，含泥量<2％。(3)粗骨料。石子应采用连续级配、良好粒级的弹性模量

6、低的骨料，优先选用5—40mm石子，减少混凝土收缩，含泥量<1％，符合筛分曲线要求，骨料中针状和片状<15％(重量比)。(4)外掺剂。为满足和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求，宜在大体积混凝土中掺人适量的缓凝型减水剂。除加入减水剂外，有些混凝土还要根据需要加入其他外加剂，如掺入适量的微膨胀剂，使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力。在尽量少用水泥的基础上，掺人一定量的粉煤灰，以保证胶凝材料的总量。掺入适量的优质粉煤灰可以代替和节约水泥，一般掺量为水泥重量的15—20％。粉煤灰在混凝土中主要起物理填充作用，加强了粉末效应，增

7、加了混凝土的密实度，改善施工性能，减少混凝土的泌水和离析现象，减少收缩。粉煤灰还能够延缓水化热峰值的出现，降低温度峰值。粉煤灰和减水剂同时掺人混凝土中，可以降低水灰比，减少水泥浆量，提高混凝土的可泵性。2．2大体积混凝土配合比的设计大体积混凝土一般采用泵送工艺浇筑，因此在满足可泵性前提下，尽量降低砂率，砂率最佳值为0．33，以合理粗细骨料的比例，砂率过高意味着细骨料多，粗骨料少，增加了收缩，对抗裂不利。坍落度尽量选择小值，一般控制在100～140mm，以减少收缩变形。2．3施工过程的控制混凝土的抗拉强度远小于抗压强度，这是混凝土容

8、易芸羔曼燮墨!丝星缝丝坠———羔篓开裂的内在因素。普通混凝土极限拉伸离散性很大，因此在施工中必须创造条件，确保混凝土均匀密实。(1)控制混凝土的出机温度和浇筑人模温度。混凝土原材料中，砂石与水对出机温度影响最大，在气温较高时，宜在砂石堆场设置简易遮