大體積混凝土裂縫控制研究

1.開封市基礎(chǔ)建設(shè)工程管理中心 河南開封 475000；

2.河南隆博市政建筑工程有限公司 河南開封 475000

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)得到了大力的發(fā)展，房屋建筑與公路橋梁的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大體積混凝土被大量使用，只有了解了大體積混凝土裂縫的影響因素，才能更好的對混凝土裂縫進(jìn)行控制。本文主要是對大體積混凝土抗裂的影響因素做了闡述，從設(shè)計(jì)、原材料的選擇、施工等角度對大體積混凝土裂縫的控制做了簡要分析。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；影響因素；控制

一、引言

大體積混凝土的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)厚實(shí)，工程條件復(fù)雜，混凝土量大，水泥水化熱較大，施工技術(shù)要求高，易使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生溫度變形。大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因有很多種，主要是由于溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的拉力極限值時(shí)產(chǎn)生裂縫，其次還有外部環(huán)境如濕度的變化，養(yǎng)護(hù)條件，配合比的差異，原材料的不合格，模板變形，基礎(chǔ)的不均勻沉降，振搗不實(shí)，混凝土內(nèi)的配筋等等。只有了解了大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，才能更好的從原材料的選擇和施工的角度對其進(jìn)行控制。

二、大體積混凝土抗裂的影響因素

對大體積混凝土抗裂性能的影響因素很多，原材料，溫度與收縮應(yīng)力，配筋，水灰比和配料，齡期及養(yǎng)護(hù)等等，以下就這幾點(diǎn)對大體積混凝土的抗裂性能的影響做了簡要闡述。

1、原材料的影響。原材料中的水泥，因品種不同，水泥細(xì)度也不同，對混凝土的影響也不同，混凝土的收縮也不同，因此，為了減少混凝土的收縮，應(yīng)該選用細(xì)度較大的水泥，控制好水灰比，這樣才能減少混凝土的開裂。

2、溫度和收縮應(yīng)力的影響。大體積混凝土收縮是指大體積混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象，主要由自由收縮、塑性收縮、碳化收縮、溫度收縮、干縮組成的。大體積混凝土的裂縫可分為表面裂縫與貫穿裂縫，無論是哪種裂縫，我們在設(shè)計(jì)和施工的時(shí)候都要進(jìn)行控制，確保結(jié)構(gòu)的安全。

3、水灰比的影響?；炷量估瓘?qiáng)度，極限拉伸值隨著水灰比的增大而降低，混凝土收縮則隨著水灰比的增大而增大，水灰比越小對混凝土的抗裂是有利的。

4、骨料的影響。骨料中的花崗巖，石英，石灰?guī)r等吸水率較?。欢皫r等吸水率較大、收縮性較高。因此采用粒徑較大，級配良好的高強(qiáng)度玄武巖、花崗巖等作為骨料對抗裂是有利的。

5、外加劑的影響：在混凝土中加入外加劑，能改善混凝土的和易性，如加入粉煤灰，能降低水泥的用量，提高混凝土的密實(shí)度，減少混凝土的開裂。減水劑的加入，可以減少水的用量，延緩水化熱放熱速率，對抗裂是有利的。

6、配筋的影響。配筋對大體積混凝土的裂縫有較大的影響，配筋的間距應(yīng)該合理，配筋量不宜過大也不宜過小，應(yīng)該在合理的區(qū)間范圍內(nèi)，較為合理的配筋率應(yīng)該在0.3%～0.5%。

7、齡期及養(yǎng)護(hù)的影響。混凝土的齡期應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)的要求，注意混凝土的養(yǎng)護(hù)，做好溫度和濕度的養(yǎng)護(hù)工作，良好的保濕能提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，對混凝土的抗裂是有利的。

三、大體積混凝土裂縫控制的措施

了解了大體積混凝土抗裂性能的影響因素，這樣才能更好的對大體積混凝土裂縫進(jìn)行控制，以下主要是從設(shè)計(jì)構(gòu)造的角度，原材料的選擇和施工方面采取措施對大體積混凝土裂縫進(jìn)行控制。

