刍议大体积混凝土产生裂缝的原因及控制

　　摘要：大体积混凝土施工中如何控制裂缝的产生，是一项较复杂问题，但这一问题带有普遍性。本文分析了大体积混凝土产生裂缝的原因，在此基础上提出相应的控制措施，来预防裂缝发生。

　　关键词：大体积混凝土 ; 裂缝成因 ; 预防控制

　　Abstract: In the construction of large volume concrete to control the crack, it is a more complex problem, but the problem with universality. This paper analyzes the causes of cracks in mass concrete, on the basis of this puts forward the corresponding control measures, to prevent the occurrence of cracks.

　　Key words: large volume concrete; crack; prevention and control

　　中图分类号：[TU755.7] 文献标识码：A 文章编号

　　随着中国经济的迅猛发展,全国掀起建设高潮，大体积砼在各类构筑中被广泛应用。混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，因而。混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。裂缝的产生会影响到结构的性能，严重时还会影响到结构的安全使用。

　　一、混凝土裂缝产生是由很多种因素引起

　　1.1是由外荷载引起的，这是发生最为普遍的一种情况，

　　1.2是结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的。

　　1.3是变形应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。

　　二、大体积混凝土裂缝的可能原因

　　季节不同温度不同，水泥水化所释放的水化热产生的温度变化和收缩作用不同，由此导致大体积混凝土产生裂缝。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成了温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，表面拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的; 通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上，都属有害裂缝。因此，掌握温度的变化规律及温度控制对于进行大体积混凝土施工极为重要。

　　2.1水泥水化热

　　水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天。

　　2.2外界气温变化

　　大体积混凝土在施工阶段，外界气温的变化对防止大体积砼裂缝产生起着很大的影响。砼内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，砼的浇注温度也就会愈高。

　　2.3砼的收缩

　　砼在空气中硬结时体积减小的现象称为砼收缩。砼在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时，将在砼中产生拉应力，使得砼开裂。引起砼的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是砼内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

　　三、裂缝的防治措施

　　3.1降低水泥水化热和变形，选用低水化热的水泥品种配制混凝土，充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量;使用粗骨料，尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料;控制砂石含泥量;在混凝土内部预埋冷却水管，能入循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度;大体积混凝土平面尺寸过大时，可以适当设置后浇缝，以减小外应力和温度应力;同时也有利于散热，降低混凝土的内部温度。

　　3.2 降低混凝土温度差选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开炎热天气浇筑混凝土。夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土，可对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷，或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒，以降低混凝土拌合物的入模温度。

　　3.3 加强施工中的温度控制在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力，夏季应注意避免曝晒，注意保湿，冬期应采取措施保温覆盖，以免发生急剧的温度梯度发生;采取长时间“应力松弛效应”;加强测温和温度监测与管理，采取信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内，及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。

　　3.4 提高混凝土的极限拉伸强度，选择良好级配的粗骨料，严格控制其含泥量，加强混凝土的振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度，减小收缩变形，保证施工质量;采取二次投料法，二次振捣法，浇筑后及时排除表面积水，加强早期养护，提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。

　　3.5使用外加剂也是控制温度裂缝的重要措施之一。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，外加剂的正确合理使用，比单纯地靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%;掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充;减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。提高水泥浆与骨料的黏结力，提高的混凝土抗裂性能;混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效地提高混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能;掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩;掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加;掺外加剂混凝土和易性好，表面易抹平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。

　　四、结语

　　以上对大体积混凝土的施工温度裂缝的产生及控制进行了理论和实践上的初步探讨，总之，大体积混凝土温度裂缝问题是可以通过规范施工得到控制的，在施工过程中，必须严把质量关，各个环节严格按照相关的要求进行操作，同时在施工实践中要善于总结经验，不断更新施工工艺，不断提高施工技术水平，结合多种预防处理措施，大体积混凝土的裂缝是完全可以避免的。

　　参考文献：

　　[1] 建筑施工手册(第三版)编写组.建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

　　[2] 现行建筑施工规范大全(修订缩印本)[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

　　[3] 鼓圣浩.建筑工程质量通病防治手册(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

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文章名称： 刍议大体积混凝土产生裂缝的原因及控制

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