第一篇：大工論文淺析大體積混凝土裂縫

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本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）

題 目：淺析大體積混凝土裂縫

學(xué)習(xí)中心： 哈爾濱奧鵬學(xué)習(xí)中心 層 次： 專(zhuān)科起點(diǎn)本科 專(zhuān) 業(yè)： 土木工程 年 級(jí)： 11年 秋 季 學(xué) 號(hào)： 111153403365 學(xué) 生： 王黎明 指導(dǎo)教師： 陽(yáng)志文 完成日期： 14年 7月 1 日

淺析大體積混凝土裂縫

內(nèi)容摘要

大體積混凝土開(kāi)裂后，其性能與原狀混凝土性能差異很大，尤其是對(duì)耐久性(滲透性)的影響更大；混凝土滲透反過(guò)來(lái)又會(huì)加速和促使混凝土的進(jìn)一步惡化，嚴(yán)重影響其結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期安全和耐久運(yùn)行。裂縫的產(chǎn)生大多在早期，因此，探討裂縫產(chǎn)生的原因以防止裂縫的出現(xiàn)極具意義。本文首先討論了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因，其次探討了大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施，然后分析了大體積混凝土裂縫的處理方法，最后結(jié)合工程實(shí)例，說(shuō)明如何使混凝土的性狀達(dá)到預(yù)期效果。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；應(yīng)用

I

淺析大體積混凝土裂縫

目 錄

內(nèi)容摘要...........................................................................................................................I 引

言..............................................................................................................................1 1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因分析................................................................2

1.1 水泥水化熱.....................................................................................................2 1.2 收縮裂縫.........................................................................................................2 1.3 外界氣溫變化引起的裂縫.............................................................................2 2 大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施................................................................................4

2.1 注意原材料的選擇.........................................................................................4 2.2 采用合理的施工方法.................................................................................4

2.3 科學(xué)、合理的養(yǎng)護(hù)措施.................................................................................5 3 大體積混凝土裂縫的處理方法................................................................................6

3.1 表面修補(bǔ)法.....................................................................................................6 3.2 填充法.............................................................................................................6 3.3 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法.....................................................................................................6 3.4 灌漿法.............................................................................................................7 4 案例分析....................................................................................................................8

4.1 案例一.............................................................................................................8

4.1.1 工程概況..............................................................................................8 4.1.2 預(yù)防措施..............................................................................................8 4.1.3 取得效果............................................................................................12 結(jié)論..........................................................................................................................13 參考文獻(xiàn)........................................................................................................................14

II

淺析大體積混凝土裂縫

引 言

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，建筑業(yè)向著高、大、深、重和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展。工業(yè)建筑中的大型設(shè)備基礎(chǔ)，大型構(gòu)筑物的基礎(chǔ)；高層、超高層和特殊功能建筑的箱形基礎(chǔ)或筏式基礎(chǔ)；有較高承載力的樁基厚大承臺(tái)等都是體積較大的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，大體積混凝土已大量地應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行過(guò)大量的研究認(rèn)為：混凝土材料結(jié)構(gòu)是非均質(zhì)的，有大量不規(guī)則的應(yīng)力集中點(diǎn)，這些點(diǎn)由于應(yīng)力首先達(dá)到抗拉極限強(qiáng)度，引起局部塑性變形，如果沒(méi)有鋼筋，繼續(xù)受力，便在應(yīng)力集中處出現(xiàn)裂縫，如適當(dāng)配筋，鋼筋將起到約束混凝土的塑性變形，分擔(dān)部分混凝土的內(nèi)應(yīng)力，推遲裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土極限拉伸的效果。也有部分學(xué)者認(rèn)為混凝土配置鋼筋不但起不到抵抗收縮應(yīng)力的效果，反而會(huì)增加內(nèi)部自約束應(yīng)力，因?yàn)榛炷涟l(fā)生收縮，鋼筋不收縮，相互之間會(huì)產(chǎn)生位移，由于鋼筋和混凝土之間的黏結(jié)力存在，會(huì)引起自約束應(yīng)力。本文主要研究大體積混凝土裂縫原因，預(yù)防措施及處理方法，并對(duì)實(shí)際案例進(jìn)行研究，從而探討大體積混凝土裂縫控制方法在實(shí)際中的應(yīng)用。

