大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施摘要：混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。本文介绍了大体积混凝土结构裂缝的概念、原因、类型以及裂缝的防治措施。关键字：大体积混凝土大体积混凝土裂缝裂缝预防措施1.大体积混凝土简述现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大：混凝土浇注量大于100平方米；长、宽、高任意一边不小于1米。大体积混凝土水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝。其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。2.大体积混凝土结构裂缝的概念混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中，底板出现裂缝的现象占调查总数的20％左右，地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80％左右。所以，混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。国内外工程技术界都认为，规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。不同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽不完全一致，但基本相同。如在正常的空气环境中裂缝允许宽度为0．3～0．4mm；在轻微腐蚀介质中，裂缝允许宽度为0．2～0．3mm；在严重腐蚀介质中，裂缝允许宽度为0．1～0．2mm。但对建筑物的抗裂缝要求过严，必将付出巨大的经济代价。科学的要求是将其有害程度控制在允许范围之内。根据国内外的调查资料，工程实践中结构物的裂缝原因，属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80％以上，属于荷载引起的约占20％左右。在大体积混凝土工程施上中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑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、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。3.大体积混凝土裂缝的原因大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素有几种：一是结构型裂缝，由外荷载引起的。二是材料型裂缝，主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。4.大体积混凝土裂缝的主要类型4.1干缩裂缝干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05~0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。惭混凝年土干缩主庸要和混凝丸土的水灰盖比、水泥妻的成分、腾水泥的用移量、集料吃的性质和看用量、外梁加剂的用匙量等有关谊。忧右霜4.2燃司塑性收缩驰裂缝陡混凝套土塑性收原缩裂缝形迈成过程与距混凝土的照泌水有关干。担泌水减是指混凝遭土浇筑捣纵实后尚未冷凝结硬化毒之前，从枣外表看在可混凝土的茫浇筑面上遥山现一层遗清水或者微从模扳缝是中渗出部偿分水的一朽种现象。良这是因为尺水在混凝泛土拌合物苗各组分中堡密度最小呈。当混凝剪土成型后芹的静止过牢程中，部倚分密度较敞大的固体财颗粒向下散沉积，而炉水则只能厦向上浮动助，一部分叙水泌出到换混凝土的新外表面，园称为外泌劳水。另一证部分被截册留在钢筋珍及粗骨料早的下面形龟成水囊，档水分蒸发铺后产生孔已隙及界面围裂缝，从亚而降低了报钢筋与混冲凝土之间到的粘结强沟度以及水粥泥石与骨珠料之间的柴界面强度慈，致使混乔凝土的抗统冻、抗渗箭和抗腐蚀坏能力减弱油，抗压抗第折强度降真低，这部秧分水称为浮内泌水。兵只有当水殿泥水化产父生的胶结卫强度足以救阻止固体意颗粒相对界运动或者晋各种固体誉颗粒经过填迁移已达貌到紧密堆犁积状态时废，沉积相妙对停止，字泌水才告盾结束。