大体积混凝土裂缝的产生及防治措施.doc

1、大体积混凝土裂缝的产生及防治措施摘要: 文章对大体积混凝土的概念和特征进行了阐述，对工程建设中大体积混凝土的裂缝类型从四个角度进行了归纳总结，对大体积混凝土裂缝产生的主要原因进行了深入而又积极的分析，在此基础上，提出了防治大体积混凝土裂缝的五项措施，希望对大体积混凝土工程施工有一定的参考作用。 关键词:大体积混凝土，裂缝原因，防治措施 中图分类号：TU37 文献标识码： A 1 大体积混凝土 大体积混凝土为混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于 1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝，施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温差，需合理解决温度应力并严格控制裂

2、缝开展的一种混凝土结构。 大体积混凝土工程结构较厚、体形较大、钢筋较密，且混凝土用量较多，施工条件较为复杂，施工技术要求高，需连续浇筑，内外温差和温度应力较大;此外，还需满足强度、刚度、整体性和耐久性要求。大体积混凝土在现代工程建设中占有重要地位，越来越多地应用到高层建筑、水利水电工程、桥梁工程、水工构(建)筑物以及现代工业生产等许多工程领域。 2 裂缝产生的原因 2. 1 裂缝类型 从不同的角度可将大体积混凝土的裂缝分为很多种类型，常见裂缝的分类方法有: 1)按裂缝大小程度分为宏观裂缝和微观裂缝。宏观裂缝是指肉眼可以看见的裂缝，有贯通的，也有未贯通的，对建筑结构的危害严重，须引起重视;微观裂

3、缝只能用特殊的检测仪器才能观察到，不贯通也不连续，对主体结构无较大影响。 2)按裂缝引起成因分为结构性裂缝和材料性裂缝。前者是由于给结构施加一定程度的外力所引起的;后者则是混凝土自身材料的收缩和缺陷导致的裂缝。 3)按裂缝出现时间分为凝固前裂缝和凝固后裂缝。凝固前裂缝是新浇灌的混凝土在振捣结束后，由于骨料下沉受到钢筋的阻碍所产生的裂缝，其顶部较宽、向下变细、深度很浅;混凝土在硬化过程中，由于泌水和表面水分快速蒸发，产生形状不规则、长短不一、既宽又密的裂缝，即凝固后裂缝。 4)按严重程度分为表面裂缝和贯穿裂缝。表面裂缝对结构没有太大影响，贯穿裂缝破坏结构的整体性，引起钢筋锈蚀，造成渗漏，降低了结

4、构的耐久性。 2. 2 原因分析 1)混凝土属于脆性材料，抗压强度是抗拉强度的十倍，大体积混凝土构件很容易在外力的作用下，拉应力远远大于抗拉强度，促使混凝土构件出现开裂。 2)大体积混凝土的标号一般止较高，多用于基础工程。由于内部温度在施工期间很难散发出去，加上基础的配筋量较小，多采用大直径钢筋，当混凝土收缩时，在钢筋表面会出现辐射性的裂缝。 3)混凝土是一种非均质材料，由砂、石、水泥、水等组成。在外界环境的影响下，随着混凝土的慢慢硬化，体积开始出现不均匀的变形;水泥收缩很大，而骨料收缩很小，不对等的收缩速率，破坏了彼此相勺二之间的约束应力，造成混凝土结构内部或表面出现微裂现象。 4)由于大体

5、积混凝土结构构件的断面尺寸和受力存在一定差异，在进行结构设计时，很容易导致构件在刚度、配筋率、内外温差等方面出现差异，从而引起大体积混凝土出现某种程度的断裂。 5)大体积混凝土在硬化过程中，由于受到水化热所产生的温度应力持续作用和上部构件荷载作用的共同影响，出现了较大的拉应力，导致构件开裂。 总之，大体积混凝土裂缝的产生有多种原因，有设计方面的、材料方面的、混凝土配合比设计方面的、现场施工及养护方面的、使用(外界因素)方面的等。 3 防治措施 3. 1 设计方面 1)配合比。合理的配合比是预防和控制裂缝的基本保障。选配的原材料须满足标准规范要求，骨料级配、水灰比、外加剂、用水量等都要严格把控，

