大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因及控制措施

麥珩

摘 要：本文主要分析了大體積混凝土裂縫原因，并提出了預(yù)防控制裂縫的措施。

關(guān)鍵詞：混凝土；分析裂縫；控制措施

1.概述

所謂大體積混凝土，就是混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸不小于1m 的大體量混凝土，或預(yù)計(jì)會(huì)因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土。美國給出了大量的具體社會(huì)的具體定義：任何在現(xiàn)澆混凝土，其規(guī)模達(dá)到水化熱，必須與解決問題的體積變形引起的，盡量減少大體積混凝土開裂是已知的影響。這就提出了大體積混凝土裂縫問題，以及如何采取有效措施，防止大體積混凝土開裂，已成為一個(gè)令人關(guān)注的問題。

2.分析裂縫產(chǎn)生的原因

裂縫產(chǎn)生的原因可以分為兩類：一類是材料裂縫，是由非變形引起的，主要是由熱應(yīng)力和混凝土收縮引起的。二類是結(jié)構(gòu)裂縫，是由于外部載荷，包括總體結(jié)構(gòu)中的主應(yīng)力，以及其他的應(yīng)力裂紋的應(yīng)力引起的結(jié)構(gòu)。

建筑結(jié)構(gòu)物的裂縫原因，屬于由變形變化（溫度、濕度、地基變形）引起的約占80%以上，屬于荷載引起的約占20%左右。在大體積混凝土工程施工中，由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇烈變化，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度，防止混凝土出現(xiàn)有害的溫度裂縫（包括混凝土收縮）是其施工技術(shù)的關(guān)鍵問題。混凝土裂縫成因類型和其大致可分為以下幾點(diǎn)：

（1）裂紋受溫度變化引起的裂縫。

大氣溫度低于零石，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，水變成冰，體積膨脹9%，因此混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力的自由，而在混凝土凝固過冷水造成滲透壓力，使得在擴(kuò)張?jiān)黾觿?dòng)力，降低混凝土強(qiáng)度混凝土，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

（2）收縮造成的裂縫。

在實(shí)際工程中，由于受混凝土收縮造成的裂縫是最常見的。在混凝土的收縮型，塑料收縮，收縮是混凝土的體積變形的主要原因時(shí)，除了自收縮和炭化收縮。

（3）地基變形引起的裂縫。

由于垂直或水平位移的不均勻沉降，產(chǎn)生額外的壓力在結(jié)構(gòu)超出了混凝土結(jié)構(gòu)抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

（4）施工材料質(zhì)量引起的裂縫。

混凝土主要由水泥，砂，碎石，攪拌水和添加劑組成。

2.1水泥。

不合格的水泥的安定性，過度氧化鈣水泥內(nèi)容的自由。水泥工廠，水泥阻尼或過期，可能會(huì)混凝土強(qiáng)度不足，力量不足導(dǎo)致混凝土開裂。當(dāng)水泥含堿量高的，同時(shí)還含有骨料堿活性，可能會(huì)導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)。

2.2砂，石骨料。

碎石顆粒大小，分級和雜質(zhì)含量。碎石顆粒尺寸過小，營養(yǎng)不良層次，空洞，會(huì)造成水和水泥攪拌混凝土強(qiáng)度，混凝土的增加，收縮率增加的影響，如果超出了特細(xì)砂，用于提供更嚴(yán)重的后果。

2.3水和外加劑。

水或添加劑含量高氯等雜質(zhì)有一個(gè)鋼筋腐蝕時(shí)產(chǎn)生更大的影響。利用海水或堿泉水?dāng)嚢杌炷?，或混合使用堿可能對堿骨料反應(yīng)的影響。

（5）施工過程質(zhì)量裂縫造成的。

澆注混凝土結(jié)構(gòu)，構(gòu)件生產(chǎn)，運(yùn)輸，堆放，在裝配和安裝過程中，如果不合理的施工工藝，施工質(zhì)量差，易產(chǎn)生垂直，水平，對角線，垂直，水平，淺，深進(jìn)入和通過裂縫，特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易。

3.大體積混凝土裂縫及質(zhì)量控制措施

綜上所述，混凝土產(chǎn)生裂縫的原因可以概括為以下三個(gè)主要領(lǐng)域：溫度裂縫，收縮裂縫和拉裂下沉。在施工中，您可以通過以下措施來控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。

3.1保證混凝土質(zhì)量。

確?；炷临|(zhì)量主要有以下幾個(gè)措施：

3.1.1嚴(yán)格控制原材料的用量和配比。

（1）水泥：進(jìn)場水泥需提供出廠合格證和檢測報(bào)告，廠家營業(yè)執(zhí)照、生產(chǎn)許可證、質(zhì)量體系認(rèn)證證書。

（2）砂子：采用大沙河天然河砂，中砂，細(xì)度模數(shù)控制在2.7～3.0，含泥量不大于3%。澆筑混凝土前應(yīng)做含水率及篩分，調(diào)整試驗(yàn)配合比。

（3）石子：選擇良好級配的粗骨料，嚴(yán)格控制含泥量。

（4）粉煤灰：為了改善混凝土泵送性能，降低水泥用量，增強(qiáng)混凝土的自密性，降低水化熱并且使水化熱均勻緩慢釋放，減少早期收縮；增加混凝土的工作性和可泵性；同時(shí)由于粉煤灰的二次水化效應(yīng)，使混凝土后期強(qiáng)度有一定增長。

