淺析大體積混凝土的裂縫控制

　摘要：簡(jiǎn)要介紹地下室大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因；提出預(yù)防和減少混凝土裂縫的一般方法。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因；預(yù)防；控制；施工措施

一前言

隨著現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展，高層建筑越來越多，體形越來越復(fù)雜，由于混凝土抗拉強(qiáng)度低、韌性差，以及在結(jié)硬過程中會(huì)產(chǎn)生收縮，因此混凝土結(jié)構(gòu)很容易產(chǎn)生各種裂縫。大量的大體積混凝土的出現(xiàn)，對(duì)施工提出了更高的要求。如果由于設(shè)計(jì)，施工不當(dāng)，會(huì)使大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致滲漏，影響結(jié)構(gòu)的耐久性,結(jié)構(gòu)安全度降低，使建筑物不能正常使用。所以大體積混凝土的裂縫控制成為施工的主要問題，必須從根本上進(jìn)行分析，來保證施工的質(zhì)量。

二大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要原因

1水泥水化熱引起的裂縫

高層建筑的基礎(chǔ)，通常體積比較大，一般實(shí)體最小尺寸大于或等于1m。由于混凝土體積大，表面系數(shù)相對(duì)較小，所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。以至于越積越高，使內(nèi)外溫差增大。單位時(shí)間混凝土釋放的水泥水化熱，與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，并隨混凝土的齡期而增長(zhǎng)。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱，實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度，多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3~5天。水泥水化反應(yīng)后，反應(yīng)產(chǎn)物的體積與剩余自由水體積之和小于反應(yīng)前水泥礦物體積與水體積之和，就會(huì)形成水化反應(yīng)收縮。

2混凝土收縮引起的裂縫

混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮?；炷猎诓皇芡饬Φ那闆r下的這種自發(fā)變形，受到外部約束時(shí)，將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，使得混凝土開裂。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化，后期主要是混凝土內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化，這對(duì)混凝土是很不利的。

3外界氣溫濕度變化引起的裂縫

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間，外界氣溫的變化對(duì)大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生起著很大的影響。混凝土內(nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系，外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也就會(huì)愈高；如果外界溫度降低則又會(huì)增加大體積混凝土的內(nèi)外溫度梯度。如果外界溫度的下降過快，會(huì)造成很大的溫度應(yīng)力，極其容易引發(fā)混凝土的開裂。另外外界的濕度對(duì)混凝土的裂縫也有很大的影響，外界的濕度降低會(huì)加速混凝土的干縮，也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

三預(yù)防和控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的措施

針對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生的幾個(gè)主要原因，在設(shè)計(jì)、施工中采取適當(dāng)措施，就可以有效地預(yù)防和減少裂縫的發(fā)生。

1優(yōu)選混凝土各種原材料，精心設(shè)計(jì)混凝土配合比，減少水泥水化熱。

1）施工中盡量使用低熱或者中熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥等，并盡量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的溫升，提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。為保證減少水泥用量后混凝土的強(qiáng)度和坍落度不受損失，可適度增加活性細(xì)摻料替代水泥。

2）在選擇粗骨料時(shí)，可根據(jù)施工條件，盡量選用粒徑較大、質(zhì)量?jī)?yōu)良、級(jí)配良好的石子。既可以減少用水量，也可以相應(yīng)減少水泥用量，還可以減小混凝土的收縮和泌水現(xiàn)象。在選擇細(xì)骨料時(shí)，采用平均粒徑較大的中粗砂，從而降低混凝土的干縮，減少水化熱量，對(duì)混凝土的裂縫控制有重要作用。

3）摻加適量粉煤灰，可減少水泥用量，從而達(dá)到降低水化熱的目的。摻加適量的減水劑，它可有效地增加混凝土的流動(dòng)性，且能提高水泥水化率，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，從而可降低水化熱，同時(shí)可明顯延緩水化熱釋放速度。

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