1、网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目浅析大体积混凝土裂缝学习中心广东XXX经济贸易学校奥鹏学习中心27层次专科起点本科专业土木工程年级2012年秋季学号12XX16303381学生黄XX指导教师王云洋完成日期2015年3月15日浅析大体积混凝土裂缝1内容摘要大体积混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能相差很大，尤其是对耐久性（渗透性）的影响更大，严重影响结构的安全和耐久性能。因此研究大体积混凝土裂缝具有重要的工程意义。本文首先简要概述了研究的背景及国内外的研究现状，进而分析了大体积混凝土裂缝产生的三大主要原因水泥水化热、收缩裂缝以及外界气温变化等。其次阐述了注意原材料的选择，采用合理的施工方法
2、以及科学合理的养护措施等大体积混凝土裂缝的预防措施。再次针对已经出现大体积裂缝的处理，概述了表面修补法、填充法、结构补强法以及灌浆法等大体积混凝土裂缝的处理方法。最后本文具体分析了两个实际工程案例，分析工程的预防处理措施以及取得的效果。关键词大体积混凝土；裂缝；处理措施浅析大体积混凝土裂缝1目录内容摘要1引言11大体积混凝土及其开裂机理分析511大体积混凝土概述512大体积混凝土开裂机理分析5121温度裂缝5122收缩裂缝6123结构裂缝72大体积混凝土裂缝控制921注意原材料的选择9211选好原材料9212加强结构设计922采用合理的施工方法9221降低浇筑温度和水化热9222降低内外温差1
3、0223强化混凝土全程养护10224改善约束条件的措施1023科学、合理的养护措施11231采用综合措施，控制混凝土初始温度11232采用综合措施，提高混凝土抗裂能力113大体积混凝土裂缝的处理方法1231表面修补法12311涂覆法12312增加整体面层12313压抹环氧胶泥1232填充法1333结构补强法13331碳纤维片材加固法13332外包钢加固法1334灌浆法14浅析大体积混凝土裂缝2341灌浆方式14342灌浆方法144案例分析1641某水电站大坝裂缝预防分析16411工程概况16412预防措施16413取得的效果1742案例二某写字楼裂缝处理分析18421工程概况18412处理方法
4、19413取得效果206结论16参考文献17浅析大体积混凝土裂缝1引言近年来，随着我国改革开放的不断深入，经济快速的发展，使得我国的建筑行业也得到了迅速的发展，因此建筑技术以及建筑规模均得到不同程度的扩大，诸多城市出现了大型现代化技术设施，而且这一趋势还在继续增加，而众所周知混凝土结构具有价格便宜质量好等特性的材料，施工操作较为方便，可装饰性极强，此外其承载力也非常大，也受到人们越来越多的喜爱，所以大体积混凝土已成为大型设施或结构的重要组成部分1。因此，探讨裂缝产生的原因和预防措施对防止大体积混凝土裂缝的出现有着重要的意义。对于大体积混凝土裂缝控制的系统研究，是从20世纪30年代中期美国修建鲍
5、尔德坝现改称胡佛坝开始的。30年代初期，美国所修建的几座混凝土坝产生了裂缝，所以美国商务局在修建胡佛坝时胡佛坝是当时世界上最高大的混凝土建筑物，进行了系统的温度场及温度应力的研究，提出了柱状分块，薄层浇筑，并采用水管冷却，低热水泥等降温措施，从而防止了危害性裂缝的形成2。这种研究成果至今仍有普遍影响。随着科技进步，管理水平的提高，40年代美国陆军工程师团又发展了预冷骨料，通仓浇筑方法，规定混凝土出机温度应控制在10以下，60年代又采取了泡沫塑料坝面保温等措施来防止表面裂缝3。以上这一系列措施基本上都是从控制混凝土浇筑块温度变化幅度着眼的，一直沿用至今，行之有效。从实际设计和施工水平方面看，自4
6、0年代至今，各国如美国、俄罗斯、巴西和中国等对大体积棍凝土的裂缝问题的研究都做了深入的探讨，并提出了一些防裂措施4。就国内而言，袁勇（2004）分析了现浇混凝土早期性能特点和早期应力、应变发展规律介绍了结构特性、环境因素对混凝土性质变化作用机理。提出了混凝土结构的时变应力分析理论。对早期裂缝控制的基本理论与实际应用方法进行了阐述。刘海成（2005）在大体积混凝土应力场计算中，混凝土的弹性模量和徐变变形都与温度有关，温度场应力场存在耦合现象。根据温度损伤和温度对徐变的影响,建立了考虑温度影响的混凝土弹性模量表达式和徐变应变计算的递推公式。应用粘弹性与损伤耦合和正交各向异性损伤理论,描述了混凝土在
