大体积混凝土裂缝分析及控制方法.docVIP

大体积混凝土裂缝分析及控制方法 　　摘要：大体积的混凝土开裂之后，它的性能和原状态的混凝土差别很大，尤其是在耐久性方面的差别，混凝土渗透反过来会促使混凝土进一步恶化，严重影响了结构的长期安全和耐久运行。裂缝大多在早期产生，探讨裂缝产生的原因和防止裂缝出现是十分重要的。本文通过分析大体积混凝土裂缝产生的原因和类型，分别从不同环节提出了预防裂缝的综合措施。 　　关键词：大体积混凝土，裂缝，分析，控制方法 　　 　　大体积混凝土和普通混凝土相比，除了具有普通混凝土的强度、刚度和整体性以及耐久性之外，主要就是如何控制温度变形裂缝的发生和开展。在施工过程中大体积混凝土开裂是常见病害，在施工时应尽可能采取有效措施防止裂缝产生，确保结构尽可能没有裂缝，或者减少裂缝的数量和宽度，尤其注意要避免有害裂缝的出现，确保工程的质量。[1] 　　一、 大体积混凝土裂缝的主要类型和原因 　　（一） 干缩裂缝 　　在实际工程中，干缩裂缝是最常见的。在收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩是导致混凝土体积变形的主要原因，另有自生收缩和炭化收缩。混凝土的干缩主要跟混凝土的水灰比、水泥成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。混凝土收缩是混凝土内部水分蒸发程度不同导致的结果；混凝土受到外部的条件影响，其表面的水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，混凝土内部约束较大的表面干缩变形，裂缝因较大的拉应力而产生。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，越易产生裂缝。干缩裂缝多在混凝土养护结束后一段时间或者浇筑完一周后产生。[2] 　　干缩裂缝多是表面性的平行线状或者网状浅细裂缝，宽度为0.05mm~0.2mm，平面部位多在大体积混凝土中出现，在较薄的梁板中裂缝多沿其短向分布。混凝土的抗渗性会受到干缩裂缝的影响，导致钢筋腐蚀影响混凝土的耐久性，在水压力下产生水力劈裂，混凝土的承载力受到影响。 　　（二） 塑性收缩裂缝 　　混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等，这与混凝土的泌水有关。泌水是混凝??浇筑捣实之后在没有凝结硬化之前，混凝土的浇筑面上出现一层清水或者有水从模版缝里渗出的现象，原因是水的密度比其它混凝土拌合物的组分密度要小。[3] 　　在大风天或者干热天中容易出现塑性收缩裂缝，裂缝一般是中间宽，两端细，长短不一，互不连贯。好发部位是混凝土板或者比表面积较大的墙面。裂缝短的可为20~30cm，长的可为2m~3m，宽度一般为1mm~5mm。外观上可以分为无规则网络状和略有规则的斜纹状或者能反映混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状，深度为3~10cm,，一般不会延伸到混凝土板的边缘。 　　（三） 沉陷裂缝 　　沉陷裂缝产生的原因是地基土质不匀、松软，或者因回填土不实导致不均匀沉降。模板刚度不足，模板支撑间距多大或底部松动也会导致沉陷裂缝。冬季是沉陷裂缝的多发季节，冻土上有模板，冻土化冻之后不均匀沉降，导致裂缝在混凝土结构中产生。裂缝多为深进或贯穿性，沉陷情况决定了它的走向情况，发展方向和地面呈30~40°角。大的沉陷裂缝会有错位现象，裂缝宽度和沉降量成正比，沉陷裂缝的稳定性取决于地基变形的稳定性。 　　（四） 温度裂缝 　　水泥水化时会有大量的热量产生，每米混凝土用350~559kg/msup3;水泥来计算，那么将会释放17500~27500kj的热量。这些热量释放之后会使混凝土内部的温度升高，一般升高范围是35℃，浇筑温度为28℃时混凝土内部温度可达到65℃左右。在不采取有效的降温措施的情况下，混凝土内部温度可以更高。浇筑后3~5d是混凝土内部温度达到最高点的时间。混凝土的中心温度高，表面温度低，这是因为其内部和表面的散热条件不同，这样形成了一个温度梯度，导致温度变形和温度应力。混凝土的抗拉强度是有限的，一旦温度应力超过抗拉强度的阈值时，混凝土就会产生裂缝。[4] 　　（五） 施工冷缝 　　大体积的混凝土的浇筑量很大，分层浇筑时，混凝土的初凝之前没有实现前后分层浇筑的间隔，受到恶劣天气的影响，导致混凝土的浇筑不连续而有冷缝出现。 　　（六） 钢筋腐蚀引起的裂缝 　　混凝土的质量较差时或者厚度不足的时候，混凝土的保护层会受到二氧化碳的腐蚀炭化到钢筋的表面。钢筋混凝土周围的碱度降低，或者氯化物介入导致钢筋周围的氯离子含量较高，钢筋表面的氧化膜因此受到破坏，钢筋中的铁离子与混凝土中的氧气和水分发生反应，产生的腐蚀物氢氧化铁的体积是原来的2~4倍，这使得腐蚀物对周围的混凝土产生了膨胀应力，混凝土的保护层因此开裂、剥离，在钢筋的纵向上生成裂缝，并且混凝土的表面有锈迹渗出。因为腐蚀的原因导致钢筋的有效断面面积减小，钢筋和混凝土的捏裹力削弱，其结构的承载力下降。并且有其他形式的