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大体积混凝土材料型裂缝成因与预防控制 中国混凝土网 [2007-8-2]??网络硬盘 我要建站 博客 常用有哪些信誉好的足球投注网站 　 摘　要:针对混凝土开裂对建筑物的危害性,分析了大体积混凝土材料型裂缝产生的成因,从设计、材料、施工三方面介绍了裂缝综合性能预防控制措施,以保证建筑物的安全使用。 关键词:大体积混凝土,温度裂缝,收缩裂缝,配合比设计 中图分类号: TU755. 7 文献标识码:A 　　混凝土开裂是工程建设中带有一定普遍性的技术问题,大体积混凝土由于本身特点更易出现裂缝。如果贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,危害到建筑物的安全使用。从裂缝的形成过程看,混凝土之所以开裂,主要是因为混凝土所承受的拉应力超过混凝土本身的抗拉强度。混凝土裂缝按成因基本可归结为两类:外荷引起的结构性裂缝和非受力变形引起的材料型裂缝。结构性裂缝包括外荷引起的常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝;材料型裂缝包括因温度及混凝土的沉降收缩等非受力变形引起的裂缝。对于控制裂缝可以从两方面着手:一是提高混凝土本身抗拉强度,二是降低拉应力。而通过降低拉应力减少温度应力和收缩应力来控制温度裂缝和收缩裂缝,是控制混凝土裂缝的有效途径。 1 　大体积混凝土材料型裂缝成因分析 1. 1 　温度裂缝 　　1) 由于温差较大引起的内约束裂缝。混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热,因混凝土是热的不良导体,使聚集在内部的水泥水化热不容易散发,内部温度不断上升,而混凝土表面土则散热较快,使混凝土表面和内部产生较大温差,此时混凝土表面将受到很大的拉应力,表面拉应力超过混凝土抗拉强度,因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此裂缝只在接近表面的范围内发生,危害也较小。 　　2) 由结构温差较大,受到外界的约束引起的外约束裂缝。当大体积混凝土浇筑在约束地基上,又没有采取特殊措施降低、放松或取消约束,超过混凝土的抗拉极限强度时,在混凝土中产生裂缝。裂缝一般较深,严重的甚至成为贯穿裂缝,影响正常使用。 1. 2 　收缩裂缝 　　混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果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。混凝土的收缩有好多种,包括干燥收缩、自身收缩、塑性收缩、碳化收缩等。 1. 2. 1 　干燥收缩 　　混凝土硬化后,在干燥的环境下,内部水分不断向外散失,混凝土产生的收缩变形。干燥收缩大,可使混凝土产生由表及里的干缩变形裂缝。 1. 2. 2 　自身收缩 　　自身收缩与干燥收缩一样,是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为混凝土硬化过程中,水泥水化消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,使混凝土体的相对湿度降低,体积减小,从而引起收缩。 　　自身收缩通常发生于混凝土拌和后的初龄期,因为在这以后,随着体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。也即在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生, 甚至已经完成。 1. 2. 3 　塑性收缩 　　在混凝土初凝之前,由于激烈的水泥水化反应,导致出现泌水及水分急剧蒸发,表面蒸发的水分不能及时得到补充,引起失水收缩。这时混凝土尚处于塑性状态,塑性收缩大,易引起表面裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。 1. 2. 4 　碳化收缩 　　大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应而引起的收缩。该反应需要特定的湿度及环境条件,而且主要发生在混凝土面层。收缩裂缝在大体积混凝土施工中也是非常多见的。主要原因有振捣不密实、骨料下沉、表层浮浆过多、表面覆盖不及时、表面水分散失过快等。因混凝土早期强度低,不能抵抗这种变形产生的拉应力而导致开裂。混凝土收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量。混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。此外水泥品种、混凝土密实度、外加剂、骨料配比等均对收缩均有影响。 2 　大体积混凝土材料型裂缝预防控制措施 2. 1 　设计措施 　　1) 在设计中应处理好结构中“抗”与“放”的关系。“抗”就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的措施;而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。灵活运用“抗—放”结合,或以“抗”为主,或以“放”为主的设计原则来选择结构方案和使用的材料,降低拉应力,预防裂缝产生。2) 设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得已时,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。3) 配设构造钢筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径、小间距。4) 积极采用补偿收缩混凝土技术,在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,对防止由