泌五水使混凝勉土的体积渡缩小，促鱼成了混凝孔土塑性裂父缝的产生屿。秆混凝惭土塑性收锈缩裂缝不近仅会影响庆混凝土构扛件的外观职质量，更诚重要的是蓬会造成混迎凝土防水耀性能下降塘、钢筋容献易锈蚀等尘不良后果胳，影响混楼凝土结构枯的使用年水限，关于命这一点应讲在设计和误施工过程哭中给予充撕分的重视吼。塑性收蒙缩裂缝一努般在干热采或大风天猎气出现，祝裂缝多呈辱中间宽、片两端细且并长短不一捎，互不连蝶贯状态。鸣常发生在离混凝土板证或比表面莫积较大的羽墙面上，磁较短的裂让缝一般成长昼2斜0潮～念30c桨m愧，较长的敞裂缝可胶达歌2肠～协3舱ｍ，傻宽猎1周～市5m屡m径。从外观长分为无规喷则网络状娇和稍有规泳则的斜纹蠢状或反映膝出混凝土旱布筋情况段和混凝土糖构件截面届变化等规重则的形状侦，深度一劲般怨3筝～贯10c直m林。它与塑贤性沉降裂啦缝相比，接贯穿整个居混凝土板送的裂缝是立极少的，三而且塑性长收缩裂缝吗通常延伸筐不到混凝故土板的边刺缘。影响玉混凝土塑确性收缩开霉裂的主要脉因素有水织灰比、混蜡凝土的凝捉结时间、锯环境温度巴、风速、拆相对湿度们等等拍。伶半敬醒4.3甜桂沉陷裂缝角沉陷裂缝魄的产生是防由于结构农地基土质开不匀、松题软，或回虑填土不实砌或浸水而颈造成不均述匀沉降所渣致。或者岂因为模板着刚度不足欣，模板支贞撑间距过丸大或支撑框底部松动援等导致。装特别是在誓冬季，模段板支撑在疗冻土上，直冻土化冻洗后产生不接均匀沉降盏，致使混落凝土结构朴产生裂缝锁。此类裂经缝多为深死进或贯穿值性裂缝，极其走向与异沉陷情况拾有关。一顿般沿与地机面垂直或位呈仆3权0猎～搭45池°移角方向发句展。较大抢的沉陷裂勺缝，往往参有一定的圾错位，裂似缝宽度往津往与沉降榴量成正比夏关系。裂播缝宽度受葡温度变化第的影响较阁小。地基披变形稳定标之后，沉幻陷裂缝也只基本趋于坡稳定劳。播4.4方膀温度裂缝遗温度疑裂缝多发帐生在大体激积混凝土敞表面或温旨差变化较惨大地区的吗混凝土结释构中。混遍凝土浇筑饶后厘,延在硬化过构程鸡中砍,妈水泥水化饮产生大量革的水化热倒。由于混昌凝土的体溜积较大，邀大量的水芬化热聚积牛在混凝土塑内部而不腔易散发，砌导致内部卫温度急剧姓上升。而辩混凝土表宅面散热较脑快，这样耳就形成内寿外的较大哑温差。较电大的温差狱造成内部寇与外部热酒胀冷缩的落程度不同寻，使混凝肆土表面产踢生一定的肚拉应力。俱当拉应力诉超过混凝象土的抗拉曲强度极限消时，混凝思土表面就翻会产生裂填缝，这种防裂缝多发摘生在混凝小土施工中炉后期。在枝混凝土的科施工中当袄温差变化猾较大，或洪者是混凝卖土受到寒娱潮的袭击跌等，会导棵致混凝土田表面温度柄急剧下降正，而产生故收缩。表矛面收缩的描混凝土受邻内部混凝忌土的约束堡，将产生肝很大的拉叠应力而产斧生裂缝，绞这种裂缝洒通常只在挡混凝土表烛面较浅的瓣范围内产忠生。剧温度表裂缝的走劈向通常无辱一定规律纸。大面积睬结构裂缝槐常纵横交尝错；梁板锣类长度尺颈寸较大的驼结构，裂般缝多平行童于短边；回深入和贯住穿性的温惠度裂缝一匀般与短边振方向平行立或接近平凶行，裂缝器沿着长边忆分段出现汇，中间较浙密。裂缝铜宽度大小碌不一，受圆温度变化成影响较为通明显：冬杀季较宽，熟夏季较窄零。高温膨行胀引起的倚混凝土温驳度裂缝是胃通常中间观粗两端细伤，而冷缩愤裂缝的粗蔬细变化不磨太明显。币此种裂缝恶的出现会刻引起钢筋誉的锈蚀，排混凝土的席碳化，降匀低混凝土亡的抗冻融请、抗疲劳盏及抗渗能厨力等。循5.疑斑裂缝的防衰治措施超指照5.1穗刻设计措施疑炕果1.砍决精心设计流混凝土配以合比。在眼保证混凝胀土具有良景好工作性涝的情况下渗，应尽可肌能地降低冶混凝土的丧单位用水受量，采厨用堵“托三低（低贺砂率、低麻坍落度、岛低水胶比纤）二掺（汽掺高效减驰水剂和贯高性能引宣气剂）一殖高（高粉延煤灰掺量址）定”永的设计准谷则，生产嫂出高强、豪高韧性、功中弹、低类热和高极社拉值的抗帐裂混凝土慰。胞埋嫂2.技圈增配构造晃筋提高抗椒裂性能。奴配筋应采透用小直径竿、小间距扭。全截面强的配筋率狠应闪在姨0.3-虽0.5斤%云之间。剪钉签3.猜胡避免结构蛮突变产生倾应力集中柳，在易产疯生应力集桑中的薄弱烟环节采取脱加强措施劣。有通巴4.种龄在易裂的掏边缘部位耳设置暗梁站，提高该怨部位的配蛇筋率，提厕高混凝土蛛的极限拉敲伸。私避决5.愚盯在结构设构计中应充矛分考虑施引工时的气饭候特征，精合理设置开后浇缝，差保留时间妻一般不小这于能6技0影天。如不铃能预测施锅工时的具登体条件，翻也可临时惑根据具体义情况作设恢计变更。禽挣巡5.2戚才施工措施咸什啊1.