7、高应力水平下的非线性徐变特性和由于微裂缝扩展引起的刚度退化与应变软化,建立了考虑温度影响的大体积混凝土结构应力场分析的有限元表达式。程志（2010）超大体积混凝土在水泥水化时,会形成外低内高的温差,这种温差会使超大体积混凝土内部温度分布不均匀,会引起质点发生的变形不一致,从而产生内约束。超大体积混凝土中心由于温度较高,所产生的热膨胀也较表面大,因而在混凝土中心产生压应浅析大体积混凝土裂缝2力,而表面则产生拉应力。当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会在超大体积混凝土的外表面产生裂缝,这种裂缝比较分散、裂缝宽度小、深度也很小,俗称表面裂缝。它一般发生在浇筑后的温度上升阶段,是由于混凝土体积发生
8、膨胀所形成的。国内的理论研究为本文的研究奠定了很好的基础，也为本文的实际应用研究提供了很好的参考。全文共分为五部分第一部分是全文的引言，提出本文研究对象和意义。第二部分介绍了大体积混凝土及其开裂机理分析，主要对大体积混凝土进行介绍，并对大体积混凝土裂缝的具体原因进行探究，第三部分介绍对大体积混凝土裂缝控制，介绍大体积混凝土裂缝控制预防措施，第四部分概述大体积混凝土裂缝的处理方法，对出现的大体积混凝土裂缝的处理措施进行概述，第五部分是案例分析，引入大体积混凝土应用案例，针对案例的水工大体积混凝土的裂缝产生原因以及对策进行系统的研究，最后是全文的总结。浅析大体积混凝土裂缝51大体积混凝土及其开裂机
9、理分析11大体积混凝土概述对大体积混凝土的定义，我国尚无明确的定义，各国的规定不尽相同，具体如下美国混凝土协会（ACI）以对大体积混凝土的定义为体积大到必须对水泥的水化热及其带来的相应体积变化采取措施，才能尽量减少开裂的一类混凝土。日本建筑学会标准（JASSS）规定结构断面最小尺寸在80CM以上，水化热引起的混凝土内的最高温度与外界气温之差，预计超过25的混凝土，称为大体积混凝土。国际预应力协会（FIP）规定“凡是混凝土一次浇筑最小尺寸大于06M，特别是水泥用量大于400KG/M3时，应考虑采用水化放热慢的水泥或采取其它降温散热措施”5。12大体积混凝土开裂机理分析混凝土结构在建设和使用中出现
10、不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。一般来说大体积混凝土开裂主要有温度裂缝、收缩裂缝以及结构裂缝。121温度裂缝大体积混凝土的裂缝成因较为复杂，影响因素也较多。但主要由以下因素引起的5（1）水泥的水化热大体积混凝土在浇筑凝结后，水泥在水化过程中会释放大量的水化热。而大体积混凝土结构物断面尺寸较大较厚，水泥释放的热量聚集在混凝土内部不易散发，使结构物内部温度急剧升高，通常在35日内温度达到最高值。温度变化产生体积胀缩，受到约束而产生压应力。混凝土在浇筑初期，由于它是热的不良导体，其强度和弹性模量都很低，对水化热引起的急剧温变约束不大，相应的温度应力也小。随着混凝土龄期的增长、弹性模
11、量和强度的提高，对混凝土内部降温收缩的约束愈来愈大，以致产生很大的拉应力。拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度就产生温度裂缝。（2）约束条件在大体积混凝土中，一般有内部约束和外部约束两种情况。内部约束是由于内部水泥水化热不易散发，表面则易散发，使表面温度低于内部，即由温差形成。相对而言，内部体积膨胀受表面约束处于受压状态，表面体积则收缩（特别是遇气温骤降，或过水）受内部约束，产生拉应力6。浇筑在基岩或老混凝土上的混凝土，在浅析大体积混凝土裂缝6逐步降温的过程中，将会冷缩，但由于受到基岩或老混凝土的约束，将会产生拉应力。当其超过混凝土的极限抗拉强度时，就可能出现贯穿性裂缝。这种温度变形约束是外部约
12、束。（3）环境温度的变化大体积混凝土结构在施工阶段，受外界气温的变化影响很大。外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高；如外界温度下降，又增加混凝土的降温幅度，特别是气温骤降会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，这对大体积混凝土极为不利。混凝土的内部温度是浇筑温度、水化热的绝热温度和结构散热降温等各种温度的叠加之和，而温度应力则是由温差所引起的温度变形造成的，温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热。混凝土内部的最高温度一般可达60657，防止混凝土内外温差引起的过大温度应力就显得更为重要。（4）混凝土的收缩变形混凝土的拌和水中，约20的水分是水泥硬化所必需的，其余
13、80的水分要蒸发。混凝土水化作用时产生的体积变形称为“自身体积变形”。该变形多数是收缩变形，少数是膨胀变形，这主要取决于胶泥材料的性质。混凝土中多余水分的蒸发是引起结构体积干缩变形开裂的主要原因之一。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗
