大体积混凝土裂缝质量控制技术探究

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1、大体积混凝土裂缝质量控制技术探究　　摘要：众所周知，大体积混凝土内部水化热积聚不易散发，外部则散热较快，很容易由于温度的不均衡分布产生应力，故而产生温度裂缝。本文详细地介绍了大体积混凝土产生裂缝的机理，并从材料、设计、施工方面提出控制手段，引用具体实例进行论证。关键词：大体积混凝土；温度裂缝；温度应力；控制；中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1前言混凝土的裂缝是个非常复杂的问题。特别是大体积混凝土，由于其强度高、体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中（主要集中在浇筑后的7天左右），内部温度升高比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度拉伸应力，当拉伸应力

2、大于混凝土抗拉强度时，混凝土就会产生温度裂缝，从而影响结构安全和正常使用。所以必须对其原因进行分析，并制定相应控制措施，以确保大体积混凝土的施工质量。2大体积混凝土裂缝的主要类型（1）干缩裂缝7混凝土的干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。干缩裂缝是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小导致变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力因而产生裂缝。（2）塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细、

3、长短不一、互不连贯的状态。塑性收缩裂缝常发生在混凝土板或比表面积较大的墙面上，较短的裂缝一般长20-30cm，较长的裂缝可达2-3m，宽1~5mm。从外观分为不规则网络状和稍有规则的斜纹状以及混凝土布筋和构件截面等规则的形状，深度一般3-10cm，通常延伸不到混凝土板的边缘。（3）沉陷裂缝沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质松软不均匀，或回填土不实以及浸水造成的不均匀沉降所致，或者是因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致混凝土出现沉陷裂缝。特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。（4）温度裂缝7温度裂缝多发生在温差变化

4、较大地区的大体积混凝土表面。混凝土浇注后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。当混凝土的体积较时，大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成混凝土内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。3大体积混凝土裂缝控制技术3.1大体积混凝土裂缝的材料控制技术（1）水泥的合理选取。优先选用收缩小或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力部分抵消

5、温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。（2）骨料的合理选取。选择线膨胀系数小、岩石弹性模量低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料，这样可以获得空隙率及表面积，从而减少水泥的用量，降低水化热，减少干缩，减小了混凝土裂缝。（3）尽可能减少水的用量。水对混凝土具有双重作用，水化反应离不开水的存在，但多余水贮存于混凝土体内，不仅会对混凝土的凝胶体结构和骨料与凝胶体间的界面过度区相的结构发展带来影响，而且一旦水分损失后，凝胶体体积会收缩，如果收缩产生的内应力超过界面过度区相的抗力，就有可能在此界面区产生微裂缝，降低混凝土内部抵抗拉应力的能力。73.2混凝土凝结硬

6、化过程的控制硬化混凝土在约束条件下，收缩变形会产生弹性拉应力，拉应力的近似值最初可假定为杨氏模量和变形的乘积，当诱导拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土材料就会开裂。但事实上，由于混凝土是一种兼具粘性和延展性（徐变）性质的复杂相的非均质材料，一些应力被徐变松弛所释放，混凝土是否产生裂缝有徐变应力松弛后的残余应力决定的。3.3外加剂与掺合材料的控制（1）粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，增强混凝土的抗拉性能，抑制碱集料反应，减少新拌混凝土的泌水等。这些优点将有利于提高混疑土的抗裂性能。但是同时会显着降低混凝土的早

7、期强度，对抗裂不利。试验表明，当粉煤灰取代率超过20%时，对混凝土早期强度影响较大，对于抗裂很不利。（2）硅粉。①抗冻性：微硅粉在经过300-500次快速冻解循环，相对弹性模量隆低10-20%，而普通混凝土通过25-50次循环，相对弹性模量隆低为30-73%；②早强性：微硅粉混凝土使诱导期缩短，具有早强的特性；③抗冲磨、控空蚀性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5-2.5倍，抗空蚀能力提高3~16倍。4大体积混凝土温度控制措施7大体积混凝土的裂缝主要是温度变形引起的，大体积混凝土内部温度远较外部要高，形成较高的温差，