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大体积混凝土裂缝分析及措施

2013-11-16 02:03 摘要：混凝土是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料、需要时掺入外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材。在施工过程中，经常发现混凝土结构在成型后，出现各种裂缝。本文对大体积混凝土的裂缝成因与措施做如下论述。
关键词：混凝土  裂缝  措施
        1 混凝土裂缝产生的主要原因
        1.1 混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种：
        1.1.1 由外荷载引起的裂缝，这是发生最为普遍的一种情况，即按常规的主要应力引起的；
        1.1.2 结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的；
        1.1.3 变形应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。
        1.2 当混凝土结构物产生变形时，在结构的内部，结构与结构之间，都会受到相互影响.相互制约，这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时，其内部温度和湿度分布不均匀，引起内部不同部位的变形相互约束，这样的约束称之为内约束；当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形，主要是温差和收缩而产生的。
        1.3 建筑工程中的大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成了温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度到一定程度，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上，都属有害裂缝。

（转载自中国科教评价网www.nseac.com ）

        2 控制混凝土裂缝的措施
        为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计结构等方面全面考虑，结合实际采取措施。
        2.1 降低水泥水化热和变形
        2.1.1 选用低水化热或中水化热的水泥品种配置混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。
        2.1.2 充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。根据试验每增减10kg水泥，其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。
        2.1.3 使用粗骨料，尽量选用粒径较大、级配良好的粗骨料；控制砂石含泥量；掺加粉煤灰等掺合料和相应的减水剂、缓凝剂，改善和易性、降低水灰比，以达到减少水泥用量、降低水花热的目的。
        2.1.4 在基础内部预埋冷却水管，通入循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。
        2.1.5 在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中，掺加总量不超过20%的大石块，减少混凝土的用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。
        2.1.6 在拌合混凝土时，还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力。 
        2.1.7 改善配筋。为了保证每个浇筑层上下均有温度筋，可建议设计人员将分布筋做适当的调整。温度筋分布细密，一般用φ8钢筋，双向配筋，间距15cm.这样可以增强抵抗温度应力的能力.上层钢筋的绑扎，应在浇筑完下层混凝土之后进行。 （转载自http://zw.ＮＳＥaＣ.com科教作文网）
        2.1.8 设置后浇缝.当大体积混凝土平面尺寸过大时，可以适当设置后浇缝，以减少外应力和温度应力；同时也有利于散热，降低混凝土地内部温度。
        2.2 降低混凝土温度差
        2.2.1 选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开炎热天气浇筑混凝土，夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土，可对骨料喷冷水晒，运输工具如具备条件也应搭设遮阳设施，以降低混凝土拌合物的入模温度。
        2.2.2 掺加相应的缓凝型减水剂，如木质素磺酸钙等.
        2.2.3 在混凝土入模时，采取措施改善和加强模内的通风，加速模内热量的散发。