（5）外加劑：外加劑中含有引氣、防水、減水（緩凝）、泵送功能，可以改善混凝土的和易性，減少用水量，延緩、降低水化熱峰值、對混凝土收縮有補(bǔ)償功能，以抵消或部分抵消混凝土后期由于干縮和降溫引起的混凝土收縮，避免或減輕混凝土開裂開展的可能性。可提高混凝土的抗裂性，提高硬化后的混凝土抗?jié)B性能。

（6）水：要求達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.2 嚴(yán)格控制混凝土的施工工藝

（1）混凝土拌制

1）嚴(yán)格按照施工配合比進(jìn)行配料和拌制，后臺專人計(jì)量，電子稱稱量準(zhǔn)確。

2）在一個(gè)工作班內(nèi)至少檢查坍落度和和易性三次，混凝土拌合物應(yīng)攪拌均勻，顏色一致，并具有良好的流動(dòng)性、凝聚性和飽水性，不泌水、不離析。

3）抗?jié)B混凝土攪拌時(shí)間不應(yīng)少于90秒。

4）混凝土攪拌站應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場混凝土的澆搗情況，適時(shí)調(diào)整生產(chǎn)速度，以避免混凝土積壓時(shí)間過長。

5）混凝土出廠時(shí)應(yīng)在攪拌車前方顯眼位置張貼本車混凝土的標(biāo)號及澆筑部位。

（2）混凝土運(yùn)輸

1）從攪拌機(jī)中卸出的混凝土，應(yīng)及時(shí)運(yùn)到澆筑地點(diǎn)進(jìn)行澆筑，在運(yùn)輸過程中，要防止混凝土離析、水泥漿流失、坍落度變化以及產(chǎn)生初凝等現(xiàn)象。如發(fā)生離析現(xiàn)象，必須在澆筑前進(jìn)行人工拌合，均勻后方可入模?；炷吝\(yùn)輸中，攪拌車的配套必須滿足泵送的需要。

2）混凝土運(yùn)輸?shù)陌才藕驼{(diào)度要滿足混凝土連續(xù)澆筑的需要和混凝土質(zhì)量要求。

3）運(yùn)輸中保持?jǐn)嚢韫尥猜俎D(zhuǎn)動(dòng)，以防止混凝土沉淀離析。

4）運(yùn)輸罐車卸料前，攪拌罐筒快轉(zhuǎn)30-60S，以便混凝土攪拌均勻。

5）卸料時(shí)，應(yīng)檢查混凝土的坍落度，當(dāng)混凝土坍落度損失過大造成施工困難時(shí)，可補(bǔ)加高效減水劑進(jìn)行二次流化以調(diào)整混凝土的和易性，但嚴(yán)禁向混凝土中加水。在二次流化時(shí)，混凝土攪拌罐應(yīng)快轉(zhuǎn)60S以上，直至使減水劑拌和均勻。

6）混凝土進(jìn)場時(shí)還應(yīng)備齊有效的技術(shù)資料，驗(yàn)收合格后方可使用。

（3）混凝土澆筑

1.混凝土入模，不得集中傾倒沖擊模板或鋼筋骨架，當(dāng)澆筑高度大于2M時(shí)，應(yīng)采用串筒，溜管下料，出料管口至澆筑層的傾落自由高度不得大于1.5M。

2.混凝土必須在5小時(shí)內(nèi)澆筑完畢（從發(fā)車時(shí)起），為防止混凝土澆筑出現(xiàn)冷縫，兩次混凝土澆筑時(shí)間不超過1.5小時(shí)，交接處用振搗棒不間斷的攪動(dòng)。

3.澆筑過程中，振搗持續(xù)時(shí)間應(yīng)使混凝土表面產(chǎn)生浮漿，無氣泡，不下沉為止。振搗器插點(diǎn)呈梅花形均勻排列，采用行列式的次序移動(dòng)，移動(dòng)位置的距離應(yīng)不大于40CM。保證不漏振，不過振。

4.澆筑梁板混凝土

澆筑梁板混凝土?xí)r，先澆筑梁混凝土，從梁柱節(jié)點(diǎn)部位開始，保證梁柱節(jié)點(diǎn)部位的振搗密實(shí)，在用趕漿法循環(huán)向前和板一起澆筑，但不得出現(xiàn)冷縫。

（1）混凝土養(yǎng)護(hù)

保溫養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目的主要是降低大體積混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差值以降低混凝土塊體的自約束應(yīng)力，充分發(fā)揮徐變特性，減低溫度應(yīng)力；其次是降低大體積混凝土澆筑塊體的降溫速度，充分利用混凝土的抗拉強(qiáng)度，以提高混凝土塊體承受外約束廊力的抗裂能力，達(dá)到防止或控制溫度裂縫的目的。同時(shí)，在養(yǎng)護(hù)過程中保持良好的濕度和抗風(fēng)條件，使混凝土在良好的環(huán)境下養(yǎng)護(hù)。本工程在混凝土澆筑完成后，即采用塑料布、草簾進(jìn)行覆蓋，并澆水濕潤。必要時(shí)應(yīng)采用碘鎢燈表面加熱或蓄水養(yǎng)護(hù)等措施。塑料布及保溫材料的拆除時(shí)間以在混凝土內(nèi)部和表面溫差以及表面和大氣的溫差均小于25℃為準(zhǔn)。保溫材料的拆除以10d以上為妥，以充分延緩降溫時(shí)間和速度，發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。