淺析大體積混凝土裂縫 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

大體積混凝土結(jié)構(gòu)通常具有以下特點(diǎn)：混凝土是脆性材料，抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1／10左右。大體積混凝土的斷面尺寸較大，由于水泥的水化熱會(huì)使混凝土內(nèi)部溫度急劇上升；以及在以后的降溫過(guò)程中，在一定的約束條件下會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力。大體積混凝土結(jié)構(gòu)中通常只在表面配置少量鋼筋，或者不配鋼筋。因此，拉應(yīng)力要由混凝土本身來(lái)承擔(dān)

1.1 水泥水化熱

水泥水化過(guò)程中放出大量的熱，且主要集中在澆筑后的7 d左右，一般每克水泥可以放出500 J左右的熱量，如果以水泥用量350—550kg/m3來(lái)計(jì)算，每m3混凝土將放出17 500～27 500 kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部升高。(可達(dá)70℃左右，甚至更高)。尤其對(duì)于大體積混凝土來(lái)講，這種現(xiàn)象更加嚴(yán)重。因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面的散熱條件不同，因此混凝土中心溫度很高，這樣就會(huì)形成溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1.2 收縮裂縫

混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱(chēng)為混凝土收縮。混凝土在不受外力的情況下的這種自發(fā)變形，受到外部約束時(shí)(支承條件、鋼筋等)．將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，使得混凝土開(kāi)裂。引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮等三種。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結(jié)硬過(guò)程中產(chǎn)生的體積變化，后期主要是混凝土內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。

1.3 外界氣溫變化引起的裂縫

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間，外界氣溫的變化對(duì)防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生起著很大的影響。混凝土內(nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系，外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也就會(huì)愈高；如果外界溫度降低則又會(huì)增加大體積混凝土的內(nèi)外溫度梯度。如果外界溫度的下降過(guò)快，會(huì)造成很大的溫度應(yīng)力，極其容易引發(fā)混凝土的開(kāi)裂。另外外界的濕度對(duì)混凝土的裂縫也有很大的影響，淺析大體積混凝土裂縫

外界的濕度降低會(huì)加速混凝土的干縮，也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

淺析大體積混凝土裂縫 大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1 注意原材料的選擇

理論研究表明大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因就是水泥水化過(guò)程中釋放了大量的熱量。于是，我們對(duì)于橋梁中的大體積混凝土應(yīng)該選擇低熱或者中熱的水泥品種。而水泥釋放溫度的大小及速度取決于水泥內(nèi)礦物成分的不同。水泥礦物中發(fā)熱速率最快和發(fā)熱量最大的是鋁酸三鈣，其他成分依次為硅酸三鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣。另外，水泥越細(xì)發(fā)熱速率越快，但是不影響最終發(fā)熱量。因此我們?cè)诖篌w積混凝土施工中應(yīng)盡量使用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥。我們應(yīng)該充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，以減少水泥的用量。因?yàn)榇篌w積混凝土施工期限長(zhǎng)，不可能28 d向混凝土施加設(shè)計(jì)荷載，因此將試驗(yàn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的齡期向后推遲至56 d或者90 d是合理的。這是基于這一點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外很多專(zhuān)家均提出類(lèi)似的建議。這樣充分利用后期強(qiáng)度則可以每m3混凝土減少水泥40—70 kg左右，混凝土內(nèi)部的溫度相應(yīng)降低4—7℃。

2.2 采用合理的施工方法

混凝土施工包括混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑和溫度及表面保護(hù)，是保護(hù)大體積混凝土溫度裂縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而熱應(yīng)力的控制手段主要是控制混凝土的內(nèi)外溫差△T △T=Tp+Tr-Tf

式中：Tp為起始澆筑溫度；Tr為水泥水化溫升；Tf為天然或人工冷卻后澆筑塊的穩(wěn)定溫度。在溫度較高的情況下進(jìn)行施工，我們一定要注意降低混凝土澆筑時(shí)的溫度。可以在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)堆在露天的砂石用布覆蓋，以減少陽(yáng)光對(duì)其的輻射，同時(shí)對(duì)澆筑前的砂石用冷水降溫。在攪拌過(guò)程中向混凝土中添加冰水。以上這些措施都可以有效的降低混凝土的人模溫度。在混凝土的內(nèi)部通人冷卻循環(huán)水，采用循環(huán)法保溫養(yǎng)護(hù)，以便加快混凝土內(nèi)部的熱量散發(fā)。混凝土表面應(yīng)該覆蓋一些織物進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。這樣不但可以降低混凝土內(nèi)外溫差，防止表面產(chǎn)生裂縫，還可以防止混凝土驟然降溫產(chǎn)生貫穿裂縫，并且還可以使水泥順利水化，防止產(chǎn)生濕度裂縫。為了及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度變化值，可以在混凝土內(nèi)埋設(shè)一定量的測(cè)溫點(diǎn)，從而可以更好的了解混凝土的溫度變化情況，一旦內(nèi)

