小议桥梁工程中大体积混凝土裂缝控制

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1、小议桥梁工程中大体积混凝土裂缝控制　　摘要：本文分析了桥梁工程中混凝土裂缝的形式、发展趋势以及影响因素等。并提出了相应的解决措施，仅供参考。关键词：混凝土施工；形成原因；裂缝控制中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：前言大体积混凝土施工由于构件内部水泥水化作用所放出的热量不易释放，而热量迅速积聚使混凝土内部温度提升较快，容易造成混凝土结构体内外的温差较大，同时混凝土的抗拉强度低，弹性模量小，致使混凝土开裂。大体积混凝土裂缝大致可分为以下三种：①表面裂缝表面裂缝较细微且走向规律性不明显，一般类同于结构表面龟裂，对结构强度影响相对较小。

2、②深层裂缝表面裂缝进一步发展恶化就会逐渐演变为深层裂缝，直至发展为贯穿裂缝，深层裂缝和贯穿裂缝的走向一般与主筋平行或接近平行，深层裂缝部分切断了结构体，危害性严重。③贯穿裂缝贯穿裂缝切断了结构，从根本上破坏了结构的整体性和稳定性，危害极为严重。一、大体积混凝土结构裂缝的形成原因51、受混凝土材料特性的影响(1)在混凝土拌合以后，混凝土中的水泥与水发生水化反应，水化物的产生使不同物质颗粒胶结在一起，这是混凝土产生强度的内在原因。但是，混凝土初步硬化后，其内部毛细管也随之形成，由于混凝土硬化是一个相对较长的过程，即水泥水化至硬化也是一个相对较

3、长的过程，使已经形成的混凝土毛细管系统周边的张力平衡条件发生变化，导致混凝土出现裂缝。(2)水泥的水化反应是一个放热反应，大量热能是通过传导到结构表面再释放出去，温度测试证明这种热能积聚较快，根据刚体热胀冷缩的原理，这种迅速积聚的热能造成混凝土内部温度急剧增加、体积急剧膨胀，而结构表层散热较快，混凝土结构内外产生温度差，这种温度差导致结构内外热胀冷缩形变的不均衡，混凝土产生裂缝。(3)粗骨料和掺合料的影响：大量研究表明，碱骨料反应对结构裂缝的产生和发展影响巨大，矿物掺合料对混凝土耐久性的提高有很大帮助，但是由于目前国内矿物掺合料性能和质量

4、的差别较大，故使用矿物掺合料不当也是造成混凝土开裂的原因之一。5(4)外加剂的影响：水泥水化热的释放快慢和强弱除了受水泥用量的影响外，还取决于水泥水化过程延续的时间。水化延续的时间涵盖了混凝土初凝、终凝至达到强度的全过程，其中控制初凝的时间具有重要的作用。外加剂的缓凝作用可使水泥水化放热速率减慢，有利于热量消散，使混凝土内部升温降低，这样可以避免产生温度裂缝。(5)混凝土配合比的影响：混凝土配合比对混凝土硬化程度造成影响，或由于水化热过多而使混凝土产生裂缝。2、受混凝土的结构影响(1)混凝土的均匀性：混凝土的拌合过程是将粗细骨料、水泥、水

5、和掺合料等各组成部分均匀分布的过程，但从混凝土开始浇筑时到混凝土失去流动性的过程中，如果操作工艺等因素不合理，将造成混凝土中各组成部分的密度不同。由于水泥分子的多少控制水化热能，进而控制热胀冷缩程度的根本因素，故结构内部水泥颗粒分布的不均匀，必然造成水泥水化—硬化的均匀性遭到破坏。这种不均匀性造成了混凝土结构强度出现不均匀性，在外力的作用下，易产生裂缝。(2)混凝土的密实性：混凝土的密实性的影响主要表现在两个方面，其一是密实性的不同造成混凝土结构的渗透性差异，在养护过程中外界水分子的渗入也发生变化，从而影响水泥的水化作用和水化热的释放；其

6、二是在后期结构使用中，混凝土密实性的不同造成其力学性能的不同，密实性差的部分抵抗结构外力的性能相对较差，这也是影响裂缝发展的重要原因。3、结构使用环境的影响5(1)环境温度：混凝土具有热胀冷缩的特性，当养护环境温度和混凝土结构体温度有较大差别时，将影响表层和内部的混凝土的膨胀或收缩，这种差异也是导致表层混凝土开裂的原因之一。(2)环境湿度：混凝土的湿涨干缩特性受环境湿度的影响。由于环境湿度过小而引起的混凝土干缩裂缝是很常见的，其产生的原因是在混凝土养护过程中，由于对环境湿度控制不好，致使结构中的水分子向周边空气中散失，例如夏天暴晒、春秋干

7、风强烈的时候，易产生裂缝，但这种一般是表面裂缝，对混凝土的承载力影响不大，对混凝土的使用性能有较大的影响。(3)混凝土结构的约束情况：除去混凝土自身的不均匀收缩和膨胀会引起裂缝外，构件的约束条件对混凝土的裂缝产生也有较大影响。混凝土的养生和强度发展阶段，当混凝土结构收缩或膨胀力大于约束反力时，结构的约束条件会被破坏；反之，当混凝土结构收缩力小于约束反力时，结构必然会产生裂缝。(4)混凝土所受外力的情况：主要是指混凝土结构承受外力时，当外力的作用大于混凝土的承受外力的极限或混凝土硬化未完成而违规承受荷载时，混凝土也会产生裂缝。混凝土裂缝的产

8、生一般不是由单一的因素造成的，往往是由多种因素共同作用的结果。5二、大体积混凝土裂缝控制措施大体积混凝土施工应采取措施减少内部热量的产生，有效地散发内部热能，控制好结构内部和表面的温度差，确保