大体积混凝土裂缝控制措施浅析

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2、治措施　　　　1.概述　　国内外对大体积混凝土有许多不同的定义，至今没有统一标准，我国《混凝土结构工程施工及验收规范》认为，建筑物的基础最小边尺寸在1～3m范围内就属大体积混凝土。　　随着我国城市大型公共设施和高层建筑的兴建，除水工结构、大型设备基础和桥梁中应用大体积混凝土外，现代工业与民用建筑中大体积混凝土也被广泛使用。高层建筑地下结构裂缝调查中，底板出现裂缝的现象占20％左右，地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占80％左右，这些裂缝的出现势必影响到结构的整体性和耐久性。所以减少大体积混凝土的裂缝显得至关重要。　　2．裂缝产生的原因　　2.1水泥水化热与约束的影响　

3、　大体积混凝土浇筑后，水泥产生大量的水化热。由于混凝土表面散热的影响，混凝土中心温度向表面递减，产生温度梯度，导致混凝土内外变形不统一，因而产生温度应力，由于混凝土所受约束的不相同而导致产生温度应力大小也不相同，当混凝上抗拉应力不能抵抗温度应力的作用时，结构就会产生裂缝。　　2.2外界环境变化的影响　　大体积混凝土在施工期间，外界气温的变化对混凝土裂缝产生有着很大的影响。混凝土内部温度是由浇注温度、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而成。混凝土的入模温度与外界气温有着直接关系，外界气温越高，入模温度也会升高；如果外界温度降低，则会增加混凝土的内外温度

4、梯度，会造成很大的温度应力，极容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土产生裂缝。　　2.3混凝土收缩影响　　大体积混凝土收缩包括自由收缩、塑性收缩、碳化收缩和干缩。混凝土在不受外力情况下的这种自发变形，受到外部约束时(地基土壤、支承条件、配筋等)，将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土裂缝的原因主要是后三类收缩。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，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。　　2.4其他原因　　大体积混凝土水泥中的碱与活性骨料中的活性氧

5、化硅起化学反应会产生裂缝；混凝土自身的不均匀性和脆性都是混凝土易于形成裂缝的内在的因素；建筑结构物地基不均匀沉降也可产生裂缝，这类裂缝随着基础沉降而不断增加，但待地基稳定后将不会发生变化。　　3.防治措施　　大体积混凝土的裂缝破坏了结构的整体性、耐久性，危害严重，必须加以控制，混凝土的开裂主要是水泥水化热使混凝土温度升高引起的，所以采用适当措施控制混凝土温度升高和温度变化速度，在一定范围内，就可避免出现裂缝。这些措施包含了混凝土施工的全过程，包括选择构造设计、优选混凝土组成材料、施工期间合理安排、混凝土养护和温度监测与控制等。　　3.1防裂控制构造设计措施　　①当混

6、凝土结构尺寸过大时，为减小外约束力、温度应力和混凝土内部热量的散发，降低混凝土的内部温度，可设置后浇带，在正常施工条件下，后浇带间距30m左右，保留时间不得小于60天，后浇带封闭时，用补偿收缩混凝土浇灌密实；　　②设置缓冲层:为了缓解地基对基础收缩时的侧压力，可在大体积混凝土的某些部位设置缓冲层；　　③设置增强配筋：在容易开裂部位配置斜向钢筋或钢筋网片，避免结构突变，产生应力集中，转角与孔洞处增设构造加强筋。　　3.2防裂控制材料措施　　①水泥的选择：大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放大量的热量。因此在混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的矿渣硅酸盐

7、水泥、火山灰水泥或硫酸盐水泥，并尽量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失，可适度增加活性细掺料替代水泥。　　②骨料的选择：骨料在大体积混凝土中所占比例一般为其绝对体积的80%左右，因此，在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料，控制粗、细骨料的含泥量，既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。　　③掺入外加剂（料）：掺入适量的缓凝型外加剂和掺和料，可显著改善混凝土的和易性，从而降低用水量和混凝土的水化热