14、渗能力等。122收缩裂缝自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。自身收缩与干缩一样，是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失，而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降形成弯月面，产生所谓的自干燥作用，导致混凝土体的相对湿度降低及体积减小而最终自身收缩。水灰比对自身收缩影响较大，一般来说，当水灰比大于05时，其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计；但是当水灰比小于035时，体内相对湿度会很快降低到80以下，自身收缩与干缩则几乎各占一半。自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。因此在模板拆除之前，混凝土的浅析大体积混凝土裂缝7自身收缩大部分甚至全部已经完成。在大体积混凝土里，即
15、使水灰比并不低，自身收缩量值也不大，但是它与温度收缩叠加到一起，就要使应力增大，所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑8。但是，许多断面尺寸虽不很大，且水灰比也不算小的混凝土，也必须考虑水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂影响，也需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变
16、形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在00502MM之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等9。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。水灰比的变化对干缩和自缩的影响正相反，即当混凝土的水灰比降低时干缩减小，而自缩增大。塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一
17、般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长2030CM，较长的裂缝可达23M，宽15MM。其产生的主要原因为混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。123结构裂缝结构裂缝一般分为结构沉陷裂缝和由荷载计算差错引起的。由于基础沉降和模板支设等原因产生的结构裂缝较荷载计算差错的产生的裂缝多，
18、这种结构性裂缝一般不会发生，但如果发生，后果将是不堪设想。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成浅析大体积混凝土裂缝8不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈3045角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。荷载设计方面主要是对复杂环境考虑不足，对于结构受力和应力集中部位
19、计算错误等，受外力及水力作用会发生，具有较强的专业特点。浅析大体积混凝土裂缝92大体积混凝土裂缝控制大体积混凝土裂缝的预防措施根据不同情况，主要有注意原材料的选择、采用合理的施工方法以及科学合理的养护措施10。21注意原材料的选择211选好原材料（1）优先选用中热硅酸盐水泥，因为该水泥具有较低的水化热，同时抗裂性能也较好。（2）选择线膨胀系数小、岩石弹性模量较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。（3）在混凝土中掺用优质粉煤灰提高混凝土的耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗裂性能。（4）复掺高效减水剂和引气剂，减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工
20、作度。212加强结构设计（1）避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。（2）在混凝土受拉的部位采用膨胀混凝土补偿硬化过程中的收缩，或采用纤维混凝土提高混凝土的抗裂能力。（3）根据工程特点，在某些部位充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量，减少水化热和收缩。（4）相互接触的两种混凝土强度等级不要相差过大，必要时设置过渡混凝土。22采用合理的施工方法为了防止温度裂缝，可以采用降低混凝土的浇筑温度，控制各区域的温度梯度，改善约束条件，提高混凝土的抗裂强度等措施。221降低浇筑温度和水化热（1）优先选用低发热量的水泥，如矿渣水泥、明矾水泥、大坝水泥，可减少水化热引起的绝热温升