淺析大體積混凝土裂縫

外溫差超過(guò)允許值25℃，好及時(shí)采取措施。如果是在冬季進(jìn)行施工，因?yàn)橐乐乖缙诨炷帘粌鰡?wèn)題。所以要求混凝土澆筑時(shí)應(yīng)該具有較高的澆筑溫度。但另一方面，正是由于天氣寒冷，混凝土穩(wěn)定溫度一定較低，往往超過(guò)允許溫差，不能防止混凝土裂縫要求。所以，混凝土澆筑溫度在冬季施工時(shí)一般以5—10℃為宜，在澆筑混凝土以前還應(yīng)該對(duì)基礎(chǔ)及新混凝土接觸的冷壁用蒸汽預(yù)熱，對(duì)原材料應(yīng)視氣溫高低進(jìn)行加熱。加熱石料時(shí)應(yīng)避免過(guò)熱和過(guò)分干燥，最高溫度不應(yīng)超過(guò)75℃。另外還要注意運(yùn)輸中的保溫、澆筑過(guò)程中減少熱量的損失以及保溫養(yǎng)護(hù)。

2.3 科學(xué)、合理的養(yǎng)護(hù)措施

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，對(duì)混凝土配合比進(jìn)行合理設(shè)計(jì)后，必須有合理的施工措施配合。合理的施工措施，可以提高混凝土工程質(zhì)量，降低裂縫數(shù)量。在工程中為控制混凝土裂縫所采取的施工控制措施主要有：澆筑控制、振搗控制以及對(duì)混凝土溫度的控制。

淺析大體積混凝土裂縫 大體積混凝土裂縫的處理方法

如果沒(méi)有有效的預(yù)防措施，或者大體積混凝土的使用條件惡劣，會(huì)使大體積混凝土工程產(chǎn)生裂縫，對(duì)于這些已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫，需要有一些處理方法，來(lái)保證大體積混凝土的正常工作。本章就大體積混凝土裂縫的處理方法進(jìn)行分析總結(jié)。

3.1 表面修補(bǔ)法

表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見(jiàn)的修補(bǔ)方法，包括表面涂抹法和表面貼面法。它主要適用于修補(bǔ)穩(wěn)定裂縫，同時(shí)裂縫寬度較細(xì)、較淺（寬度小于0.3mm）。當(dāng)表面裂縫不多時(shí)，可在裂縫處用水沖洗，然后涂刷水泥凈漿或?qū)⒒炷帘砻媲逑锤蓛舨⒏稍锖笸克h(huán)氧樹(shù)脂、瀝青、油漆等；當(dāng)表面有較多裂縫時(shí)，可沿裂縫附近用鋼絲刷刷干凈再用壓力水清洗并濕潤(rùn)后，用水泥砂漿抹平或在表面刷洗干凈并干燥后涂抹2～3mm厚的環(huán)氧樹(shù)脂水泥。對(duì)于有防水抗?jié)B要求的迎水面，可在混凝土表面刷洗干凈并干燥后，粘貼2～3層環(huán)氧樹(shù)脂玻璃或橡膠瀝青綿紙等以封閉裂縫。

3.2 填充法

填充法主要適用于修補(bǔ)水平面上較寬的裂縫（大于0.3mm），根據(jù)裂縫的情況，可以直接向縫內(nèi)填入不同粘度的樹(shù)脂。寬度小于0.3mm的裂縫則應(yīng)先將開(kāi)裂部位剔鑿成V形或U形槽口，然后清除浮灰，沖洗干凈后先涂上一層界面劑或低粘度的樹(shù)脂，以增加填充材料與混凝土的粘結(jié)力。

3.3 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件外部或結(jié)構(gòu)裂縫四周澆鑄鋼筋混凝土圍套或包鋼筋、型鋼龍骨，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件箍緊，以增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力面積，提高結(jié)構(gòu)的剛度和承載力的一種結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固方法。這種方法適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性、承載能力有較大影響的深進(jìn)及貫穿性裂縫的加固處理。常用的方法有以下幾種：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

