大体积混凝土裂缝成因及控制

大体积混凝土裂缝成因及控制大体积混凝土裂缝成因及控制大体积混凝土裂缝成因及控制 [摘要] 在土木工程施工中，由于温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性以及结构不合理等等原因，造成混凝土在施工过程中产生裂缝。本文对土木工程施工中大体积混凝土裂缝的成因及其防止措施进行了论述。 [关键词] 土木工程大体积混凝土裂缝成因控制大体积混凝土被广泛用于土木工程施工中，但是大体积混凝土由于水泥凝结硬化过程中释放出大量的水化热，形成较大的内外温差，当温差较大时，混凝土内部的温度应力有可能超过混凝土的极限抗拉强度从而产生温度裂缝，同时混凝...

大体积混凝土裂缝成因及控制大体积混凝土裂缝成因及控制 [摘要] 在土木工程施工中，由于温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性以及结构不合理等等原因，造成混凝土在施工过程中产生裂缝。本文对土木工程施工中大体积混凝土裂缝的成因及其防止措施进行了论述。 [关键词] 土木工程大体积混凝土裂缝成因控制大体积混凝土被广泛用于土木工程施工中，但是大体积混凝土由于水泥凝结硬化过程中释放出大量的水化热，形成较大的内外温差，当温差较大时，混凝土内部的温度应力有可能超过混凝土的极限抗拉强度从而产生温度裂缝，同时混凝土降温阶段如果降温过快，可能导致收缩贯穿裂缝。此外，混凝土本身的收缩也可能造成裂缝的产生。因此控制大体积混凝土产生裂缝尤为重要。一、混凝土裂缝产生的原因大体积混凝土裂缝的主要类型 1、干缩裂缝混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。干缩裂缝多发生在混凝土养护结束后或是浇筑完毕后的一周左右，多为表面性的平等线或网状浅细裂缝，宽度大约在0.05~0.2mm。 2、塑性裂缝混凝土塑性裂缝是指混凝土浇注成型后还未硬化,仍处于可塑状态时产生的裂缝，塑性裂缝的出现影响混凝土的外观质量，更重要的是会造成混凝土防水性能下降、钢筋容易腐蚀等不良后果，影响混凝土的使用年限。混凝土塑性裂缝一般可分为两类， (1)塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝，这两种裂缝的形成过程都与泌水有关，泌水是指混凝土浇注捣实后尚未凝结硬化之前，从外表看在混凝土的浇注面上出现一层清水的现象。这是因为水在混凝土拌和物各组成材料中比重最小。当混凝土成型后的静止部分密度较大的固体颗粒还会向下沉积，而水则只能向上浮动，一部分水泌出到混凝土的外表面，容易造成塑性收缩裂缝;另一部分被截留在粗骨料的下面形成水囊，水分蒸发后产生空隙及界面裂缝，从而降低了钢筋与混凝土之间的粘结强度，致使混凝土的抗冻、抗渗和抗腐蚀能力减弱，抗压、抗折强度降低。 3、温度裂缝混凝土浇注后，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。水泥水化产生大量的水化热。混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3到5天，聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升。随着混凝土龄期的增长，温度逐渐下降，而弹性模量增高，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差。造成混凝土内部与外部热胀冷缩的程度不同，混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大，使混凝土表面产生很大的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝。二、大体积混凝土裂缝的控制 (一)合理选取材料优先选用收缩小的或具有微膨胀性的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥。选择线膨胀系数小、岩石弹性模量低、表面清洁无弱包裹层且级配良好的骨料;尽可能减少水的用量。水泥的品种及用量选择水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙(c3a)，其他成分依次为硅酸三钙(c3s)、硅酸二钙(c2s)和铁铝酸四钙(c4af)。另外，水泥越细发热速率越快，但是不影响最终发热量。充分利用混凝土的后期强度，以减少水泥的用量。 (二)控制外加剂与掺合材料的掺量 1、引气剂引气剂除了能显着提高混凝土抗冻融循环和抗侵蚀环境的能力外，能显著降低新拌混凝土的泌水，提高混凝土的工作度，降低混凝土的弹性模量，优化混凝土体内微观结构，提高混凝土的抗冻性能。 2、粉煤灰混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱集料反应，减少新拌混凝土的泌水等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同时会显着降低混凝土的早期强度，对抗裂不利。试验表明，当粉煤灰取代率超过20%时，对混凝土早期强度影响较大，对于抗裂尤其不利。 3、减水剂缓凝高效减水剂能够提高混凝土的抗拉强度，并对减少混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形等性能起着极为重要的作用。 (三)控制温度 1、降低混凝土的浇筑温度，拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却。 2、减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热(热天浇筑)。 3、埋设水管，冷水降温。 4、规定合理拆模时间，气温骤降时做好混凝土表面保温措施，避免混凝土表面发生急剧温度梯度。在寒冷季节，对在施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，采取保温措施。大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。目前控制和解决的重点是温度应力引起的混凝土裂缝，应从根本上加以控制和预防，把混凝土的裂缝减少到最低限度，以避免危害结构的裂缝的产生。? 参考文献 [1]周富荣.养护对混凝土早期收缩和开裂的影响[d].浙江大学，2006. [2]杨光.水泥混凝土路面早期断裂的原因及防治方法[j].山西建筑，2010，(05). [3]吴国雄.水泥混凝土路面开裂机理及破坏过程研究[d].西南交通大学，2003.

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