大体积混凝土施工裂缝产生原因和其预防

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1、大体积混凝土施工裂缝产生原因和其预防　　摘要：混凝土结构产生裂缝是大体积混凝土常见的质量问题，为了防止裂缝的产生，不仅要对大体积混凝土材料组成进行质量的控制，同时需要控制大体积混凝土外部的其他因素，改善结构约束条件。本文通过剖析大体积混凝土施工裂缝的产生原因，提出了相应的解决方案并提出了预防措施，为今后同类工程开展提供理论指导及借鉴。关键词：大体积混凝土施工裂缝措施中图分类号：TV543文献标识码：A前言从温度裂缝产生的机理可以知道，水泥水化过程是大体积混凝土中的主要温度因素，其施工期裂缝的防控重点是温度裂缝。因此，影响其施工期裂缝的因素主要为使其内部温度场产生不均匀

2、分布的各种因素，包括水泥水化热、拌合浇筑温度、收缩变形、大气温度和当量温度等。另外，还与混凝土的降温散热条件以及升降温速度密切相关。除此以外，还与混凝土抗拉强度以及施工方案和配筋等因素有关。一、大体积混凝土裂缝产生的原因及其影响因素71浇筑温度，混凝土的浇筑温度是混凝土产生水化热温升的基础。混凝土的浇筑温度越高，其产生的水化热峰值也越高。因此在工程实践中，在高温季节浇筑大体积混凝土时通常采用骨料预冷，加冰拌和等措施来降低浇筑时的温度，以达到控制混凝土最高温升的目的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

3、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材料质量及导热性能，水泥品种和单位体积混凝土水泥用量的差异，产生的最终水化热是不同的。这两个因素对混凝土绝热温升热峰值有显著影响，因此浇筑大体积混凝土时应尽量采用低热水泥；导热系数高的混凝土，热量传递效率高，能够显著降低混凝土内外的温差，从而降低由此引起的应力。除此以外，还可以采取施工过程中加强

4、散热措施。73环境温度，施工期环境温度的影响主要是造成混凝土内外温差较大。混凝土表面温度随环境温度降低而降低，而环境温度对其内部热峰值的影响不大，进而引起的混凝土内外温度梯度的显著变化，加剧温度应力的产生，因此要特别注意在寒冷季节施工时的防护措施。外界气温和湿度的变化大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对裂缝的产生有着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化熟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，混凝土的浇筑温度也就会愈高；假如外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。假如外界温度下降过

5、快，会造成很大的温度应力，极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，也会导致混凝土裂缝的产生。4混凝土收缩变形及混凝土几何尺寸，混凝土空隙中存在多余水分的蒸发，会引起混凝土体积的收缩（干缩），如果收缩受到约束，即会引起开裂，并随龄期的增长而发展混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形受到外部约束时，将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩３种。在硬化初期主要是水泥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

6、部自由水分蒸发而引起的干缩变形；通过实测可知，混凝土浇筑层厚度对其温度影响很大，混凝土达到稳定所需试件随着浇筑层厚度减小而缩短。此外，大体积混凝土尺寸越大，越容易产生裂缝。75施工方案及配筋，采用分块、分层浇捣，可以减轻混凝土的水化热和内部温度梯度，达到控制温度收缩应力和裂缝的开展的目的。但是，同时也会延长施工周期，施工质量难以保证；混凝土的非均质结构，在受力时，造成内部各质点不均匀受力，往往会造成应力较大点首先达到抗拉强度极限，引起局部变形，进而在应力集中处出现裂缝。如果通过适当配筋分担混凝土应力，使其趋向均匀，则可推迟混凝土裂缝的出现。6养护不当，养护过早会影响胶

7、结能力，而养护过迟，又会引起混凝土表面游离水过快蒸发，进而产生体积收缩裂缝。二、大体积混凝土施工裂缝的预防措施1控制大体积混凝土开裂的控制因素分析根据大体积混凝土裂缝的产生机理，当混凝土在t龄期时，抗拉强度Rf（t）大于混凝土内部温度从最高值Tmax降至环境温度Th(t)时所产生的收缩受到外界约束而引起的应力σw（t）时，混凝土不发生开裂。可用下式表示：Rf（t）>σw（t）（1）σw（t）=σN（t）+σZ（t）+σS（t）+σO（t）-σX（t）（2）式中，σN（t）是由中心温度与表面温度之差△T(t)产生的相对变形受内约束引起的。应力；σZ（t