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3.4 灌漿法

混凝土裂縫灌漿有水泥灌漿和化學(xué)灌漿兩種，一般混凝土裂縫灌漿處理多采用化學(xué)灌漿。大體積混凝土施工裂縫的接縫灌漿、較寬混凝土裂縫的灌漿一般都采用水泥灌漿。上世紀(jì)60年代初，國(guó)內(nèi)開(kāi)始研究和處理工藝技術(shù)灌漿，應(yīng)用環(huán)氧樹(shù)脂、甲基丙烯酸酯進(jìn)行混凝土裂縫灌漿處理，淺析大體積混凝土裂縫 案例分析

4.1 案例一

4.1.1 工程概況

哈爾濱市哈電大廈位于哈爾濱市香坊區(qū)三大動(dòng)力路。本工程結(jié)構(gòu)體系為混凝土框筒結(jié)構(gòu)，地下2層，主樓18層，裙房6層，總高度為66.8m，總建筑面積為38000m2，基礎(chǔ)采用850鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，樁基總根數(shù)為494根，基礎(chǔ)長(zhǎng)度為127.28m，寬度為65m，埋深l0.5m，整個(gè)基礎(chǔ)長(zhǎng)向分3塊，設(shè)2條“后澆帶”，中間一塊最長(zhǎng)為74.3m，整個(gè)建筑物主樓與裙房的荷載通過(guò)基礎(chǔ)底板傳到樁基，基礎(chǔ)底板厚2.3m，混凝土C35，S8，60d齡期，總方量為17600m3，其中A塊2400m3，B塊10600m3，C塊4600m3，一次連續(xù)澆搗。底板鋼筋配置情況：上部筋為直徑32 ? 180雙向兩皮，下部筋為直徑32 ? 140雙向兩皮，底板面筋的支承采用角鐵支架，上鋪10號(hào)槽鋼，底板側(cè)模采用以磚代模。本工程基礎(chǔ)底板處于高水位軟土地基中，并一次性澆搗。施工正值多雨炎熱季節(jié)(7月中旬)，因此必須采取有效的技術(shù)和管理措施來(lái)組織施工，以防混凝土有害裂縫的發(fā)生。

4.1.2 預(yù)防措施

大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因是復(fù)雜的，而且往往是各種因素的綜合，為防止混凝土產(chǎn)生裂縫，應(yīng)著重控制溫升，延緩降溫速度，減少混凝土收縮，提高混凝土極限拉伸等方面采取一系列技術(shù)措施。1． 從設(shè)計(jì)方面采取技術(shù)措旌(1)利用混凝土后期強(qiáng)度：

大量試驗(yàn)證明，水泥用量每增減lOkg，水化熱使溫度相應(yīng)升降1oC．本工程采用60d齡期的混凝土強(qiáng)度來(lái)代替28d齡期強(qiáng)度，控制溫升速度，推移溫升峰值出現(xiàn)時(shí)間。坍落度控制在120士20mm，初凝時(shí)間6h以上，砂率為42%。(2)設(shè)置“后澆帶”：

本工程基礎(chǔ)長(zhǎng)度達(dá)127．28m，而建筑上又不宜設(shè)伸縮縫，所以通過(guò)設(shè)置“后澆帶”來(lái)控制由于混凝土溫差和收縮引起的裂縫發(fā)展，并達(dá)到不設(shè)永久性伸縮縫的目的，后澆帶的寬度為lOOcm，并貫通地下、地上整個(gè)結(jié)構(gòu)，但該部位鋼筋連續(xù)

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不斷。

(3)設(shè)置緩沖層

在底板的地梁、坑內(nèi)水溝等鍵槽部位，可用厚度為30～50mm的聚苯乙烯泡沫或?yàn)r青木絲板作垂直隔離，以緩和地基對(duì)基礎(chǔ)收縮時(shí)的側(cè)向壓力。(見(jiàn)下圖)

圖1 設(shè)置緩沖層

(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(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致開(kāi)裂。應(yīng)采取增配鋼筋或設(shè)置過(guò)渡段的措施。(見(jiàn)下圖)

圖2 避免應(yīng)力集中

(5)增設(shè)暗梁

在現(xiàn)澆鋼筋混凝土地下室、水池等結(jié)構(gòu)施工時(shí)，為了防止底板與邊墻、邊墻之間因約束應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫及邊墻上部因邊緣效應(yīng)引起的裂縫，可在施工縫上下等薄

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弱部位增配4 ? 16～4 ? 22的鋼筋予以加強(qiáng)。(見(jiàn)下圖)