21、。（2）采用改善骨料级配，适当掺加大块石，适量掺加混合材料，减小砂率等浅析大体积混凝土裂缝10措施来减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450KG/M3以下，以减少水泥水化热。（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在06以下，降低水化热。（4）改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺，可进一步降低混凝土的浇筑温度。（5）在混凝土中掺加适量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，便于分段分层施工，降低水化热，推迟热峰的出现时间。（6）避免炎热的夏季施工，不宜中午浇筑。如在高温季节浇筑，可考虑在骨料堆放处搭设遮阳板，避免日光直射。
22、低温入模，低温养护，必要时可采用冰块降低混凝土原材料的温度等措施来控制混凝土的温升。222降低内外温差在大体积混凝土内部设置若干冷却管道，通入冷水或者冷气进行内部散热，减小混凝土的内外温差。对大体积混凝土结构进行蓄水养护亦是一种较好的办法。混凝土终凝后，在其表面蓄存一定深度的水。由于水的导热系数为058W/MK，具有一定的隔热保温效果，这样可延缓混凝土表面水化热的降温速率，缩小混凝土中心和混凝土表面的温差。223强化混凝土全程养护（1）加强混凝土养护。混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻袋等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防
23、止寒潮袭击。（2）在坝岸结合部的混凝土结构拆模后，应尽快回填土，避免气温的较大变化产生的有害影响，同时亦可延缓降温速率，避免裂缝产生。224改善约束条件的措施（1）合理安排施工工序，分层、分块浇筑。由于大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土一次浇筑的结构尺寸越大，温度应力越大。因此采用该措施有利于减轻约束、缩小约束范围和进行散热，确保混凝土自由伸缩达到释放温度应力的目的。（2）避免应力集中。在孔洞周围、断面突变部位、转角处等，由于温度变化浅析大体积混凝土裂缝11和混凝土收缩，会产生应力集中而导致裂缝。为此，可在孔洞四周增配斜向钢筋、钢丝网在断面突变处，可作局部处理使断面逐渐过渡，同时增配
24、抗裂钢筋。（3）预留温度伸缩缝，减少约束。（4）各块体平行施工，避免相邻浇筑块过大的高差和侧面长期暴露。相邻坝块的高差控制在8M以内。23科学、合理的养护措施231采用综合措施，控制混凝土初始温度（1）降低混凝土浇筑温度通过骨料水冷和风冷降温、加冰和加冷却水拌和、各生产环节加强保温以免冷量损失，降低混凝土初始温度，减少和避免裂缝风险。（2）人工控制混凝土后期温升坝体内埋设冷却水管和风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护。（3）浇筑时间尽量安排在夜间，、最大程度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土采用泵送时，在水平及垂直泵管上
25、加盖草袋，并喷冷水。232采用综合措施，提高混凝土抗裂能力（1）加强混凝土的浇灌振捣，如采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。（2）科学掌握混凝土拆模时间，控制拆模后混凝土表面温度下降幅度，拆模时混凝土的强度，一般不低于5MPA。浅析大体积混凝土裂缝123大体积混凝土裂缝的处理方法如果没有有效的预防措施，或者大体积混凝土的使用条件恶劣，会使大体积混凝土工程产生裂缝，对于这些已经产生的裂缝，需要有一些处理方法，来保证大体积混凝土的正常工作。31表面修补法表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面
26、涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。常用的方法为涂覆法，增加整体面层，压抹环氧胶泥，环氧浆液粘玻璃网格布，表面缝合等。311涂覆法混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时，采用手工或机械喷涂方法，将修补材料涂覆于混凝土表面，起到表面封闭作用。涂膜厚度在0325MM之间，厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件室内、室外、环境温湿度变化，介质腐蚀情况以及裂缝活动情况等，例如，要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷沥青涂料等刚性涂料，不稳定的裂缝修补可选
