浅谈如何有效防治大体积混凝土裂纹现象

　　【摘要】本文对着重论述了出现大体积混凝土裂纹现象的原因，同时对具体的防治方法进行了详细的阐述。

　　【关键词】大体积混凝土,裂缝,防治措施

　　一、大体积混凝土出现裂缝现象的原因

　　大体积混凝土出现裂缝的主要原因有下面两个：一是出现结构型裂缝，产生的原因是由于受到外荷载的影响而产生的，具体包括在常规结构计算中出现的主要应力以及在其他相应结构受到次应力作用而产生的裂缝。二是材料型裂缝，产生原因是由于发生了相应的非受力变形变化，受到相应的温度应力，以及产生了相应的混凝土的收缩现象造成的。本文主要对材料型的裂缝进行讨论。具体来说产生的原因有下面几项。

　　1.1 受到温度应力作用产生的裂缝(温度裂缝)

　　温度裂缝产生的原因是温差。温差可以分为下面的三种方式：在混凝土浇注的初期，结构本身会产生大量的水化热，水化热会积聚在混凝土的内部，而不容易散发，致使混凝土内部的温度急剧升高，而混凝土表面温度要低于相应的内部温度，进而形成了内外温差，内外温差会在混凝土凝结初期产生相应的拉应力，当拉应力的作用大于混凝土的抗压强度时，就会造成混凝土裂缝的现象;此外，在拆模前后，表面温度会急剧降低，这种现象也会在一定程度上造成相应的裂缝现象;当混凝土内部达到相应的最高温度之后，热量会逐渐散发，进而与最高温度形成一定的内部温差;以上叙述的三种温差都会造成温度裂缝现象。归其原因都是由于水化热引起的内外温差作用的结果。

　　1.2 收缩引起裂缝

　　所谓的收缩有有很多种形式，具体来说包括塑性收缩、干燥收缩、碳化收缩、自身收缩等等。主要是由于干燥收缩和塑性收缩的作用。

　　1.3 塑性收缩

　　在水泥活性较大、混凝土的温度较高，或者水灰比较低的情况下，会在一定程度上造成相应的混凝土开裂现象。因为在上述的情况下，混凝土的泌水会显著减少，同时在混凝土表面的蒸发的水分不能得到及时的补充，这样混凝土就处于一种塑性状态，稍微受到相应的拉力作用，就会出现相应的裂缝现象，裂缝出现以后，混凝土体内的水分蒸发作用会相应的增强，进而促进了裂缝的扩展。

　　二、防止裂缝的措施

　　材料型裂缝产生的主要原因是温差和收缩，因此为了防止混凝土出现裂缝现象，可以采取的措施为降低温差以及减小混凝土的收缩，可以采取的相应措施有如下内容。

　　2.1选择优质的原材料

　　2.1.1 水泥

　　温差是水化热产生的主要原因，因此为了减小温差就要在尽量降低混凝土相应的水化热。为此可以采取的措施为选取早期水化热较低的水泥，或者在能够充分保证混凝土强度等级的前提下对水泥的用量进行减少。

　　2.1.2 掺加粉煤灰

　　我们可以再水泥中掺加相应的粉煤灰，这样能够有效减少水泥的用量，同时能够降低相应的水化热，同时能够有效提高混凝土的和易性，产生的具体作用有：①粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中三氧化二铝含量为17%～35%，二氧化硅含量为40%～60%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物发生相应的二次反应，从而增加水泥的活性，因此可以取代替代部分的水泥，而且能够有效减少水泥的用量，降低混凝土相应的热胀作用;②粉煤灰颗粒较细，能够有效增加参加二次反应的界面面积，能够在在混凝土中较为均匀的分布;③粉煤灰中含有的火山灰能够发生相应的反应能够有效改善混凝土内部的孔结构，有效降低使混凝土中总的孔隙率，使混凝土的孔结构进一步的细化，分布更加趋近合理，这样硬化后的混凝土结构更加致密，收缩值也会一定程度下减少。

　　2.1.3 骨料的选择

　　2.1.3.1 粗骨料

　　在选择骨料时候尽量选择粗骨料，这是由于粗骨料粒径越大，就具有更好的级配，而且孔隙率越小，具有更小的总表面积，这样每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，这样就能有较小的水化热，从而能够有效防止裂缝的产生。

　　2.1.3.2 细骨料

　　适宜选择使用采用级配较好的中砂和中粗砂，最好使用中粗砂，这样孔隙率较小，总表面积较小，从而能够有效减少混凝土的用水量以及水泥用量，而且能够减少相应的水化热，进而减少相应的裂缝，另一方面，要对砂子控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重，因此细骨料尽量用干净的中粗沙。

