大体积混凝土裂缝成因及控制措施.doc

4大体积混凝土裂缝成因及控制措施水利建设工程中大体积混凝土结构比较多混凝土重力坝、大型船闸、混凝土挡墙等建筑物虽然设计时都分成好多块但每一块都仍然有几百方甚至上千方混凝土。工程实践证明大体积混凝土施工难度较大混凝土产生裂缝的机率较多稍有差错将会造成无法估量的损失。为了提高工程质量降低不必要的经济损失我们一定要减少和控制裂缝的的出现。从裂缝的形成过程可以看到混凝土特别是大体积混凝土之所以开裂主要是混凝土所承受的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度的结果。因此为了控制大体积混凝土裂缝就必须从提高混凝土本身抗拉强度性能和降低拉应力（特别是温度应力）这两方面综合考虑。抗拉强度主要决定于混凝土的强度等级及组成材料要保证抗拉强度关键在于原材料的优选和配合比的优化（混凝土强度等级设计已经确定）由于混凝土选用地材从经济角度来考虑原材料优化的空间相对较小所以降低拉应力是控制混凝土裂缝的有效途径。而降低拉应力主要通过减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。一、温度裂缝1、温度裂缝产生的主要原因：一是由于混凝土结构内外温差较大引起的。在混凝土结构硬化期间水泥释放大量的水化热如果散热不及时内部温度就会不断上升使混凝土表面和内部温差变大。混凝土内部膨胀高于外部此时混凝土表面将受到很大的拉应力而混凝土的早期抗拉强度很低因而出现温度裂缝。这种温度应力一般在表面处较大离开表面就很快减弱因此裂缝只在接近表面的范围内发生表面层以下结构仍保持完整。二是由于结构温差较大受到外界的约束引起的当大体积混凝土浇筑在约束地基（例如桩基）上时又没有采取特殊措施降低、放松或取消约束或根本无法消除约束则易发生深度、甚至是贯穿的温度裂缝。2、温度裂缝形成的过程：一般（认为）分为三个时期：一是初期裂缝—就是在混凝土浇筑的升温期。由于水化热混凝土浇筑后2~3天内温度急剧上升内热外冷引起的“约束力”超过混凝土抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝—就是水化热降温期当水化热温升到达峰值后逐渐下降水化热散尽时结构物的温度接近环境温度此间结构物温度引起“外约束力”超过混凝土抗拉强度引起裂缝。三是后期裂缝当混凝土接近周围环境条件之后保持相对稳定而当环境条件剧变时由于混凝土为不良导体形成温度梯度当温度梯度较大时混凝土产生裂缝。3、温度控制：一般的温度裂缝的产生是不可避免的重要的是如何把其控制在规范允许的范围之内。要进行有效的控制就必须进行科学预测以保证控制的准确性。在施工现场对温度应力的控制主要是进行温控。在浇筑混凝土时采用温度传感片和测温仪从浇筑一开始就开始测温（包括入模温度环境温度）并及时抹面压光和养护（保温保湿）。混凝土浇筑完后根据温控指标及时调整保温保湿养护条件。温度影响系数受多种因素影响其中温度、湿度、散热界面（土、空气等）初凝时间、风速、温差等影响较大特别是风速和温差较大时温度影响系数？大大降低最高温升将降低这与我们的实测结果是相吻合的。但为防止降温过快形成大的温度梯度夏季选用蓄水养护秋冬季加盖草袋、海绵如果工地气候风大、干燥特征拆模后及时采取防风保温措施并及时回填土结果证明这些方法对温度影响系数的改变是非常有用的事实表明控制也是非常成功的。二、沉缩裂缝混凝土沉缩裂缝在大体积混凝土（特别是泵送大流态混凝土）施工中也是经常发生的。主要原因是振捣不密实沉实不足；或者骨料下沉表层浮浆过多混凝土浇筑后没有及时抹光压实（特别是初凝前的二次拌压）；如果表面覆盖再不及时受风吹日晒表面水份散失快产生干缩混凝土早期强度低不能抵抗干缩变形而导致开裂。在施工中采用缓凝型泵送剂延缓混凝土的凝结硬化速度充分利用外加剂（特别是缓凝剂）的特性适时增加抹压次数消除表面裂缝（特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝）特别是初凝前的抹压这对消除表面裂缝是有效的。