大體積混凝土裂縫原因分析及質(zhì)量控制

(浙江東洲混凝土有限公司,浙江 杭州 311121)

一、概述

大體積混泥土是指結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80cm以上，同時(shí)水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過(guò)25℃的混凝土，現(xiàn)代建筑中時(shí)常涉及到大體積混凝土施工。它主要的特點(diǎn)就是體積大，一般實(shí)體最小尺寸大于或等于1m.它的表面系數(shù)比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快?；炷羶?nèi)外溫差較大時(shí)，會(huì)使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。所以必須從根本上分析它，來(lái)保證施工的質(zhì)量。在混凝土結(jié)構(gòu)裂縫中，有一個(gè)宏觀體現(xiàn)它劣化病變的方面就是混凝土開(kāi)裂。一旦這種現(xiàn)象發(fā)生，會(huì)具有很大的破壞性，甚至?xí)＜罢麄€(gè)建筑物的安全。因此，我們應(yīng)該控制好混凝土的溫度應(yīng)力與內(nèi)外溫差的掌控。本文將對(duì)此一方面分析大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，另一方面也根據(jù)認(rèn)真研究后，提出了一些有效控制的方法，來(lái)進(jìn)一步地保證工程質(zhì)量。

二、概念及分類

1、混凝土的概念

混凝土是一種復(fù)合材料，它是經(jīng)由水泥漿把骨料粘結(jié)起來(lái)的一種脆性材料，抗壓強(qiáng)度比較大，相對(duì)地抗拉強(qiáng)度就會(huì)比較小，是抗壓強(qiáng)度的十分之一?；炷猎谑褂玫倪^(guò)程中因?yàn)闇夭畹木壒剩瑫?huì)產(chǎn)生裂縫，當(dāng)然裂縫程度會(huì)有所不同。

2、裂縫的概念

所謂的裂縫，指的是一種不連續(xù)現(xiàn)象，通常出現(xiàn)在固體材料中?；炷廉a(chǎn)生裂縫其實(shí)是不可避免的，這是水泥本身的特性決定的?；炷廉a(chǎn)生的裂縫有宏觀和微觀兩種，它是根據(jù)裂縫的寬度、厚度等指標(biāo)來(lái)決定的。

3、裂縫的分類

大體積混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫按深度的不同，分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫，最終形成貫穿裂縫。它切斷了結(jié)構(gòu)的斷面，可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，其危害性是較嚴(yán)重的；而深層裂縫部分地切斷了結(jié)構(gòu)斷面，也有一定危害性；表面裂縫一般危害性較小。

4、產(chǎn)生裂縫的原因

產(chǎn)生裂縫主要原因分為干縮裂縫、溫度裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、堿－骨料反應(yīng)裂縫。

三、大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的原因與危害

1、原因

大體積混凝土是經(jīng)由水泥漿把骨料粘結(jié)起來(lái)的一種脆性材料，抗壓強(qiáng)度比較大，相對(duì)地抗拉強(qiáng)度就會(huì)比較小，是抗壓強(qiáng)度的十分之一。混凝土在使用的過(guò)程中因?yàn)闇夭畹木壒?，大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫，由于內(nèi)外溫差，結(jié)構(gòu)的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強(qiáng)度較大，但受拉力卻很小，所以溫度應(yīng)力一旦超過(guò)混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫，當(dāng)然裂縫程度會(huì)有所不同。產(chǎn)生這種溫度裂縫的原因主要有以下幾個(gè)方面：

（1）材料屬性方面

在施工過(guò)程中，混凝土中的水灰表現(xiàn)出不穩(wěn)定、不均勻的現(xiàn)象。如果混凝土的內(nèi)部受到的力量過(guò)大，那就會(huì)在某些不均勻的位置出現(xiàn)裂縫。另外，混凝土中的水泥產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)帶走了它本身含有的部分水分，使得混凝土干縮變形，同時(shí)也產(chǎn)生了裂縫。這早在六十年代就得到了國(guó)際上的認(rèn)可。