圖3 增設(shè)暗梁

2． 裂縫控制的理論計(jì)算

(1)絕熱溫升的計(jì)算。根據(jù)計(jì)算公式： Tmax=WQ。/CR 式中：W一每m混凝土的水泥用量，本工程采用375kg／m； Q。——單位水泥28d的累積水化熱，本工程用425號(hào)礦渣水泥； c一混凝土比熱993．7J／kg·K； R--混凝土容重為2400kg／m3

所以Tmax=WQ。／CR=375×334770／993．7×2400=52．6oC，在澆搗施工時(shí)，基礎(chǔ)處于一維散熱，影響系數(shù)取0．85。

則Tmax=O．85×52．6=44．7oC 估計(jì)澆搗時(shí)入模溫度為30～35oC，取32．5oC。則：預(yù)測(cè)基礎(chǔ)中心溫度為32.5+44.7=77.2oC(2)各齡期混凝土的溫度升降值及降溫差△T(t)。根據(jù)2．5m厚基礎(chǔ)實(shí)測(cè)溫度曲線，推算出本工程2．3m厚底板溫度升降曲線(圖4)．

33淺析大體積混凝土裂縫

圖5 預(yù)計(jì)基礎(chǔ)中心降溫曲線

3． 從原材料方面采取技術(shù)措施

(1)水泥。為降低大體積混凝土的水化熱，本工程采用低水化熱的上海水泥廠散裝425號(hào)礦渣硅酸鹽水泥，水泥用量為375kg／m3。

(2)外加劑。本工程商品混凝土中摻入EA-2緩凝型減水劑，降低水化熱峰值，摻量為水泥用量的0．6％。

(3)摻加料。混凝土中摻入一定數(shù)量的粉煤灰，不僅能代替部分水泥，還能改善混凝土的可泵性，降低混凝土中的水泥水化熱量，使混凝土溫升峰值得到控制。本工程采用Ⅱ級(jí)磨細(xì)粉煤灰，摻量為60kg／m3。

(4)粗、細(xì)骨料。大體積混凝土盡可能選用5～40mm的石子，因?yàn)樵龃蠊橇狭娇蓽p少用水量，混凝土的收縮和泌水可隨之減少。本工程采用粒徑為5～40mm優(yōu)質(zhì)粗骨科，要求篩分比標(biāo)準(zhǔn)，石子含泥量小于1％。黃砂采用中粗砂，細(xì)度模數(shù)2．3以上，黃砂含泥量小于2％。4． 從施工工方面采取技術(shù)措施

本工程混凝土澆搗時(shí)間為7月中旬，最高氣溫達(dá)到36oC。為了確保混凝土能連續(xù)澆搗，減少混凝土在白天氣溫下的冷量損失和降低混凝土的入模溫度，在施工方面采取了如下技術(shù)措施：

(1)配備足夠的混凝土攪拌車(chē)及泵車(chē)，確保工程能一次連續(xù)澆搗完畢，本工程運(yùn)輸共有真如、長(zhǎng)橋攪拌站和華夏預(yù)拌混凝土公司參加，華夏預(yù)拌站為備拌站，攪拌運(yùn)輸車(chē)輛共配置63輛，其中真如18輛、長(zhǎng)橋25輛、華夏20輛。汽車(chē)泵配置5

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臺(tái)(1臺(tái)備用)。

(2)混凝土攪拌站預(yù)先將砂、石料入庫(kù)，防止日光曝曬，同時(shí)在砂、石堆場(chǎng)上灑水，以降低溫度。

(3)在儲(chǔ)車(chē)場(chǎng)配置水源，在混凝土輸送車(chē)的轉(zhuǎn)筒上經(jīng)常澆水散熱，在混凝土輸送管道上全部用濕草包包裹，并經(jīng)常澆水濕潤(rùn)散熱。

(4)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)臨時(shí)指揮小組，加強(qiáng)車(chē)輛調(diào)度、平衡，盡量減少商品混凝土的運(yùn)輸時(shí)間和儲(chǔ)車(chē)場(chǎng)的等待時(shí)間。

