大體積混凝土裂縫的原因與防治

摘 要：大體積混凝土開裂是施工中一個普遍性的技術(shù)問題。在施工過程中，如果不采取正確的施工方法和有效的控制措施，很容易造成混凝土的裂縫，而影響結(jié)構(gòu)的使用，甚至造成結(jié)構(gòu)的破壞。因此大體積混凝土的裂縫控制尤其重要。本文將分析大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、機理，并提出了具體的防裂縫措施。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土裂縫原因措施

中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）03（b）-0000-00

現(xiàn)代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等。它主要的特點就是體積大，一般實體最小尺寸大于或等于1m.它的表面系數(shù)比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快?；炷羶?nèi)外溫差較大時，會使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。所以必須從根本上分析它，來保證施工的質(zhì)量。盡管我們在施工中采取各種措施，小心謹慎，但裂縫仍然時有出現(xiàn)，有些還造成了無法估量的損失，因此，大體積混凝土施工中應(yīng)嚴格控制裂縫產(chǎn)生和發(fā)展，以保證工程質(zhì)量。

1大體積混凝土裂縫類型及裂縫產(chǎn)生原因分析

實際上，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因?；炷翗蛄毫芽p的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：

1.1溫度變化引起的裂縫

大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫由混凝土內(nèi)部因素和外部因素而產(chǎn)生的，這種裂縫的寬度在允許限值內(nèi)，一般不會影響結(jié)構(gòu)的強度，但卻對結(jié)構(gòu)的耐久性有所影響，因此必須予以重視和加以控制，引起溫度變化主要因素有：

（1）外界氣溫變化的影響。大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對大體積混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時，即會出現(xiàn)裂縫。

（2）水化熱的影響。大體積混凝土澆筑之后由于水泥水化放熱，常使混凝土內(nèi)部溫度上升，這就形成了內(nèi)外溫差，當這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土抗壓強度時，就會導(dǎo)致混凝土裂縫.另外，在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度陡降，也會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

1.2收縮引起的裂縫

養(yǎng)護問題，塑性收縮狀態(tài)將會在混凝土表面發(fā)生方向不定的收縮裂縫，這類裂縫尤其以大風、干燥的天氣最為明顯。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標號及用量，骨料品種，水灰比，外摻劑，養(yǎng)護方法，外界環(huán)境等。

1.3施工材料質(zhì)量引起的裂縫

水泥安定性不合格，骨料含泥量過大，骨料為風化性材料等，澆筑后都可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫。

1.4施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生各種裂縫。、

2控制裂縫的措施

2.1設(shè)計構(gòu)造措施

（1）避免施工臨時荷載或作用點產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施，提高抗壓能力和分散集中力。

（2）雖然大體積混凝土不布置鋼筋或者布筋較少，我們還是可以在裂縫易發(fā)生部位布置相應(yīng)的抗裂鋼筋，能有效地克服主拉應(yīng)力，這樣可以有效的控制裂縫的發(fā)展。

2.2從原材料和配合比采取措施

大體積混凝土在選用原材料和進行配合比設(shè)計時，應(yīng)按照降低水化熱溫升的原則進行。

（1）應(yīng)優(yōu)選低礦渣水泥等低水化熱和凝結(jié)時間長的水泥。粗集料宜采用連續(xù)級配，細集料宜采用中砂。宜摻用可降低混凝土早期水化熱的外加劑和摻合料，外加劑宜采用緩凝劑、減水劑；摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。

（2）進行配合比設(shè)計時，在保證混凝土強度、及工作性質(zhì)的前提下，宜采取提高摻合料和粗集料的含量、降低水膠比、改善粗集料級配等措施，減少單方混凝土的水泥用量。

（3）大體積混凝土進行配合比設(shè)計及質(zhì)量評定時，可按60天齡期的抗壓強度控制。

2.3從施工方面采取措施

大體積混凝土的施工應(yīng)提前制訂專項施工技術(shù)方案，并應(yīng)對混凝土采取溫度控制措施。

（1）施工前應(yīng)根據(jù)原材料、配合比、環(huán)境條件、施工方案和施工工藝等因素，進行溫控設(shè)計和溫控監(jiān)測設(shè)計，并應(yīng)在澆筑后按該設(shè)計要求對混凝土內(nèi)部和表面的溫度實施監(jiān)測的控制。對大體積混凝土進行溫度控制時，應(yīng)使其內(nèi)部最高溫度不大于75℃、內(nèi)表溫差不大于25℃。為了減少內(nèi)外溫差，澆筑前可以對混凝土用料遮蓋，避免日光暴曬，對鋼筋、模板表面可采用灑水降溫。

（2）大體積混凝土的澆筑方法可采用分層、分塊澆筑方法，一般情況下，應(yīng)盡量采用分層澆筑，分層、分塊的尺寸宜根據(jù)溫控設(shè)計的要求及澆筑能力的合理確定；當結(jié)構(gòu)尺寸相對較小或能滿足溫控要求時，可全斷面一次澆筑。分層澆筑時，在上層混凝土澆筑之前應(yīng)對下層混凝土的頂面作鑿毛處理，且新澆筑混凝土與下層已澆筑混凝土的溫差宜小于20℃，并應(yīng)采取措施將各層間的澆筑間歇期控制在7天以內(nèi)。分塊澆筑時，塊與塊之間的豎向接縫面應(yīng)平行于結(jié)構(gòu)物短邊，并應(yīng)在澆筑完成拆模后按施工縫的要求進行鑿毛處理。分塊施工所形成的后澆段，應(yīng)在對大體積混凝土實施溫度控制且其溫度趨于穩(wěn)定后方可澆筑。混凝土的澆筑宜在氣溫較低時進行，但混凝土的入模溫度最好不低于5℃，在熱期施工時，宜采取在攪拌過程中送冷風對拌和物進行冷卻，向混凝土中添加冰水等措施降低混凝土的入模溫度，入模溫度不應(yīng)高于28℃，再者澆筑砼時最好不要讓砼在太陽下直接爆曬可采用遮陽涼棚的降溫措施。熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，加快混凝土的散熱速度。

（3）對大體積混凝土的養(yǎng)護，應(yīng)根據(jù)氣候條件采取控溫措施，應(yīng)按照“內(nèi)降外保”的原則，對混凝土的內(nèi)部采取設(shè)置冷卻水管循環(huán)水冷卻，對外部采取覆蓋蓄熱或蓄水保溫等措施進行?；炷翝沧⑼戤吅?，應(yīng)在其收漿后盡快予以覆蓋并灑水保濕養(yǎng)護，促進混凝土強度的穩(wěn)定增長。采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時，其養(yǎng)護時間不宜少于14天，采用其他品種水泥時不少于21天。在遇氣溫驟降天氣或寒冷季節(jié)澆筑的混凝土，除應(yīng)對其外部加強覆蓋保溫外，還應(yīng)適當延長養(yǎng)護時間。

3結(jié)語

綜上所述，大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)往往是設(shè)計、施工、材料、工藝等綜合因素作用的結(jié)果，原因比較復(fù)雜，但其中必然有一、兩個原因是主要的。只要我們能夠充分考慮的各種因素的影響，就能有效地控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫。

參考文獻

[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）人民交通出版社