如何防治大体积混凝土裂缝

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 如何防治大体积混凝土裂缝 摘要:首先对大体积混凝土进行定 义，分析大体积混凝土裂缝产生的原因， 然后提出裂缝防治措施，包括设计、施 工、监测等三个方面。 中国论文网 /2/view-12908778.htm 关键词:大体积混凝土;温差裂缝; 收缩裂缝 ;裂缝防治;养护 Abstract: The first is to define the large volume concrete, analyzes the cracks in big volume concrete, and puts forward prevention measures for cracks, including design, construction, monitoring and other three aspects. Key words: mass concrete; temperature crack; crack; crack prevention; -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 maintenance 中图分类号：TV544+.91 文献标 识码： A 文章编号： 2095- 2104（2012） 前言 在重大市政、水利工程项目施工 中，通常混凝土一次浇筑量较大，这种 大体积混凝土的浇筑极易出现裂缝，如 果施工中不加以控制，会产生许多严重 的后果。所以，在浇筑大体积混凝土的 施工，一定要认真组织施工，合理安排 施工工序，才能确保混凝土的质量。 1、大体积混凝土定义 大体积砼指的是最小断面尺寸砼 结构，其尺寸已经大到必须采用相应的 技术措施妥善处理温度差值（一般内外 温差超过 25 摄氏度） ，合理解决温度应 力并控制裂缝产生的砼结构。大体积混 凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚 度不同，但其实质的区别是由于混凝土 中水泥水化要产生热量，大体积混凝土 内部的热量不如表面的热量散失得快， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 造成内外温差过大，其所产生的温度应 力可能会使混凝土开裂。因此判断是否 属于大体积混凝土既要考虑厚度这一因 素，又要考虑水泥品种、强度等级、每 立方米水泥用量等因素，比较准确的方 法是通过计算水泥水化热所引起的混凝 土的温升值与环境温度的差值大小来判 别，一般来说，当其差值小于 25时， 其所产生的温度应力将会小于混凝土本 身的抗拉强度，不会造成混凝土的开裂， 当差值大于 25时，其所产生的温度应 力有可能大于混凝土本身的抗拉强度， 造成混凝土的开裂，此时就可判定该混 凝土属大体积混凝土。 2、大体积混凝土浇筑裂缝产生 的主要原因 2.1 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 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) 。第二种是在拆模前后， 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。当温差梯度大到一定程度， 依据热胀冷缩的原理，当混凝土表面拉 应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混 凝土表面就产生裂缝。 2.2 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥 品种。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。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 在水利工程等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；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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 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。3、大 体积混凝土浇筑裂缝防治措施 在大体积混凝土工程施工中，主 要由于水泥水化热引起混凝土内部温度 和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土 发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体 因水化热引起的温升、混凝土块体的内 外温差及降温速度，是防治混凝土出现 有害温差裂缝的关键。即合理分层、 分段浇筑，加快混凝土散热速度；加 入冰块或采用人工冷却混凝土组成材料 的方法来降低混凝土的浇筑温度；按 规定在混凝土中适量埋入石块和优先采 用低热水泥或一部分用活性掺合料； 在混凝土浇筑前，采用预埋冷却水管， 浇筑后通循环水来降低混凝土的水化热 温升；在保证混凝土强度等级的前提 情况下，降低水泥用量以减少总的水化 热量；采取温控措施，加强测温工作， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 并实施监控；另外，区别不同的环境、 条件，对已浇筑的混凝土分别采取浇水、 覆盖、积水等相应的养护方法，保护新 浇混凝土的暴露面，要求在各种条件下， 混凝土的养护至少在 14d 以上。加强混 凝土的养护，其主要目的在于保持适宜 的温湿条件，使混凝土正常硬化，不受 或少受外界不利因素的影响，缩小降温 过程中的温差，减少温度应力的发生， 防止有害的冷缩和干缩，以期达到设计 的强度和抗裂能力。由市政、水利工程 中总结出来的大体积混凝土裂缝防治方 法和措施在各种工程施工中也得到应用， 取得了很好的效果。根据这些工程实践， 可以看到工程施工中大体积混凝土的裂 缝防治要在设计、施工和检测三个方面 采取一系列的技术措施。 3.1 设 计控制措施在保证质量的前提下， 尽可能选用强度等级低的混凝土，充分 利用后期强度。这样可以减少混凝土中 的水泥用量，降低水灰比，以降低混凝 土浇筑块体的温度升高。采用降低水泥 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 用量的方法来降低混凝土的绝对温升值， 可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温 速度控制的难度降低，也可降低养护的 费用。另外，在设计过程中应尽量考虑 施工所在地的气候条件，合理设置后浇 带，这也是设计采用的防治裂缝产生的 措施之一。 3.2 施工控制措施合理选 择原材料、优化混凝土配合比。按照混 凝土设计强度要求合理选择原材料、优 化混凝土配合比使混凝土的绝热温升较 小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力 较大、线膨胀系数较小。具体是： （1）优化混凝土的配合比，以 便在保证混凝土强度及流动度条件下， 尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。 （2）应优先选用水化热 低、凝结时间长的低热或中热水泥或采 用高强度水泥配置混凝土，以降低水化 热。 （3）掺合料及添加剂的选择： 在混凝土中掺入适量的粉煤灰可改善混 凝土的和易性和减缓水泥早期水化热的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 发生，而掺加缓凝剂、减水剂又可以达 到减少水泥用量，降低水化热的目的。 （4）粗细骨料的选择： 粗细骨料含泥 量过大会增加混凝土收缩，骨料级配不 良以及采用不恰当的间断级配也容易增 大混凝土收缩，因此要选择级配良好的 骨料。粗骨料宜采用连续级配，细骨料 宜采用中砂，严格控制砂、石的含泥量， 降低水灰比以提高混凝土的密实性和抗 拉强度。 3.3 监测措施 大体积混凝 土温差控制的测试内容： （1） 混凝土浇筑温度的监测： 浇筑大体积 混凝土时应选择较适宜的气温, 尽量避 开炎热天气浇筑，以降低混凝土拌和物 的入模温度，同时做好对混凝土搅拌、 运输过程中温度的监测和混凝土原材料 和浇筑时混凝土温度的监测，以便控制 混凝土浇筑后的温度升高峰值。 （2）养 护过程中的温度监测 ：一般根据监测 浇筑后大体积混凝土内部（中部、表面、 底部）的温度和环境气温的变化情况， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 来控制混凝土的降温速度和内外部温差 （一般要求温差小于 25）,也可用来 进一步计算混凝土中的温度应力，确定 混凝土的抗拉强度是否大于此时混凝土 中产生的拉应力，保证对裂缝的防治。 这些监测结果能及时反馈现场大体积混 凝土浇筑块内温度变化的实际情况，以 及所采用的施工技术措施的效果，为工 程技术人员及时采取温控对策提供科学 依据。 4、结论 总之，通过对裂缝产生的原因、 机