建筑大体积的混凝土的裂缝成因分析和控制对策

1、建筑大体积的混凝土的裂缝成因分析及控制对策【摘 要】大体积混凝土施工中裂缝控制是一项较复杂问题，但这一问题带有普遍性，本文分析了大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因，在此基础上提出了一系列控制措施。【关键词】大体积；混凝土裂缝；原因；控制；对策大体积混凝土裂缝问题是当前混凝土施工的一个普遍问题，裂缝不仅会降低混凝土的强度的抗冻性，对混凝土的抗渗性和耐义性影响尤为严重。大体积混凝土裂缝问题的研究已成为现代建筑施工的一项热门课题，也是大体积混凝土施工的核心问题，引起了建筑行业的高度重视与解决。1 建筑工程中大体积混凝土的界定大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上，施工时必须采取相应的技术措施妥善

2、处理水化热引起的混凝土内外温度差，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。其施工特点是：整体性要求比较高，要求连续浇筑；结构的体量较大，浇筑混凝土后形成较大的内外温差和温度应力，大体积混凝土工程结构较厚，体形较大，钢筋较密，混凝土数量较多，施工条件较为复杂，施工技术要求高，必须同时满足强度，刚度，整体性和耐久性要求。另外，还存在如何控制和防止温度应力，变形裂缝产生等问题。2 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、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝等内容。2.1 温度裂缝（1）水泥水化热的影响。在体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生

3、的热量聚集在结构内部不易散失，这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。（2）外界气温变化的影响。大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑浊度随着外界气温变化而变化，当气温骤降时，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。（3）混凝土收缩的影响。混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发，多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩，容易产生裂缝。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，对于大体积的约束，就会在混凝土体内产生相应收缩应力，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

4、土收缩的主要因素有混凝土中的用水量，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。2.3 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的。2.4 施工现场操作原因2.4.1现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱时裂缝的产生。2.4.2 缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。2.4.3 对水化热计算不准，现场混凝土降温及保温工作不到位。2.4.4 现场养护措施不到位。2.5 混凝土本身的影响2.5.1 混凝土的体积稳定性。混凝土的体积稳定性是指混凝土在抵抗物理、化学作用下产生变形的能力。2.5.2

5、 混凝土的收缩。收缩是混凝土本身所固有的一种重要特性，在没有负载的情况下，混凝土的开裂往往由于收缩变形而导致。2.5.3 混凝土的徐变。在任意荷载作用下，混凝土结构除了发生弹性变形外，还产生一种随时间缓慢增加的非弹性变形，称为“徐变变形”。3 裂缝的措施3.1 认真组织设计。3.1.1 精心设计混凝土配合比，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出”高经、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。3.1.2 增配构造筋，提高抗裂性能。应采用小直径，小间

6、距的配筋方式，全截面的配筋率应在0。3-0。5%之间。3.1.3 避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。3.1.4 在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限抗拉强度。3.1.5 在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间隔距20-30m，保留时间一般不小于60天，如不能预测施工时的具体条件，也要临时根据具体情况作设计变更。3.2 浇筑工艺方案的认真实施3.2.1 浇筑方法：采用“斜面分层，薄层浇筑，循序退打、一次到底”连续施工的方法。根据划分的3个施工段，底板砼浇捣布置三个输送砼管道，每个管道控制十多米宽

7、度范围内一区域，每个区域配备一个振捣小组，每个振捣小组由8名振捣工配5条软轴振动器组成，所形成的浇筑带前后略有错位，形成阶梯式分层退打局面，以提高泵送工效，简化混凝土泌水处理，确保上下层混凝土的结合。3.2.2 振捣：根据混凝土泵送时自然形成的流淌斜坡度，在每条浇筑带前、中、后各布置3道振动器，第1道布置在混凝土卸料点，负责出管混凝土的振捣，使之顺利通过面筋流入底面，第2道设置在混凝土的中间部位，负责余面混凝土的密实，第3道设置在坡脚及底层钢筋处，因底层钢筋间距较密，负责混凝土流入下层钢筋底部，确保下层钢筋混凝土的振捣密实。3.2.3 泌水处理。由于流动的混凝土在浇筑过程中，上涌的泌水和浆水顺

8、着混凝土坡脚流淌到坑底，故我们采取的措施是在混凝土垫层施工时，使其施工成一定的坡度，使大量的泌水顺垫层坡度流近后浇带，顶端模板或底板面标高时，我们要求振捣工人改变混凝土的浇筑方向，即由顶端往回浇筑，与斜坡面形成一个积水潭，用软管及时排除最后的泌水。3.2.4 表面处理：泵送混凝土由于强度高，表面水泥浆较厚，故混凝土浇筑后至初凝时，应按初步标高进行拍打振实后用长木尺抹平，赶走表面泌水，初凝后至终凝前，用木蟹打压实，紧跟着用铁抹刀抹光闭合收水裂缝。3.2.5 拆模后混凝土表面温度不应下降10度以上，尽量采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性，还可根据具体工程特点，采用uea补偿收缩混凝土技术

9、。3.3 混凝土温度控制与监测措施3.3.1 控制温度裂缝的原则。采取“双控计算”措施，控制结构温度收缩应力在允许安全范围内以及控制内外温差在25度范围内，以达到控制裂缝的出现。3.3.2 温度裂缝的监测措施。a、测温方法：本工程采用简易测温法，即在混凝土中预埋钢管，用玻璃温度计测温，钢管用48脚手架管，底口焊铁板封死，上口高出混凝土面100mm，内放300mm高度水，用木塞封口。3.3.3 混凝土的保温保湿养护。本工程根据有关工程经验加之理论计算，采取塑料薄膜与草袋相间覆盖的方法，随混凝土的浇筑顺序，在每一段混凝土表面收光后，及时铺上塑料膜作为密封层，防止混凝土热量流失使之表面处于湿润，然后铺上草袋。白天施工时要求在砂、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水，混凝土泵送时，可在水平及垂直泵管上加盖订袋并喷冷水。结束语虽然在体积混凝土裂缝产生的原因很多，但只要严格按规范规定施工，认真积极的探索裂缝产生的原因，及早采取相应的预防措施，就能有效地控制大体积混凝土结构的裂