(5)加快澆灌速度，不使混凝土產(chǎn)生冷縫。采用5臺(tái)汽車(chē)泵，斜土路布置4臺(tái)，旭升街布置1臺(tái)，整個(gè)基礎(chǔ)先澆搗A塊，再澆搗B塊、c塊，每塊混凝土澆搗均由北往南進(jìn)行，5臺(tái)泵車(chē)齊頭并進(jìn)，按斜面分層，薄層澆灌，循序推進(jìn)，一次到頂?shù)臐仓椒ǎ瑴p少混凝土的暴露面積，從而減少在白天外界氣溫下的冷量損失。(6)每臺(tái)泵車(chē)硬管出料口布置振動(dòng)機(jī)4臺(tái)，2臺(tái)振動(dòng)機(jī)在卸料點(diǎn)，另2臺(tái)布置在坡角處，最下一皮振動(dòng)時(shí)，操作人員需置于2．3m底板內(nèi)，確保下皮振搗密實(shí)。在振搗時(shí)震動(dòng)棒需直上直下，快插慢拔，插點(diǎn)形式為行列式，插點(diǎn)距離600ram左右，上下層震動(dòng)搭接50～lOOmm，每點(diǎn)震搗時(shí)間20～30s。

(7)做好混凝土振搗過(guò)程中的泌水處理：由于大流動(dòng)性的混凝土為一個(gè)大坡面，泌水沿坡面流到坑底，通過(guò)側(cè)模底部開(kāi)孔將泌水排出基坑，當(dāng)混凝土澆至離南面地墻邊lOm時(shí)，中間兩臺(tái)泵車(chē)改變澆灌方向，由底板邊向中部澆搗，形成集水坑，及時(shí)用水泵將泌水排除，這樣可以提高混凝土質(zhì)量，減少表面裂縫.5.加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

根據(jù)本工程的具體情況，采用了薄膜加草袋的養(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(kāi)始覆蓋的時(shí)間。事實(shí)證明及早回填是最好的養(yǎng)護(hù)方法。

4.1.3 取得效果

通過(guò)以上對(duì)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施，通過(guò)哈爾濱市哈電大廈基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工的實(shí)例表明，只要選擇適合原材料并加以合理設(shè)計(jì)，合理施工并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作定能提高混凝土的抗裂度，這樣能夠控制和防止大體積混凝土的溫度裂縫。

淺析大體積混凝土裂縫 結(jié)論

大體積混凝土的施工技術(shù)，涉及到經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、設(shè)計(jì)、管理、施工等諸多方 面。要想保證大體積混凝土的施工質(zhì)量，需要建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、材料供應(yīng)商等單位的綜合管理、科學(xué)組織、合理安排、嚴(yán)格執(zhí)行。本文通過(guò)哈爾濱市哈電大廈大體積混凝土施工技術(shù)的研究，總結(jié)出要選擇適合原材料，合理設(shè)計(jì)、施工，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)可以防止大面積混凝土裂縫的產(chǎn)生。

淺析大體積混凝土裂縫

參考文獻(xiàn)

[1] 趙詩(shī)娜.大體積混凝土結(jié)構(gòu)有限單元法應(yīng)用研究.哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2013.[2] 劉稟京.混凝土技術(shù).第三版.人民交通出版社，2013.89-90.[3] 侯君偉.現(xiàn)澆混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2011.19-21.[4] 張錫恒.對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)若干問(wèn)題的探討.工程質(zhì)量，2012年7月5日，第1版.[5] 陳志剛.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2013,第1版

第二篇：淺析大體積混凝土裂縫 (大工)論文 2015.9.5

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本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）

題 目：

淺析大體積混凝土裂縫

學(xué)習(xí)中心： 宿遷奧鵬學(xué)習(xí)中心 層 次： 專(zhuān)科起點(diǎn)本科 專(zhuān) 業(yè)： 土木工程 年 級(jí)： 2013年秋季 學(xué) 號(hào)： ***4 學(xué) 生： 左冬楊 指導(dǎo)教師： 周延艷 完成日期： 2015 年 9 月 5 日

淺析大體積混凝土裂縫

內(nèi)容摘要

隨著中國(guó)建筑業(yè)行業(yè)的發(fā)展，中層、高層、超高層建筑不斷涌現(xiàn)，各種大型橋梁、場(chǎng)館不斷投入建設(shè)，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)和使用過(guò)程中，大體積混凝土出現(xiàn)裂縫是一種非常普遍的現(xiàn)象，這不僅對(duì)構(gòu)筑物外觀產(chǎn)生較大影響，同時(shí)對(duì)構(gòu)筑物的使用功能和耐久性產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)對(duì)構(gòu)筑物的安全性構(gòu)成威脅，甚至于完全喪失其使用功能。目前，裂縫問(wèn)題引起了人們的廣泛關(guān)注。因此，探討鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生原因和預(yù)防措施及其補(bǔ)救措施是很有必要的。本文介紹了鋼筋混凝土裂縫類(lèi)型及產(chǎn)生原因，從材料因素、設(shè)計(jì)因素和外界因素三方面論述了預(yù)防裂縫的具體方法。提出三條比較常用的裂縫處理措施。并結(jié)合實(shí)例分析了裂縫的產(chǎn)生原因及處理方法。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；施工技術(shù)；裂縫控制；裂縫處理方法方法

