淺談大體積混凝土裂縫控制及處理措施研究

摘 要：混凝土的裂縫包括溫度裂縫、干縮裂縫、自收縮裂縫，而對于大體積混凝土主要是溫度裂縫。文章從材料本身方面、施工方面和外部環(huán)境等原因出發(fā)提出不同的預(yù)防措施，旨在減少裂縫出現(xiàn)的可能性，提高混凝土的防水性能和耐久性。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土 裂縫控制 溫度變形 抗拉強度

一、引言

大體積混凝土在房屋建筑和橋梁結(jié)構(gòu)中被廣泛運用。大體積混凝土由于體積大，凝結(jié)硬化過程中釋放大量的水化熱，隨之引起大變形?；炷翆儆诖嘈圆牧希估瓘姸容^低，大變形容易導致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)較大拉應(yīng)力，隨之出現(xiàn)裂縫，影響混凝土防水性和耐久性。

二、裂縫的種類

大體積混凝土里面截面大，水泥用量多，裂縫主要是由溫度變化產(chǎn)生的。根據(jù)裂縫出現(xiàn)的時間，可分為升溫裂縫和降溫裂縫。澆筑初期，混凝土內(nèi)外存在較大溫差，混凝土外部受拉，內(nèi)部受壓，表面拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時就會開裂。硬化后，溫度降低，產(chǎn)生冷縮，使得內(nèi)部出現(xiàn)較大拉應(yīng)力而開裂。溫度裂縫、自收縮裂縫等一系列由變形產(chǎn)生的裂縫屬于非結(jié)構(gòu)性裂縫，除此之外，裂縫還包括由荷載原因所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性裂縫。

三、裂縫出現(xiàn)原因

裂縫出現(xiàn)的最根本的原因是由于混凝土受約束導致拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度。80%以上的裂縫是在混凝土澆筑初期施工原因造成的。裂縫形成的原因有很多，與材料、施工與外部使用環(huán)境相關(guān)。

1.材料本身原因?；炷猎谀Y(jié)硬化過程中會發(fā)生體積變化，而收縮對于混凝土裂縫擴展時致命的。體積收縮包括溫度收縮、干燥收縮、碳化收縮、化學收縮和自收縮等。不同水泥品種、強度等級、水泥用量、水膠比、骨料質(zhì)量、含泥量、外加劑以及摻合料等都直接影響混凝土的抗裂性能。在選擇材料時，應(yīng)綜合考慮各方面原因選用。

2.施工方面原因。施工人員并沒有按照設(shè)計所提供的配合比精確下料，特別是水膠比?，F(xiàn)在大體積混凝土采用泵送混凝土，某些施工單位為了提高混凝土的和易性，故意增大單位用水量或水膠比，隨著水膠比的增大，混凝土強度會降低，干縮裂縫和凝縮裂縫會增多，密實度降低；其次，施工過程中振搗不到位，骨料與砂漿粘結(jié)不密實，混凝土內(nèi)部氣孔較多，導致裂縫；施工中，養(yǎng)護也是一個很重要的環(huán)節(jié)，養(yǎng)護溫度、濕度和時間不當，混凝土產(chǎn)生干縮裂縫。

3.外部環(huán)境影響。大體積混凝土在凝結(jié)初期釋放大量水化熱，內(nèi)部環(huán)境溫度很高，且隨外部常溫升高而升高，當溫度應(yīng)力超過混泥土抗拉強度，裂縫產(chǎn)生。要減少裂縫就要想辦法降低混凝土內(nèi)部與外表面溫差。

四、裂縫控制措施

大體積混凝土裂縫受材料本身、施工、外部環(huán)境等要素的影響，要想控制裂縫就要從多方面考慮，提出一個綜合性的措施，嚴格控制從原材料到成品一整個過程，有效減少混凝土內(nèi)部裂縫，提高混凝土的防水性能和耐久性。

1.材料措施。大體積混凝土主要是溫度裂縫，應(yīng)減低水泥用量，減少水化熱，選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥；裂縫是混凝土約束收縮導致混凝土受拉，超過抗拉強度而產(chǎn)生的，提高混凝土的強度時控制裂縫的另外一種措施；合理的選擇外加劑，可減少單位用水量、水泥用量，增大混凝土密實性，減少收縮?；炷林写止橇腺|(zhì)量優(yōu)良直接決定混凝土的強度。要降低裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)選用含泥量少、強度高、膨脹系數(shù)低、大粒徑、表面粗糙的粗骨料，提高混凝土強度。

2.施工措施。大體積混凝土在施工過程控制裂縫最重要的就是控溫。施工過程中分層分段澆筑，控制混凝土的出機溫度和澆筑溫度，對混凝土進行二次振搗。綁扎鋼筋同時在在混凝土內(nèi)部布置冷卻水管，通過水循環(huán)把水化熱帶走。加強混凝土養(yǎng)護，可采用覆膜養(yǎng)護或蓄水養(yǎng)護。土是一種良好的養(yǎng)護介質(zhì)，應(yīng)盡早回填。

3.其他措施。制定相應(yīng)的溫控措施，實時監(jiān)控混凝土內(nèi)部溫度和混凝土內(nèi)部的拉應(yīng)力，保證混凝土內(nèi)部溫度和表面的溫度差控制在25℃以內(nèi)，拉應(yīng)力不超過混凝土抗拉強度。降低各種材料入模溫度，選擇一天內(nèi)溫度相對較低時施工。充分了解天氣，防止低溫凍裂。不偷工減料，按設(shè)計要求擺放構(gòu)造鋼筋，提高混凝土抗裂性能。

五、結(jié)語

混凝土結(jié)構(gòu)中，裂縫是最常見的問題，尤其是大體積混凝土。大體積混凝土水化熱釋放較多，施工中應(yīng)突出關(guān)注溫度裂縫。應(yīng)從原材料、施工全過程、外部環(huán)境多方面考慮成因，根據(jù)成因提出相應(yīng)的控制措施。裂縫控制的好，可提高混凝土的美觀性、防水性和耐久性。

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作者簡介：田文敏（1994.10—）男，湖南益陽市人。研究方向：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計。