27、用聚氨酷弹性体，橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。312增加整体面层混凝土表面裂缝数量较多，分布面较广时，常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下，整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时，宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。313压抹环氧胶泥对于数量不多，又不集中，缝宽0LMM的裂缝可采用此法处理。在裂缝两边钻孔或凿槽，将U形钢筋或金属板放入孔或槽中，用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固，以达到缝合裂缝的目的。浅析大体积混凝土裂缝1332填充法用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（大于03MM），作业简单，费用低。宽度小于03MM，深度较浅的裂缝、或是
28、裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开型槽，然后作填充处理。该方法主要包括表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。33结构补强法331碳纤维片材加固法1表面处理（1）应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用修复材料将表面修复平整。（2）应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。（3）被粘贴混凝土表面应打磨平整，除去表层浮
29、浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处要进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20MM。（4）混凝土表面应清理干净并保持干燥。2涂刷底层树脂按产品供应商提供的材料配比进行配制；甲、乙两组胶按配比装入容器桶内，采用电锤及扩大头钻头，转速在600转/分，搅拌时间约8分钟；使胶无色差。搅拌均匀后方可使用。应用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。应在树脂表面指触干燥后立即进行下一步工序施工。3找平处理应按产品供应商提供的工艺规定配制找平材料。应对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应有楞角。转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧，半径应不小于20MM。应在找平材料表面指触干燥
30、后立即进行下一步工序施工。332外包钢加固法当采用环氧树脂化学灌浆湿式外包钢加固时，应先将混凝土表面打磨平整，四浅析大体积混凝土裂缝14角磨出小圆角，并用钢丝刷刷毛，用压缩空气吹净后，刷环氧树脂浆一薄层；然后将已除锈并用二甲苯擦净的型钢骨架贴附于梁、柱表面，用卡具卡紧、焊牢，用环氧胶泥将型钢周围封闭，留出排气孔，并在有利灌浆处粘贴灌浆嘴（一般在较低处设置），间距为23M。待灌浆嘴粘牢后，通气试压，即以0204MPA的压力将环氧树脂浆从灌浆嘴压入；当排气孔出现浆液后，停止加压，以环氧胶泥堵孔，再以较低压力维持10MIN以上方可停止灌浆。灌浆后不应再对型钢进行锤击、移动、焊接。34灌浆法341灌浆
31、方式灌浆方式有纯压式和循环式两种。L纯压式纯压式灌浆是指浆液注入到孔段内和岩体裂隙中，不再返回的灌浆方式。这种方式设备简单，操作方便；但浆液流动速度较慢，容易沉淀，堵塞岩层缝隙和管路，多用于吸浆量大，并有大裂隙存在和孔深不超过15M的情况。2循环式循环式灌浆是指浆液通过射浆管注入到孔段内，部分浆液渗入到岩体裂隙中，部分浆液通过回浆管返回，保持孔段内的浆液呈循环流动状态的灌浆方式。这种方式一方面使浆液保持流动状态，可防止水泥沉淀，灌浆效果好；另一方面可以根据进浆和回浆液相对密度的差值，判断岩层吸收水泥的情况。342灌浆方法灌浆方法可分为全孔一次灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合
