箱涵大体积混凝土裂缝产生原因及对策研究

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1、箱涵大体积混凝土裂缝产生原因及对策研究【摘要】：混凝土裂缝在施工中的不同阶段都不同程度存在，引起裂缝的原因比较复杂，本文旨在通过对裂缝产生的原因进行分析探讨，从配合比设计、原材料选用、温控措施以及加强大体积混凝土施工过程控制等方面提出了防止裂缝的主要技术措施，提出措施和建议，来避免大体积混凝土裂缝的发生。【关键词】：南水北调箱涵工程；大体积混凝土；裂缝控制Abstract:Concretecracksexistineachstageofconstructionofdifferentextent,andthecausesarecomplex.Thispaperthroug

2、htheanalysisandexplorationofthecausesforcrackstoproposethemeasuresandsuggestionsforpreventingcracksfromthemixdesign,materialselection,temperaturecontrolmeasuresandstrengtheningtheconstructioncontrolofmassconcrete,soastoaviodthecracksinmassconcrete.Keywords:boxculvertengineeringofthesouth

3、-to-northwaterdiversionproject;massconcrete;crackcontrol7中图分类号：TU528.55文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）南水北调中线工程自起点丹江口水库引水，经湖北、河南、河北等省市，进入北京境内最终输水至终点。天津干线工程是南水北调中线工程的一部分，全长155.352km，主要是以现浇凝土箱涵为主，多为3孔钢筋混凝土有压输水箱涵，设计输水流量50m3/s，加大输水流量60m3/s。箱涵底板及顶板厚度多在50cm以上，更厚的达1米以上，其结构尺寸已经大到必须采用相应的技术措施才能妥善处理混凝土内

4、外温度差值。作为箱涵大体积混凝土，施工时必须从原材料的选择、配合比的优化、施工过程加以重点控制，才能有效地防止因温度应力产生混凝土裂缝。一、大体积混凝土裂缝产生原因1、沉缩裂缝混凝土沉缩裂缝在大体积混凝土施工中也是非常多的。主要原因是振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，而且如果表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快，产生干缩，混凝土早期强度又低，不能抵抗这种变形就会导致混凝土裂缝的产生。2、温度裂缝7（1）水泥在水化过程中产生大量的热量水泥在混凝土结构硬化过程中要放出大量水化热，导致混凝土内部温度不断上升，它在1—3天释放的热量是总热量的一半，混凝土内

5、部最高温度多发生在浇筑后3—5天内，当混凝土表面温度变化不大，混凝土内部因温度急剧上升，迅速膨胀，就会使混凝土表面和内部形成较大温差，产生温度应力和温度变形。这时混凝土表面将受到很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，混凝土表面在拉应力的作用下就会出现裂缝。混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，产生裂缝的可能性也就越大。（2）气温变化引起的裂缝混凝土内部的温度由混凝土浇筑温度、水泥水化热的绝对温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。南水北调箱涵混凝土结构在施工期间,因浇筑量较大，持续时间长，尤其是在昼夜温差较大的地区或季节，外界气温的变化对大体积混凝土裂缝的产生起着

6、很大的影响。而混凝土浇筑温度又与外界气温有着直接关系,白天外界气温高,混凝土的浇筑温度也就会越高，夜间，外界气温降低，混凝土表面温度也会随之降低，混凝土凝结硬化释放的大量热能则又会增加大体积混凝土的内外温差。如果外界温度下降过快,会造成很大的温度应力,极易引起混凝土表面的开裂。3、结构约束引起的裂缝混凝土结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而产生的应力，这种应力和混凝土上7的干缩所引起的应力共同作用；致使混凝土结构受到外界的约束引起裂缝。当箱涵大体积混凝土浇筑受地基、底板或墙体顶板的约束时，如果没有采取特殊措施降低，或取消这种约束，就会导致其产生裂缝。4、混

7、凝土的收缩混凝土的收缩变形包括混凝土的塑性变形、体积变形、干燥收缩和混凝土的匀质行影响。混凝土中存在大量的毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。混凝土在空气中硬结过程中有80%的水分要蒸发，20%的水分是水泥硬化所必需的。随着混凝土的干燥，水分的蒸发，就会出现表面比中心干燥的快，在表面产生拉应力而出现裂缝。二、大体积混凝土裂缝的控制对策1、通过优化混凝土配合比，尽量避免裂缝的产生水灰比、水泥用量是影响混凝土收缩的重要因素，这点需要通过优化配合比设计来实现，比如使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。掺加减水防裂剂可