磁肢严格控制士骨料级配础和合泥杨量狂堆选葵用消10.4哈0m贵m猫连续级配省碎独石捐(骆其共中匪10.3督0m蒜m柱级配含怖量利6校5唱％左资右访)蓝，细度模要数生2.80毙-3.0但0两的中柴砂求(苗通立过死0奋．著315政n演凹筛孔的在砂不少华于晌1岁5燥％，砂率炮控制巨在易4伸0驼％停-4的5筑％泳)安。砂、石候含泥量控辫制岩在玉1扫％以内，您并不得混棕有有机质瓶等杂物，帅杜绝使用罩海砂。争鹊庭2.瑞卫选择适当侦外加剂扒可根蓝据设计要徒求，混凝街土中掺加色一定用量理外加剂，经如防水剂加、膨胀剂植、减水剂剑、缓凝剂耳等外加剂斜。外加剂隆中糖钙能恨提高混凝及土的和易葬性，使用储水量减桐少虽2偷0障％左右，弓水灰比可挎控制软在析0.5朵5塑以下，初杂凝延长慌到威5毕h攻左右。猎泡第3.吴辰选择优化剂配合比鸽选用球良好级配桨的骨料，仙严格控制茧砂石质量包，降低水雕灰比，并寒在混凝土来中掺加粉姻煤灰和外鸟加剂等，迟以降低水遮泥用量，挽减少水化歪热，以降快低混凝土扣温升，从名而可以降券低混凝土读所受的拉瞒应力。撤4.恶悉采用切实奖可行的施壤工工抓艺族贴根据铅泵送大体糖积混凝土牌的特点，佳采请用扑“辞分段定点姨，一个坡擦度，薄层更浇筑，循农序推进，刑一次到谣顶责”风的方法。览这种自然锄流淌形成食斜坡混凝铃土的方法腥，能较好樱地适应泵姑送工艺，割避免混凝币土输送管捧道经常拆棵除、冲洗叼和接长，检从而提高坏泵送效率幕，简化混绞凝土的泌卧水处理，吼保证上下酸层混凝土愧浇筑间隔豆不超过初兴凝时间。典根据混凝视土泵送时另自然形成滨一个坡度添的实际情汇况，在每椅个浇筑带论的前后布吓置两道振村动器，第玉一道布置草在混凝土扑出料口，急主要解决蛇上部混凝府土的振实悟；由于底浅层钢筋间挖距较密，赤第二道布与置在混凝猎土坡脚处田，以确保网下部混凝惠土密实。诊随着浇筑禾的推进，刃振动器也念相应跟上佛，以确保北整个高度往上混凝土泉的质量。洲由于大体拐积泵送混坝凝土表面丈水泥浆较退厚，故浇畅筑结束后暗须在初凝认前用铁滚乏筒碾压数泻遍，打磨碑压实，以辰闭合混凝咱土的收水脉裂缝。膨祸携5.涂虫严格控制订混凝土入河模温度险大体炭积混凝土耍最好选在储春秋季施墓工，以降报低入模温纯度，既是寺在夏季施刃工最好采税取有效措涌施降低入暗模温度，披再者浇筑因混凝土时厌最好不要轧让混凝土阀在太阳下州直接爆晒悠。施工过眉程中应对截碎石洒水贵降温，保及证水泥库悲通风良好能，自来水熊预可先放帆入地下蓄耍水池中降挪温。夜枪补6.秘年加适当预咏埋件表在混龟凝土易裂圾缝部位埋丰设应力应喊变传感片课，直接测墨试拉应力剃，以便更下直接控制忌混凝土（找调节保温棒保湿养护喂条件，保喷证温度梯猫度），确滥保混凝土谨不出现裂蹲缝。在基建础面筋上好加设铁丝诸网或小直欧径钢筋网珍，以提高茧混凝土表弄面抗裂性幼（中间温贷度筋可去扒掉）。质如虎3.0房m侦厚承台设穿计时，在拳承台中间扶设置了斗垫麻2示0芒＠钩2乖肋水平抗驾缩钢筋网演片。采新用素“水水平分层它间虹隙捧”州施工方法腰，分两层汇进行浇筑盲，间隙时费间锹7迷d拌以上，分摊层厚度央各锹1.5传m拨，抗缩钢靠筋网设置熊在下阳层敬1.5焦m嫌的上表面卵。泥在工期允叫许的情况最下，这种处施工方法街可降低内惨部最高温配升、减少睬人力、材绵料及机械纱设备的投宏入币。涂恒接7.扎千改进施工库技术善施工训时加强插隔筋位置的斩振捣、抹边压、养护伤。由于钢续筋是热的谣良导体，怪易产生大势的温度梯渣度，这是伐裂缝产生厌的一个主功要环节。杀同时加强斑初凝前的烈抹压，以柏消除初期边裂缝，并善加强早期螺养护，提糕高混凝土租抗拉强度锋。讽肺匹8.向拨加强混凝江土浇筑后拖的养护书混凝锐土浇筑后车，应尽快眠回填巡土粒-敞-脾土是混凝展土最好的赠养护材料往之一。目统前这是混灾凝土保温惑保湿养护剖的最有效被方法，对则预防裂缝律是非常有稿益的。如字采用蓄水捏法保温养榆护，在混吨凝土施工经期间可通溜入冷却循播环水，以完便加快承蒸台内部热扇量的散发鸭。如采用辈内散外蓄搭综合养护泥措施，可谦有效降低处混凝土的醋温升值，筛且可大大答缩短养护幼周期，对仔于超厚大钓体积混凝驱土施工尤府其适用。润严规9.甲漆加强技术肝管理规加强夕原材料的蜻检验、试忙验工作。罩施工中严岗格按照方改案及交底喝的要求指型导施工，炉明确分工张，责任到粒人。加强既计量监测扔工作，定窝时检查并貌做好详细傲记录，认朋真对待浇隔筑过程中眉可能出现纺的冷缝，纵并采取措吊施加以杜案绝。在变秧截面施工再前，一定壮要加强预章测，并保洞证预测的趣科学性。槽同时在实朽施过程中扮，要切实午落实施工拦方案。牺债生10.夹尤加