（2）外因變化方面

地基或是一些已固化混凝土，在混凝土體積收縮進(jìn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種約束力，影響到裂縫的產(chǎn)生，有時(shí)甚至出現(xiàn)貫通裂縫的嚴(yán)重現(xiàn)象。這對(duì)整個(gè)建筑物安全還是構(gòu)成了不小的威脅，結(jié)構(gòu)的整體性也得到了破壞。因此，要防止裂縫的產(chǎn)生，尤其是那種嚴(yán)重的貫通裂縫，必須要減少那些外在的約束條件，降低混凝土的發(fā)熱量。

2、危害

水流，是混凝土經(jīng)常要接觸的一種物質(zhì)。水壓，會(huì)使裂縫加深、擴(kuò)大，一旦混凝土本身的厚度不夠時(shí)，就會(huì)因?yàn)樗鞯拈L(zhǎng)時(shí)間沖蝕而產(chǎn)生滲漏，不但破壞了混凝土的基礎(chǔ)層，還對(duì)建筑物的安全構(gòu)成了重大的威脅。如果是在北方，寒冷的冬季還會(huì)發(fā)生凍脹現(xiàn)象，在某種程度上混凝土的被破壞程度也會(huì)加大。另外，混凝土與水流的接觸中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，碳化速度加快的同時(shí)就破壞了混凝土的強(qiáng)度，使裸露在外的鋼筋發(fā)生銹蝕。

四、措施

大體積混凝土裂縫，雖然是個(gè)常見(jiàn)現(xiàn)象，但是它的危害卻是非常大的。為此，這個(gè)問(wèn)題也越來(lái)越受到施工單位的重視，采取了一系列的質(zhì)量控制措施，主要是以下幾個(gè)。

1、混凝土原材料的選擇

水泥，是大體積混凝土的主要組成成分，需要使用低水化熱水泥。

粗骨料，注意其中含泥量、有機(jī)物等是否符合要求，最好采用的是良好的級(jí)配，這樣可以降低水泥的用量，提高混凝土的強(qiáng)度。

細(xì)骨料，直接影響了混凝土的和易性強(qiáng)度，細(xì)骨料越大，混凝土的和易性就越差。

2、優(yōu)化混凝土的結(jié)構(gòu)

鋼筋的合理配比，可以控制混凝土的裂縫。較密的鋼筋間距，可以提高混凝土的抗裂性。此外，混凝土的貫穿裂縫也是需要避免的，一旦出現(xiàn)的話，是很難恢復(fù)的。

3、控制施工溫度

溫控，也是大體積混凝土在施工過(guò)程中十分重要的一步，掌控好這一步，可以減少混凝土產(chǎn)生裂縫的機(jī)會(huì)。一方面要在現(xiàn)場(chǎng)控制好施工溫度，，另一方面在混凝土澆筑完成后，更要有效地監(jiān)控通水、養(yǎng)護(hù)、保溫等方面。

4、施工工藝合理化

采用斜面分層、連續(xù)的澆筑方法，一層一層，循序漸進(jìn)，一次成型。同時(shí)要的控制好澆筑的間歇時(shí)間，一般來(lái)說(shuō)，大體積混凝土各層的澆筑間歇期不超過(guò)它的初凝時(shí)間。在勞動(dòng)力組織方面，要做到合理、規(guī)范，確保工作的順利進(jìn)行。另外，需要準(zhǔn)備足夠的潛水泵來(lái)排除混凝土在澆筑過(guò)程中產(chǎn)生的泌水。

結(jié)語(yǔ)

從上面的敘述不難看出，大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因很多，也很復(fù)雜。本文對(duì)此進(jìn)行了分析、研究，列舉了其中的危害，并提出了應(yīng)對(duì)的措施。實(shí)踐證明，大體積混凝土產(chǎn)生裂縫并不是不可以避免的事情，只要做好溫度監(jiān)測(cè)工作、選擇合適的混凝土原材料、優(yōu)化混凝土中鋼筋的合理配比、改善施工工藝、提高施工質(zhì)量，大體積混凝土產(chǎn)生裂縫還是可以避免發(fā)生的。

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