大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施 (2).doc

4大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施一、前言随着我国基础建设的快速发展大体积混凝土施工日益增多(如斜拉桥的索塔、承台及基础、高层建筑的箱型基础或筏型基础)而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题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最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展以保证工程质量。二、大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。1.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。自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。自身收缩与干缩一样是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降形成弯月面产生所谓的自干燥作用导致混凝土体的相对湿度降低及体积减小而最终自身收缩。水灰比对自身收缩影响较大一般来说当水灰比大于0.5时其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计；但是当水灰比小于0.35时体内相对湿度会很快降低到80%以下自身收缩与干缩则几乎各占一半。自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。因此在模板拆除之前混凝土的自身收缩大部分甚至全部已经完成。在大体积混凝土里即使水灰比并不低自身收缩量值也不大但是它与温度收缩叠加到一起就要使应力增大所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。但是许多断面尺寸虽不很大且水灰比也不算小的混凝土也必须考虑水化热及随之引起的体积变形问题以最大限度减少开裂影响也需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响。塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下混凝土的泌水明显减少表面蒸发的水分不能及时得到补充这时混凝土尚处于塑性状态稍微受到一点拉力混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后混凝土体内的水分蒸发进一步加快于是裂缝迅速扩展。所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。2.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。3.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。