简析土木工程施工中大体积混凝土裂缝的防治措施.docxVIP

PAGE PAGE 1 简析土木工程施工中大体积混凝土裂缝的防治措施 大体积混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能相差很大，尤其是对耐久性(渗透性)的影响更大，而混凝土渗透反过来又会加速和促使混凝土的进一步恶化，严重影响结构的长期安全和耐久运行。而裂缝大多又是在早期产生的，因此，探讨裂缝产生的原因和防止裂缝的出现就显得非常重要。通过对大体积混凝土裂缝产生的原因和类型的论述，从各个环节提出了预防裂缝的综合措施。  1前言  大体积混凝土主要指混凝土的结构实体不小于1m3，或者可能由于水泥水化热而产生混凝土的内外温差变化造成裂缝的混凝土。大体积混凝土施工常见于高层或者超高层建筑的地下室及整板基础中。由于混凝土自身属于脆性原材料，因此大体积混凝土很可能产生不同形式、不同程度的裂缝，而这些裂缝的扩大则会产生严重后果。因此，加强对大体积混凝土裂缝掌握的研究，对土木工程中的大体积混凝土施工质量，起到关键作用。  2大体积混凝土裂缝产生的主要原因  大体积混凝土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：  2.1水泥水化热引起的温度应力和温度变形  水泥在水化过程中产生了大量的热量，因而使混凝土内部的温度升高，当混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力越大，当温度应力超过混凝土内外的约束时，就会产生裂缝。混凝土内部的温度与混凝土的厚度及水泥用量有关，混凝土越厚，水泥用量越大，内部温度越高。防止混凝土出现裂缝的关键是掌握混凝土内部与表面的温差。  2.2混凝土的收缩  混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的状况下的这种自发变形，受到外部约束时(支撑条件、钢筋等)，将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。  2.3内外约束条件的影响  混凝土在早期温度上升时，产生的膨胀受到约束而形成压应力。当温度下降，则产生较大的拉应力，若超过混凝土的抗拉强度，混凝土将会产生垂直裂缝。另外，混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高，热膨胀大，因而在中心区产生压应力，在表面产生拉应力。  2.4外界气温湿度变化的影响  大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高;假如外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温差梯度。假如外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其简单引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。  2.5其他因素的影响  建筑物基础的不匀称沉降也会产生裂缝，这种裂缝会随着基础沉降而不断的增大，待地基下沉稳定后，将不会变化。超荷载使用或未达到设计过早加荷载导致结构出现裂缝，这种裂缝称之为荷载裂缝。混凝土协作比不良会造成混凝土塑性沉降裂缝，一般是混凝土协作比中，粗骨料级配不连续、数量不够，砂率及水灰比不当所造成的裂缝。  3大体积混凝土裂缝形成的主要防治措施  3.1水泥的品种及用量选择水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙(C3A)，其他成分依次为硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙。另外，水泥越细发热速率越快，但是不影响最终发热量。充分利用混凝土的后期强度，以削减水泥的用量。  3.2掌握温度  3.2.1削减混凝土中的水泥用量，改善骨料级配，优化混凝土协作比。在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰，可以增加混凝土的密实度，提高抗渗能力，改善混凝土的工作度，降低最终收缩值，利用粉煤灰作混凝土的掺合料，降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升，提高混凝土的后期强度及其抗裂能力;  3.2.2降低混凝土的浇筑温度，拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却;  3.2.3削减浇筑厚度，利用浇筑层面散热(热天浇筑);  3.2.4埋设水管，冷水降温;  3.2.5规定合理拆模时间，气温骤降时做好混凝土表面保温措施，避免混凝土表面发生急剧温度梯度;  3.2.6在寒冷季节，对在施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，采取保温措施。  3.3改善约束