32、灌浆法和孔口封闭灌浆法等。1全孔一次灌浆全孔一次灌浆是将孔一次钻完，全孔段一次灌浆。这种方法施工简便，多用于孔深不地质条件比较良好，基岩比较完整的情况。2自下而上分段灌浆自下而上分段灌浆法是将灌浆孔一次钻进到底，然后从钻孔的底部往上，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至孔口的灌浆方法。3自上而下分段灌浆法自上而下分段灌浆法是从上向下逐段进行钻孔，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至孔底的灌浆方法。4综合灌浆法综合灌浆法是在钻孔的某些段采用自上而下分段灌浆，另一些段采用自下而上分段灌浆的方法。5孔口封闭灌浆法孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管，自上而下分浅析大体积混凝土裂缝15段钻孔和灌浆，各段灌浆时都在孔
33、口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。灌浆孔的基岩段长小于6M时，可采用全孔一次灌浆法；大于6M时，可采用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭灌浆法。浅析大体积混凝土裂缝164案例分析41某水电站大坝裂缝预防分析411工程概况某水电站的设计平面图如41所示，大坝所在地的夏季温度高达40，为了满足工期要求，必须进行夏季施工。但工程有以下两个有利条件（1）河水为雪山融化的雪水，温度较低（夏季一般在7左右）。（2）白天温度较高，晚上温度低。在该水电站中，可能由于温度问题出现混凝土裂缝，这主要表现在表面、深层以及和贯穿三方面。图41水电站平面图412预防措施（1）优化混凝土配合比通过
34、大量的配合比优化试验，采用优质级粉煤灰和外加剂，设计出满足抗冻（F300）要求的混凝土，其外部混凝土的粉煤灰掺量达到55，内部混凝土粉煤灰掺量更高，达65。这样，混凝土水化热大大降低，有效降低了温控的难度。（2）降低原材料温度浅析大体积混凝土裂缝17水泥生产后须储存一个月以上才能运到工地使用，对拌和楼水泥储存罐周围采取防晒措施并喷淋冷水降温。对骨料净料堆采用防晒和喷雾降温措施。河水温度较低，施工过程中及时更换拌和、施工用水。采用简易风冷设备，既降低了骨料温度，又将骨料中的水分吹干，保证了拌和用冷水的加入量。（3）减少水泥用量降低混凝土水化热优先使用低中热水泥，选用需水量比小的级优质粉煤灰，可以
35、减少混凝土单位水泥用量35KG。优化混凝土配合比，调整砂率增大粉煤灰的掺量，基础混凝土掺量为31，内部混凝土为40，水位变化区为25，每立方米混凝土少用水泥810KG。使用高效减水剂，在节约水泥的条件下，既可以改善混凝土的和易性、提高混凝土早期强度，又可以推迟温峰出现的时间34。使用四级配混凝土，减少水泥用量。（4）严格控制混凝土浇筑温度骨料堆高大于9M，减少阳光直射的影响，使骨料温度保持在28以下，且骨料贮量能满足34天的混凝土连续浇筑量。砂含水率控制在6以下，以保证拌和时有足够的加冰量。控制水泥入楼温度不大于60，否则推迟装罐时间。预冷骨料和加冰拌和。对楼前混凝土运输车辆喷雾降温，并在车厢
36、上设置遮阳篷，楼前有专人负责检查出楼车辆。（5）合理安排施工尽量避开高温时段浇筑。基础约束区混凝土浇筑时间尽量限制在18时至次日10时。保证浇筑强度和入仓连续性。根据路途远近安排车辆数量、开仓前做好浇筑仓面设计、禁止入仓手段打杂等。413取得的效果在保证确保聚合物砂浆面层的粘贴质量的前提下，以试块的强度验证结构补强后的墙体的抗压强度。具体试验方案措施如下对比试验试件混凝土强度为C25，一共4组，一组3块试件。1做试件试件养护至达到100强度表面剔凿抹砂浆试件养护强度试验数据比较2试件采用商品混凝土，尺寸为150150MM，每组三块，分别编号为A、B、C。3所有试件的养护均采用室内标准养护。浅析
37、大体积混凝土裂缝184养护28天时，取A试件做抗压强度试验。对C试件相对两面各剔凿15MM后各抹15MM聚合物砂浆（聚合物砂浆从现场施工取样）。剔凿及抹聚合物砂浆要求同前述施工要求。5试件C达到养护时间后，与试件B同时进行抗压试验。试件C试验时保证抹聚合物砂浆面为立面。表41几组试件的比较A试件标养强度（MPA）B试件标养强度（MPA）C试件标养强度（MPA）C组分别与A、B试件相比强度提高百分比（）第一组32134242137/28第二组34336343444/31第三组37139241829/22第四组30131840735/28第五组28934342246/23通过表41的实验结果我们可