I

淺析大體積混凝土裂縫

目 錄

內(nèi)容摘要............................................................I 引 言..............................................................1 1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因分析...............................2 1.1 干縮裂縫.................................................2 1.2 收縮裂縫.................................................2 1.3 溫度裂縫..................................................3 2 大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施.......................................4 2.1 注意原材料的選擇.............................................4 2.1.1 材料選用..............................................4 2.1.2 配料..................................................4 2.1.3 配筋..................................................5 2.2 采用合理的施工方法...........................................5 2.2.1 混凝土澆筑............................................5 2.2.2 模板工程..............................................6 2.3 科學(xué)、合理的養(yǎng)護(hù)措施.........................................6 2.3.1 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)要求................................6 2.3.2 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)措施................................7 2.4 設(shè)計(jì)措施.....................................................7 3 大體積混凝土裂縫的處理方法.......................................9 3.1 表面修補(bǔ)法...................................................9 3.2 填充法.......................................................9 3.3 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法...................................................9 3.4 灌漿法......................................................10 3.4.1 水泥灌漿.............................................10 3.4.2 化學(xué)灌漿.............................................10 4 案例分析........................................................11

淺析大體積混凝土裂縫

4.1 工程概況....................................................11 4.2 預(yù)防措施....................................................11 4.2.1工段的劃分.............................................11 4.2.2機(jī)械的選擇.............................................11 4.2.3混凝土施工.............................................12 4.2.4混凝土測(cè)溫.............................................13 4.2.5混凝土養(yǎng)護(hù).............................................13 4.3 大體積混凝土裂縫控制........................................13 4.3.1控制內(nèi)約束溫度裂縫的措施...............................14 4.3.2控制外約束溫度裂縫的措施...............................14 4.4 筏板式基礎(chǔ)后澆帶施工........................................15 4.4.1后澆帶的留設(shè)及支模.....................................15 4.4.2混凝土澆筑.............................................15 4.4.3預(yù)防外界水及雜物侵入底板后澆帶的防護(hù)措施...............15 4.4.4后澆帶混凝土澆筑.......................................16 4.5 取得效果....................................................16 5 結(jié) 論.........................................................17 參考文獻(xiàn)...........................................................17

淺析大體積混凝土裂縫

引 言

大體積混凝土施工技術(shù)被廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代建筑工程當(dāng)中，在當(dāng)今的工程建設(shè)中具有較為重要的地位。尤其是在工業(yè)和民用建筑工程中對(duì)于大體積混凝土的施工技術(shù)和施工質(zhì)量的要求越來(lái)越高。大體積混凝士施工過(guò)程中最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題便是工程結(jié)構(gòu)的裂縫，工程結(jié)構(gòu)的裂縫嚴(yán)重影響著工程的質(zhì)量。出現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)裂的原因大多是由于水泥水化熱導(dǎo)致溫度的應(yīng)力比混凝土的抗拉強(qiáng)度好高所造成的，本文通過(guò)對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行探討，以避免工程結(jié)構(gòu)裂縫等影響工程質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生及部分解決方法。

淺析大體積混凝土裂縫 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

引起混凝土裂縫的根本原因是混凝土結(jié)構(gòu)物中的應(yīng)力超過(guò)了混凝土自身能夠承受的應(yīng)力強(qiáng)度，由于混凝土的抗拉強(qiáng)度大約只有其抗壓強(qiáng)度的1/6～1/15，因此裂縫的出現(xiàn)絕大多數(shù)是受拉應(yīng)力控制的。混凝土的裂縫的成因十分復(fù)雜，因素很多，大致可從以下幾方面來(lái)分析。

1).從內(nèi)因上講，有原材料不佳、均勻性不好、配合比不優(yōu)、水化熱溫升、自身體積變形及其熱學(xué)、力學(xué)性能達(dá)不到混凝土抗裂要求；混凝土結(jié)構(gòu)物形式不合理，容易造成過(guò)大的應(yīng)力集中；混凝土建筑物分縫分塊不恰當(dāng)，難以承受外界條件和荷載的影響。