　　2.2 加入外加剂

　　在混凝土中加入外加剂后能够有效减小混凝土发生相应的收缩开裂现象，外加剂能够产生的具体作用有：

　　(1)减水剂

　　减水剂能够有效改善混凝土的和易性，同时降低相应的水灰比，进而能够有效提高混凝土强度或者减少相应的水泥用量。降低水灰比和水泥用量能够有效减少相应的混凝土开裂现象。

　　(2)缓凝剂

　　缓凝剂能够有效延缓混凝土出现放热峰值的时间，混凝土的强度随着龄期的增长而增大，因此在放热峰值出现的时间，能够有效增加混凝土的强度，同时能够有效减小裂缝出现的机率，此外还能有效改善混凝土的和易性，进而起到有效减少混凝土运输过程中发生的塌落度损失的现象。

　　(3)引气剂

　　引气剂能够有效改善混凝土的和易性、可泵性，而且能够充分提高混凝土的耐久性能。这样就在一定程度上对混凝土的抗裂性能起到良好的增大效用。但是外加剂掺加量不宜过大，否则会产生相应的负面影响。

　　2.3 采用合理的施工方法

　　2.3.1 混凝土的拌制

　　(1)在进行混凝土的拌制过程中，要对原材料的计量进行严格的控制，同时要对混凝土的出机坍落度进行较为严格的控制。

　　(2)采取相应的措施，降低混凝土拌合物相应的出机口温度，对于混凝土拌合物可以采取下面两种相应的降温措施：一是使用送冷风对拌和物进行相应的冷却操作，二是采取加冰拌合的措施，通过这两种方式将新拌混凝土的温度控制在摄氏6℃左右。

　　2.3.2 混凝土浇注以及拆模

　　(1)混凝土浇注过程进行的质量控制

　　在混凝土的浇注过程中进行相应的密实振捣工作时，要对振捣时间进行控制，是混凝土的表面均匀一致以至表面泛浆的程度最为适宜，间距要适当均匀，振捣力波及范围重叠二分之一为最理想的距离，混凝土浇注完毕之后，要进行相应的混凝土表面的压实和抹平等工作，这样能够有效减少表面裂缝的出现。此外，混凝土的浇注要分层进行浇注，进行分层流水振捣，上层混凝土要在下层初凝前进行紧密的结合。避免出现相应的纵向施工缝。

　　(2)对浇注时间进行控制

　　浇筑的时间要尽量避开阳光的直射，夏季施工时候，则要尽量避开在正午高温时段进行施工，尽量将浇注时间安排在夜间。

　　(3)对混凝土拆模时间进行控制

　　在实际温度养护的条件下，混凝土强度达要达到相应设计强度的75%以上，同时混凝土中心与表面最低温度都要控制在摄氏25℃的范围内，预计进行拆模之后混凝土的表面温降小于9℃时候才进行相应的拆模工作。

　　2.3.3 做好表面隔热保护工作

　　大体积混凝土出现温度裂缝的主要原因是具有较大的内外温差。在混凝土浇注完成之后，内部较表面散热快，进而形成相应的内外温差，表面收缩由于受内部约束进而产生相应的拉应力，通常情况下这种拉应力会小于混凝土的抗拉强度而不会产生相应的裂缝。然而当遭遇相应的冷空气的袭击情况，或者在过分通风散热的情况下，就会产生较大的降温进而造成裂缝现象的产生，因此在混凝土在拆模之后，尤其是在低温季节，拆模后之后要及时采取相应的表面保护措施。

　　2.3.4 养护

　　在混凝土浇注完毕之后，要及时采取相应的洒水养护措施，使混凝土表面保持湿润，这样能够有效减少外界高温的倒罐，同时能够有效减少干缩裂缝现象的发生，进而能够有效促进混凝土强度的稳定增长。一般情况下要在混凝土浇注完毕之后12～18h内进行相应的养护工作，连续养护时间要大于28d或满足相应的设计龄期需要。

　　2.3.5 通水冷却

　　在高温季节进行混凝土的施工时，在初期采用通制冷水的措施有效降低混凝土的最高温度峰值，但是通水时间不宜过长，时间过长会影响到降温幅度，进而会产生相应的温度应力。为了有效削减内外温差，可以在夏末秋初进行中期进行相应的通水冷却活动，中期通水一般使用河水，通水时间要达两个月,，在取水不方便的地区可以采用相应的流动水进行循环使用，这样能够有效达到相应的冷却目的。而到了后期进行通水一般情况下可以将通河水和通制冷水两种方案进行结合使用。

　　【参考资料】

　　[1]《工程质量管理与控制》 中国建筑工业出版社2001年1月出版

　　[2]《建筑施工技术》 中国建筑工业出版社

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文章名称： 浅谈如何有效防治大体积混凝土裂纹现象

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