大体积混凝土开裂的起因及防裂措施

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1、大体积混凝土开裂的起因及防裂措施混凝土浇筑中的裂缝控制是长期困扰人们的一个难题。另一方面这些部位混凝土标号相对较高,因此更易开裂。裂缝会加速混凝土碳化和钢筋锈蚀,并产生恶性循环,严重破坏混凝土结构的安全性和耐久性,所以裂缝控制显得更为重要。关键词：大体积混凝土；裂缝；混凝土内部应力；裂缝控制大体积混凝土在现代工程建设中占有重要地位。然而混凝土的裂缝存在较为普遍，这是因为混凝土体积大，聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀，在受到内外约束的情况下，混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生，为工程结构埋下严重质量隐患。因此，探讨裂缝产生的原因

2、和防止裂缝的出现就显得格外重要。　　1.定义　　近年来,随着我国经济的快速发展,建筑规模日益扩大,大型现代化技术设施不断增多,由于混凝土价廉质美、方便施工、承载力大等特点,受到建筑业的好评,大体积混凝土逐渐成为大型基础设施的重要组成部分。　　所谓大体积混凝土，一般理解为尺寸较大的混凝土。任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂的影响，即称为大体积混凝土。　　2.大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析　　2.1类型　　混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，

3、原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。大体积混凝土结构裂缝主要包括温差裂缝、安定性裂缝、自身收缩裂缝、塑性收缩裂缝等，文章将重点分析温差裂缝的原因与防控措施。　　2.1.1温差裂缝混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。温差的产生主要有三种情况：第一种是在混凝土浇筑初期，这一阶段产生大量的水化热，形成内外温差并导致混凝土开裂，这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天（升温阶段）。另一种是在拆模前后，这时混凝土表面温度下降很快，从

4、而导致裂缝产生。第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值即内部温差。这三种温差都会产生裂缝，但最严重的是水化热引起的内外温差。　　混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起　　拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土

5、的约束，也往往导致裂缝。　　2.1.2安定性裂缝安定性裂缝表现为龟裂，主要是由于水泥安定性不合格而引起。　　2.1.3收缩裂缝混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩，对于大体积混凝土，这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束，就会在混凝土体内产生相应的收缩应力，当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响，一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。收缩裂缝

6、又分三种：干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝。　　3.温度控制和防止裂缝的措施　　由以上分析，材料型裂缝主要是由温差和收缩引起，所以为了防止裂缝的产生，就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩，具体措施如下。　　3.1优选原材料　　3.1.1水泥　　由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差就要尽量降低水化热，为了降低水化热，要尽量采取早期水化热低的水泥，由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，要降低水泥的水化热，主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数，硅酸盐水泥的矿物组成主要有：C3S、C2S、C3A和C4AF，试验表明：水泥中铝酸三

7、钙（C3A）和硅酸三钙（C3S）含量高的，水化热较高，所以，为了减少水泥的水化热，必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外，在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小，因为水泥的细度会影响水化热的放热速率，试验表明比表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17J/g～21J/g，7d和20d均增加4J/g～12J/g。　　3.1.2掺加粉煤灰　　为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉煤灰代替，掺入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化

8、硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次