大体积混凝土裂缝原因及质量控制措施

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-06-04 09:50 关注：(1)

　　摘要：大体积混凝土具有强度高、水稳定性好、耐久性好、维修养护费用少、经济效益高等优点，但在施工和使用过程中易产生裂缝，本文分析总结了几种常见裂缝产生的原因、预防及处理措施。
　　关键词：裂缝；原因；控制措施
　　1引言
　　大体积混凝土具有强度高、水稳定性好、耐久性好、维修养护费用少、经济效益高等优点，近年来在水利工程施工中广泛采用，它的浇筑质量，涉及很多方面，应根据结构、环境状况采取减少水化热的措施，应均匀分层、分段浇筑等，主要是控制裂缝和强度，下面主要对大体积混凝土易产生裂缝的原因、质量控制措施进行了分析总结。
　　2易产生的裂缝形式
　　大体积混凝土出现的裂缝按深度不同分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝。
　　3产生裂缝的原因
　　3.1水泥水化热引起的温度应力和温度变形
　　水泥在水化过程中产生了大量的热量，因而使混凝土内部的温度升高，当混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力越大，，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。
　　3.2内外约束条件的影响
　　混凝土在早期温度上升时，产生的膨胀受到约束而形成压应力；当温度下降，则产生较大的拉应力，若超过混凝土的抗拉强度，混凝土将会产生垂直裂缝。
　　3.3外界气温变化的影响
　　大体积混凝土在施工阶段，常受外界气候的影响，混凝土内部温度是水泥水化热引起的绝热温度、浇筑温度和散热温度三者的叠加，当气温下降，特别是气温骤降，会大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度，产生温差和温度应力，使大体积混凝土产生裂缝。
　　3.4混凝土的收缩变形
　　混凝土中的80%水分要蒸发，约20%的水分是水泥硬化所必需的，而最初失去的30%自由水分几乎不引起收缩，随着混凝土的陆续干燥而使20%的吸附水逸出，就会出现干燥收缩，而表面干燥收缩快，中心干燥收缩慢，由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束，因而在表面产生拉应力而出现裂缝。
　　4质量控制措施
　　4.1优化混凝土配合比
　　大体积混凝土因其水泥水化热的大量积聚，易使混凝土内外形成较大的温差，而产生温度应力，因此应选有水化热较低的水泥，以降低水化热所产生的热量，从而控制大体积混凝土的温度升高。
　　充分利用混凝土的中后期强度，尽可能降低水泥利用。严格控制集料的级配及其含泥量，如果含泥量大的话，不仅会增加混凝土的收缩，而且会引起混凝土抗拉强度的降低，对混凝土抗裂不利。
　　选用合适的缓凝、减水等外加剂，以改善混凝土的性能。
　　控制好混凝土的坍落度。
　　4.2浇筑与振捣
　　浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小，钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：
　　1）全面分层：即在第一层全面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。
　　2）斜边分层：混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。
　　3）斜面分层：要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况，混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移；混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺，一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器，上面的一道布置在混凝土卸料处，保证上部混凝土的捣实，下层一道振动器布置在近坡脚处，确保下部混凝土密实，随着混凝土浇筑的向前推进，振动器也相应跟上。
　　4.3混凝土养护措施
　　养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作，养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内外温差，促使混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展，根据工程的具体情况，尽可能多养护一段时间，拆模后立即回填或再覆盖养护，同时预防近期骤冷气候的影响，以控制内外温差，防止混凝土早期和中期裂缝。
　　5结语
　　通过以上分析可知，在施工中只要严格执行施工操作规程，切实抓好施工过程中各个环节的控制，就能有效地预防裂缝的产生；一旦产生裂缝，在施工中根据裂缝产生的原因采取不同的处理方法，精心施工，可以达到理想的效果。
　　参考文献：
　　【1】混凝土结构设计规范GB50010-2002.中国建筑工业出版社，
　　2002
　　【2】混凝土结构构造手册.中国建筑工业出版社，1994