38、以看出，变电站的表面加聚合物砂浆贴层的混凝土试件比未加贴层的混凝土试件的强度，增加大于20（C25混凝土的强度增加20后，基本达到C30的混凝土强度），满足水电站墙体的结构补强目的。42案例二某写字楼裂缝处理分析421工程概况现有一写字楼，现浇钢筋混凝土剪力墙结构，地下两层，地上二十五层，墙体砼强度设计等级均为C30，结构平面图见图。浅析大体积混凝土裂缝19图42某高层住宅楼的墙体平面布置图经强度检测，确认部分结构局部混凝土强度偏低的部位，如外墙、首层承重内墙以及梁板等结构。混凝土强度检测报告结果显示他们的强度较低，约在221255MPA,实际测量的抗压强度为2529MPA。尽管测试强度要稍高
39、于标养试块强度，却低于设计C30的强度要求。因此对该混凝土工程的检测结果进行分析计算，认为原设计中所配钢筋及墙、柱轴压比均满足规范要求，可满足楼座整体结构安全要求；混凝土强度降低为C25后，可满足设计规范关于结构耐久性的要求；由于原混凝土墙体配筋及暗柱配筋为构造配筋，墙8200双层双向、暗柱钢筋14、楼面梁的配筋面积一般比计算面积大，钢筋强度未用足，所以锚固长度可适当减少。C30与C25的锚固长度相差4D，对整个结构的影响不大。虽然经过复核后，混凝土强度满足结构安全和耐久性的要求，但对于二十六层的高层，在首层混凝土强度降低为C25后，整体结构存在薄弱层，不满足抗震的要求，根据业主、设计等多方审
40、核确认，需对首层的混凝土强度进行补强，以达到设计强度。412处理方法在工程项目上一般采用的传统加固方法有外包钢法、加大截面法、改变传力途径、预应力法等等，外包钢法主要应用在钢筋混凝土柱、梁、桁架弦、腹杆等浅析大体积混凝土裂缝20的加固上，其需要采用类似钢结构的防护措施，因而这种措施的加固成本较高；而加大截面法明显不符合本项目工程的补强原则；其他两种方法结构较为复杂，也不适合本工程的加固。而较为先进的加固措施有碳纤维布加固法、粘钢法、粘贴玻璃钢复合料板材加固法等。碳纤维布加固法的强度高，脆性破坏的危险性较大，另外碳纤维的变形一定要与构件内的原有的钢筋变形协调，因而其强度高的特性并不能得到充分的发
41、挥；粘钢法加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固；粘贴玻璃钢复合料板材加固法是在粘钢加固法基础上发展起来的方法，目前还在开发研究阶段。因此结合本项目的实际情况，该项目采用了局部置换混凝土加固法，这种方法的优点和加大截面法比较类似，此外在加固后不影响建筑的净空，广泛适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的墙、梁、柱等混凝土承重构件的加固，其经济成本也较低。413取得效果目前该项目已通过验收，裂缝修补取得了较好效果。验收裂缝修补完成下列要求完工后表面光滑，无翘曲，满足要求即可进入下道施工工
42、序。在裂缝修补结束后应该进行验收，一般采用蓄水实验来检查。即在板楼上面砖砌宽高均为100MM的沟渠，将其两端进行封闭，然后进行灌水，检查楼板下面是否有漏水的情况。如果没有漏水情况，那么裂缝处理较为成功，处理结束。如果仍有渗漏现象，则需要开凿重新处理，直到裂缝无渗漏现象发生再进入下道工序的施工。浅析大体积混凝土裂缝166结论本文通过对大体积混凝土裂缝进行的研究表明，水泥水化热、收缩裂缝以及外界气温变化等是引起裂缝的主要原因。为更好地预防裂缝的产生，应从注意原材料的选择、采用合理的施工方法等方面来进行预防，而对于已经出现的大体积混凝土裂缝，可采取灌浆法、表面修补法以及结构补强法等处理方法。在对某水
43、电站大坝裂缝的预防措施上，采取了优化混凝土配合比、降低原材料温度、减少水泥用量等措施，增加了混凝土的强度，满足水电站墙体的结构补强目的。对某写字楼出现裂缝的处理分析上，采用了局部置换混凝土加固法，使得裂缝修补取得了较好效果。浅析大体积混凝土裂缝17参考文献1梁彩风浅析大体积混凝土裂缝的形成与控制山西建筑，2006，061551562周业飞浅析大体积混凝土裂缝产生的原因及控制方法泰州职业技术学院学报，2006，0413153蒋沙沙，高燕大体积混凝土裂缝浅析科技信息科学教研，2008，251241254王庆浅析大体积混凝土裂缝原因及控制措施山西建筑，2011，261251265孟维欢浅析大体积混凝土裂缝防治措施水利建设与管理，2011，0424256王继林，单仁付浅析大体积混凝土裂缝的成因及措施建设科技，2007，0880817张德友浅析大体积混凝土裂缝成因及综合性预防措施建筑，2009，2398998王艳浅析大体积混凝土裂缝产生原因及防治措施中国西部科技，2011，2224259陈旭，赵庆浩，张丽梅混凝土工程裂缝的成因分析及修补技术东北水利水电2011，08252710武壮沙井子灌区水工建筑混凝土施工裂缝广西水利水电2008，024648
