混凝土裂缝产生原因.pdf

大体积混凝土的裂缝产生的可能原因与预防措施 1.1 大体积混凝土裂缝的可能原因 1.1.1 裂缝的类型和形成原因 大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。 各类裂缝产生的主要影响因素如 下： 1.1.1.1 收缩裂缝： 混凝土的收缩引起收缩裂缝。 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。 选用水泥品种的不同，干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。 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。 人们对收缩给予了很大的关注， 但引人关注的并不是收缩本身， 而是由于它会引起开裂。 混凝土的收 缩现象有好几种， 比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩， 这里着重介绍的是自身收缩， 还顺便提及塑性收 缩问题。 自身收缩与干缩一样， 是由于水的迁移而引起。 但它不是由于水向外蒸发散失， 而是因为水泥水化时 消耗水分造成凝胶孔的液面下降，形成弯月面，产生所谓的自干燥作用，混凝土体的相对湿度降低，体 积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反， 即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小， 而自身收缩增大。如当水灰比大于 0.5 时，其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计；但 是当水灰比小于 0.35 时，体内相对湿度会很快降低到 80% 以下，自身收缩与干缩则接近各占一半。 自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期，因为在这以后，由于体内的自干燥作用，相对湿度降低， 水化就基本上终止了。 换句话说， 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， 而不像干燥收缩， 除了未覆盖且暴露面很大的地面以外， 许多构件的干缩都发生在拆模以后， 因此只要 覆盖了表面，就认为混凝土不发生干缩。 在大体积混凝土里，即使水灰比并不低，自身收缩量值也不大，但是它与温度收缩叠加到一起，就要 使应力增大， 所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。 现今许多断面 尺寸虽不很大，且水灰比也不算小的混凝土，如上所述，已 “达到必须解决水化热及随之引起的体积变 形问题，以最大限度减少开裂影响 ”，因而也需要像大坝一样，需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的 影响，况且在这些结构里，两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多，因此也激烈得多。 还有塑性收缩，在水泥活性大、混凝土温度较高，或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为 这时混凝土的泌水明显减少， 表面蒸发的水分不能及时得到补充， 这时混凝土尚处于塑性状态， 稍微受 到一点拉力， 混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。 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。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。 1.1.1.2 温差裂缝 混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。 温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部 和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。 大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑，浇筑后，水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大， 聚集在内部的水泥水化热不容易散发， 混凝土内部温度将显著升高， 而混凝土表面土则散热较快， 形成 了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，此时，混凝龄期短，抗拉强度很低。当 温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土的表面产生裂缝。 大体积混凝土施工， 由于混凝土内部与表面散热速率不一样， 在其表面形成较