6、并对配合比进行适当优化。 2)增配构造筋。为了有效提高大体积混凝土的抗裂能力，宜选用直径小、间距密的配筋形式，且全断面的配筋率控制在 0.3%-05%为宜。 3)防止应力集中。为有效避免混凝土的薄弱部位由于外力作用而出现应力集中的现象，在设计时，应重点对此部位采取增强措施。 4)合理设置暗梁。通过科学合理的设置暗梁，可以有效提高构件边缘部位的极限抗拉强度，避免过旱出现裂缝。 5)科学布置后浇带。在正常施工作业条件下，后浇带的间距宜为 30 m 左右，浇筑时间应大于 2 个月。 3. 2 原材料控制 1)水泥。宜选用水化热小、收缩性小或具有微膨胀性、铝酸三钙含量较低、硅酸三钙含量较低的低热矿渣水

7、泥、粉煤灰水泥，减少混凝土内拉应力，提高混凝土的抗裂性能。2)粗、细骨料。骨料应具有线膨胀系数小、弹性模量低等特点，且级配优良，尽量采用中砂，严格控制砂、石子的含量。3)粉煤灰。为了增强混凝土的抗渗性、耐久性，控制水化热，有效减少碱骨料反应，可掺入适量的粉煤灰。4)外加剂。掺加适量的减水剂和引气剂，能在一 定程度上使混凝土的单位水泥用量和用水量显著降低，坍落度得到明显改善。 3. 3 施土过程控制 1)搅制。在混凝土拌制过程中，要确保原材料计量准确，控制原材料投入搅拌机顺序，不采用“外掺， “后掺”的做法，严格控制拌制时间，搅拌完成后装入运输车时，立即测定坍落度，同时观察混凝土的和易性，不得存

8、在离析、分层等现象，严格控制混凝土出机坍落度。 2)分段设置。采用分块浇筑法，分块浇筑可分为全面分层(即在第一层全部浇筑完成后，再回头浇筑下一层)、分段分层(先从底层开始浇筑混凝土，达到一定距离后再开始第二层浇筑)和斜而分层(从最下端开始浇筑混凝土，逐渐上移)三种浇筑方法。 3)浇筑要求。每次混凝土浇筑都不可过高、过厚，必须做到全面振捣，不得出现漏振和超振现象，并严格控制振捣时间，在施工中常以混凝土开始泛浆和不冒气泡为依据。浇筑须连续进行，应在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕。大体积混凝土宜分层浇筑、分层振捣密实。浇筑过程中，应经常检查模板、支架、预埋件等的情况，当发现有变形、移位时，

9、应及时采取措施进行处理。 4)施工缝处理。施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定，并宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。在施工缝处浇筑混凝土时，应满足表面干净、湿润，且不得有积水，强度 不小于 1.2 MPa 等相关标准规范的要求。5)泌水处理。做好混凝土振捣过程中的泌水处理，在两侧模板底部和上部留出预留孔，排除混凝土表面的泌水，这样可以提高混凝土的质量，以减少混凝土表面裂缝。 3. 4 养护控制 养护是大体积混凝土施工的关键环节，主要目的是降低大体积混凝土浇筑时内外温差值、减缓大体积混凝土浇筑块体的降温速度，达到防止或控制温度裂缝的目的。 1)对于大体积混凝土的养护常采取自然养护和加热养护两种

10、方式进行。其中，自然养护又可以分为覆盖浇水养护、薄膜布养护和养生液养护三种类型。 2)对已浇筑完毕的混凝土，应在混凝土终凝前(通常为浇筑完毕后 8 h-12 h 内)，开始进行自然养护。 3)大体积混凝土采用覆盖浇水养护的时间，因水泥种类不同而不定，但必须满足不得少于 7d 的规定;浇水次数应能保持混凝土表面处于湿润状态，混凝土的养护用水应与拌制用水相同。采用塑料薄膜布养护时，其表面全部应覆盖包裹严密，并应保证塑料布内有凝结水。采用养生液养护时，应按产品使用要求，均匀喷刷在混凝土外表面，不得漏喷刷。 4)已浇筑混凝土强度未达到 1.2 MPa 之前，不得在其上进行踩踏或安装模板及支架等。 结束语 由于大体积混凝土的体积较大、容易开裂，不仅会影响建筑物的使用功能，而且还会影响建筑物的结构安全。本文通过对大体积混凝土裂缝的原因的深入分析，提出了切实有效地防裂措施。大体积混凝土的施工质量是一个系统化的工程，在工程设计和施工中必须通过精心策划，严格管理，合理控制施工质量，才能确保工程质量。 参考文献: l李潘武，大体积混凝土非荷载应力的施工系统控制D西安:西安建筑科技大学,2004 2富文权，韩素芳混凝土工程裂缝分析与控制M北京:中国铁路出版社，2000 3王生，关于大体积混凝土施工的探讨J山西建筑，2012,38(11):92 一 5