1、從設(shè)計(jì)構(gòu)造的角度

在設(shè)計(jì)時(shí)，可以考慮合理制定溫控指標(biāo)，利用混凝土的后期強(qiáng)度，設(shè)置滑動(dòng)層或隔離層，避免應(yīng)力集中等措施來控制混凝土裂縫。①合理制定溫控指標(biāo)，需要對施工時(shí)候的大體積混凝土的澆筑塊體的溫度收縮應(yīng)力和最高溫度等進(jìn)行驗(yàn)算，以此確定施工時(shí)候的各項(xiàng)溫度指標(biāo)，以此來控制裂縫。②考慮利用混凝土后期強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要考慮大體積混凝土的施工特點(diǎn)，一般工期較長，齡期可以考慮增長，由45-90天強(qiáng)度代替28天強(qiáng)度，從而減少水泥的用量，減小裂縫的產(chǎn)生。③考慮設(shè)置滑動(dòng)層或隔離層，減少約束應(yīng)力，可以在混凝土上涂刷一層3-5mm厚的瀝青膠或干鋪兩層瀝青油氈，或者鋪設(shè)厚50mm左右的黃砂或石屑作為隔離層。④避免應(yīng)力集中，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的孔洞或截面突變處，由于溫度和收縮作用，會產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致開裂，應(yīng)采取增加配鋼筋或設(shè)置過度段的措施。

2、從原材料的選擇方面

根據(jù)原材料對混凝土抗裂性能影響的機(jī)理，合理的選擇水泥品種，選用C3S或C3A等含量低的中、低熱水泥。合理的選用骨料，嚴(yán)格控制砂、石的含泥量，在滿足施工要求的情況下，盡量選用粒徑較大，級配良好的石子，以減少水泥和水的用量，降低混凝土的收縮和泌水性。合理的選用外摻料，不同的外摻料對混凝土的影響是不同的，比如說摻入一定量的粉煤灰不僅能改善混凝土的特性，而且能代替部分水泥，減少水化熱，但應(yīng)注意摻加粉煤灰后混凝土早期強(qiáng)度有所降低；另外，可以在混凝土中加入適量的聚合物纖維抗裂防水劑也是目前大體積混凝土裂紋控制的重要措施，而且經(jīng)工程實(shí)踐，其良好的抗裂抗?jié)B效果已經(jīng)被業(yè)內(nèi)認(rèn)可。

3、從施工方面采取措施

大體積混凝土在施工的時(shí)候，應(yīng)該注意從以下角度進(jìn)行裂縫的控制：①控制混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度。溫度是導(dǎo)致大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因，降低混凝土的內(nèi)外溫差，是控制混凝土溫度影響的重要措施，在施工的過程中，可以用草袋包裹，曬水降溫，用砂石料遮陽覆蓋等技術(shù)措施降低混凝土的內(nèi)外溫差。②改善施工工藝。改進(jìn)混凝土的攪拌和振搗工藝，可采用二次投料和二次振搗的新工藝，為了防止表面裂紋發(fā)展為貫穿裂縫，可以采用二次收面的辦法予以控制。在大體積混凝土初凝以前，采用人工收面或者用磨光機(jī)收面，一方面可以將已經(jīng)出現(xiàn)的表面裂紋予以消除，另一方面二次收面，特別是磨光機(jī)收面可以對上層混凝土產(chǎn)生輕微震動(dòng)，保證混凝土密實(shí)，達(dá)到控制表面裂紋的目的。③合理的選擇混凝土的澆筑方案。大體積混凝土的澆筑方法可采用分段分層踏步式推進(jìn)澆筑或分層連續(xù)澆筑的方法，對于連續(xù)澆筑層厚度較大，澆筑能力充足時(shí)的混凝土工程，應(yīng)采用分層連續(xù)澆筑的方法，它便于大體積混凝土的振搗，易于保證混凝土的澆筑質(zhì)量。對于工程量較大，一次連續(xù)澆筑層厚度不大，澆筑能力不足時(shí)的大體積混凝土工程，宜采用分段分層踏步式推進(jìn)的澆筑方法；④加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。根據(jù)工程的具體情況，可采用薄膜加草袋的儲水的養(yǎng)護(hù)方法，在控制內(nèi)外溫差的前提下，應(yīng)盡可能推遲保溫層開始覆蓋的時(shí)間。

四、總結(jié)

本文主要對大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因做了簡要分析，從設(shè)計(jì)角度、原材料的選擇、施工方面采取措施對裂縫進(jìn)行控制。只有引起所有人員的足夠重視，才能盡可能避免裂縫的出現(xiàn)。

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