淺議大體積混凝土裂縫的成因

【摘 要】大體積混凝土容易出現(xiàn)開裂問題，這是建筑施工過程中普遍存在著的一個技術性難題。裂縫的形成和出現(xiàn)，對建筑物的整體構(gòu)造、使用性能、結(jié)構(gòu)承載力及外在美觀等造成極大的影響，本文針對我國大體積混凝土的裂縫成因進行分析，爭取為以后的裂縫防治工作提供更多的參考性建議，便于后期防治工作的開展。

【關鍵詞】大體積混凝土；裂縫；成因分析

1.前言

隨著我國經(jīng)濟建設的不斷發(fā)展，各類工程建設也不斷增加，建筑規(guī)模也在不斷進行擴大，在現(xiàn)代化的大型建筑施工中大體積混凝土技術得到了廣泛的運用，并成為大型構(gòu)筑物及設施的主體構(gòu)成部分，同時由于其具備構(gòu)造簡單、經(jīng)濟實用、施工方便、可裝飾強、承載力大等優(yōu)點，也越來越受到大家的歡迎和重視。但在其建造和后期運用過程中，容易出現(xiàn)一系列的裂縫問題，這些裂縫的形成和出現(xiàn)，會嚴重影響到結(jié)構(gòu)的耐久性和承載力，還有可能引起嚴重的安全隱患問題。以下將對大體積混凝土裂縫具體的展開探討。

2.對大體積混凝土裂縫進行分類

在混凝土構(gòu)件中裂縫是極易常見和多發(fā)地，造成裂縫的原因是多當面的，但多數(shù)方面的原因是由于在施工階段沒有得到有效的控制而造成的，在通常情況下我們對裂縫進行如下分類，即宏觀裂縫和微觀裂縫。宏觀裂縫的縫隙寬度高于0.05毫米，若寬度低于0.3毫米且裂縫不會再發(fā)生擴展，則可視該裂縫為無害裂縫。微觀裂縫的縫隙寬度通常在0.05毫米以內(nèi)，是鹼內(nèi)部已有或肉眼無法看到的細小裂縫，具有不連貫性，在設計規(guī)定允許的條件下可當做是無害裂縫。

3.大體積混凝土裂縫的成因

3.1在荷載影響下產(chǎn)生的的裂縫

3.1.1直接應力裂縫

在外荷載的影響下會形成直接性的應力裂縫，所以在設計的初始階段，要對混凝土結(jié)構(gòu)進行嚴密的計算，不能出現(xiàn)漏算和誤算的現(xiàn)象。在設計的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)實際受力與結(jié)構(gòu)受力是不相符、配筋與內(nèi)力的計算發(fā)生錯誤等現(xiàn)象。同時也沒有充分考慮施工的可行性，斷面不足、強度不夠、構(gòu)造不合理、圖紙設計不清等現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。在施工階段材料任意堆放，不對施工工具進行養(yǎng)護的現(xiàn)象也嚴重，且沒有完全依照設計圖紙進行施工，使工程建設不符合設計的標準要求。在使用階段也有可能會出現(xiàn)某些高于設計載荷的因數(shù)，如：爆炸、地震、暴風雪等。

3.1.2次應力裂縫

在外荷載的影響下會形成次生性應力的混凝土裂縫。在對混凝土結(jié)構(gòu)的設計過程中，由于無法對混凝土結(jié)構(gòu)的實際運營的影響因數(shù)進行完全的考慮，其設計值會和具體值存有出入，因而在次應力的影響下結(jié)構(gòu)的某些部位會出現(xiàn)裂隙。在設計的過程中，要對結(jié)構(gòu)突變的現(xiàn)象進行避免，當無法避免時，可以采取具體的措施進行局部的調(diào)整。

3.2施工材料的影響

在混凝土的調(diào)配過程中，由于由于石、砂、泥的含量過高，配置出來的混凝土級配就會得到降低，在水泥的選擇過程中，沒有對其安定性進行充分考慮，造成混凝土的強度難以達到規(guī)范要求，容易出現(xiàn)裂縫。

3.3施工技術的限制

由于受到施工技術的限制，在大體積混凝土的施工過程中，混凝土的拌和、振搗、運輸、平倉及養(yǎng)護等方面都會受到嚴重的影響，若缺乏對這方面的控制和重視，會導致混凝土出現(xiàn)強度不均、質(zhì)量較差、暴露時間過長、缺乏必要的養(yǎng)護等問題，使混凝土的本身抗裂性能無法得到充分的發(fā)揮，容易導致裂縫的產(chǎn)生。

3.4受到基巖的約束

在混凝土的澆筑過程中，基巖會對其造成一定的約束，容易形成面積較大的拉應力區(qū)，許多的表面性裂縫會逐步發(fā)展成為貫穿性的基礎裂縫。同時，也有可能導致在混凝土的內(nèi)部形成貫穿性的基礎裂縫。在設計的過程中雖對基礎溫差做出了規(guī)定，但如果對基巖的約束缺乏全面的考慮，也有可能導致裂縫的出現(xiàn)。

3.5收縮裂縫的形成

混凝土的自身收縮會造成裂縫的出現(xiàn)。其收縮會受到混凝土結(jié)構(gòu)中水泥量和含水量的影響，其水泥量和含水量越高，收縮性能就越大，水泥的品種存在差異，其收縮、干縮的性能也會受到影響?；炷猎谟不蜕岬倪^程，會逐漸發(fā)生收縮，同時會產(chǎn)生一定的收縮應力，若此時的應力高于混凝土的抗拉強度，混凝土裂縫便會產(chǎn)生。

3.6鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫

受到保護層的厚度及混凝土的質(zhì)量限制，在受到其他氣體和酸堿物質(zhì)的影響下，會使鋼筋表面的保護膜遭到破壞，使鋼筋發(fā)生銹蝕反應，在銹蝕的過程中鋼筋體積會發(fā)生膨脹，會比原來的體積增大2-4倍，從而會出現(xiàn)膨脹應力對周圍的混凝土造成影響，導致其周圍的混凝土出現(xiàn)剝離、開裂等癥狀，并沿著鋼筋方向形成縱向型的裂縫，其銹跡也會滲透到混凝土內(nèi)部。在發(fā)生銹蝕的過程中，鋼筋的有效斷面會不斷縮小，結(jié)構(gòu)的承載力會不斷降低，并引起其他裂縫形式的出現(xiàn)，使鋼筋的銹蝕加劇，致使結(jié)構(gòu)遭到嚴重破壞。

3.7由于溫差所產(chǎn)生的裂縫

在混凝土的內(nèi)外部若溫度存在較大差異會導致裂縫的形成，這主要是由水泥的水化熱所引起的，此類裂縫最容易在大體積混凝土中發(fā)生。大體積混凝土的基本結(jié)構(gòu)通常是一次性澆筑完成的，澆筑之后，由于混凝土的體積過于龐大，其內(nèi)部的水泥水化熱容易發(fā)生聚集且難以散發(fā)出去，使其內(nèi)部的溫度逐漸上升，而混凝土的表面與空氣接觸面積較大，得到了良好的散熱，便導致了混凝土的內(nèi)外溫度存在較大差異，此時，在混凝土的表面便會出現(xiàn)拉應力，內(nèi)部出現(xiàn)壓應力，若表面的抗拉應力高于其抗拉強度，混凝土的表面裂縫便會出現(xiàn)。

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