2).從外因上講，有氣溫、溫度等外界環(huán)境因素的變化，有基礎(chǔ)、老混凝土的約束，有基礎(chǔ)不均勻沉陷和結(jié)構(gòu)物外部荷載及施工工藝等。

1.1 干縮裂縫

干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土早期養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過(guò)快、變形較大，內(nèi)部約事，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。干啥裂縫通常會(huì)影響混凝土的滲性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝耐久性，在水壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝承載力等等。

1.2 收縮裂縫

混凝土中80％的水分要蒸發(fā)，約20％的水分是水泥硬化所必須的。混凝土水化作用產(chǎn)生的體積變形，稱(chēng)為“自身體積變形”，該變形主要取決于膠凝材料的性質(zhì)，對(duì)于普通水泥混凝土來(lái)說(shuō)，大多數(shù)為收縮變形，少數(shù)為膨脹變形。

如前指出，在混凝土中尚有80％的游離水分需要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮(干縮)，這種收縮變形不受約束條件的影響。若有約束，即可引起混凝土的開(kāi)裂，并隨齡期的增長(zhǎng)而發(fā)展。混凝土的收縮機(jī)理比較復(fù)雜，其最大的原因，可能是內(nèi)部孔隙水蒸發(fā)變化時(shí)引起的毛細(xì)管引力。收縮在很大程度上是有可逆現(xiàn)象的。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積．干濕交替將引起混凝土體積的交替變化，這對(duì)混凝土是很不利的。此外，影響混凝土收縮的因素很多，主要是水泥品種和混合材、混凝土的配合成分，化學(xué)外加劑以及施工工藝，特別是養(yǎng)護(hù)條件等。

淺析大體積混凝土裂縫

1.3 溫度裂縫

混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度變形，由此產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫，在工程中，這種裂縫比較常見(jiàn)，譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫、大體積混凝土的裂縫。溫度裂縫大多發(fā)生在施工的中后期間，縫寬受溫度變化影響較明顯。表面溫度裂縫多緣于較大溫差。特別是大體積混凝土基礎(chǔ)在澆灌混凝土后，在硬化期間放出大量水化熱，內(nèi)部的溫度不斷上升，使混凝土表面和內(nèi)部溫差很大。當(dāng)溫差出現(xiàn)非均勻變化時(shí)，如施工中過(guò)早拆除模板，冬季施工過(guò)早拆除保溫層，或受到寒潮襲擊，都會(huì)導(dǎo)致混凝土表面急劇的溫度變化，使其因降溫而收縮。此時(shí)，表面受到內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，而混凝土早期抗拉強(qiáng)度又很低，因此出現(xiàn)裂縫。但這種溫差僅在表面處較大，離開(kāi)表面就很快減弱。因此，這種裂縫只在接近表面較淺的范圍內(nèi)出現(xiàn)。深入和貫穿性的溫度裂縫多緣于結(jié)構(gòu)溫差大。如大體積混凝土凝結(jié)和硬化過(guò)程中，水泥和水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，釋放出大量的熱量，成為“水熱化”，導(dǎo)致混凝土塊體溫度升高，當(dāng)混凝土塊體內(nèi)部的溫度與外部的溫度相差很大，以致所形成的溫度應(yīng)力或溫度變形超過(guò)混凝土當(dāng)時(shí)的抗拉強(qiáng)度或極限拉伸應(yīng)變，就會(huì)形成裂縫。

淺析大體積混凝土裂縫 大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1 注意原材料的選擇

2.1.1 材料選用

(1)水泥：根據(jù)工程條件不同，盡量選用水化熱較低、強(qiáng)度較高的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。

(2)粗骨料：適用表面粗糙、級(jí)配良好、空隙率小、無(wú)堿性反應(yīng)；有害物質(zhì)及泥土含量和壓碎指標(biāo)值等滿足相關(guān)規(guī)范及技術(shù)規(guī)范規(guī)定。

(3)細(xì)骨料：一般采用天然砂。宜用顆粒較粗、空隙較小的2區(qū)砂、對(duì)運(yùn)送混凝土宜選用中砂；所選的砂有害物質(zhì)及混凝土含量和堅(jiān)固指標(biāo)等應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范及技術(shù)規(guī)程規(guī)定。

(4)外摻加料：宜采用減水劑及膨脹劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。

(5)極采用摻合料和混凝土外加劑，可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

(6)正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對(duì)膨脹劑應(yīng)充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過(guò)大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。

(7)鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用，必須考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響。(8)鋼筋的位置要正確，保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小都可能導(dǎo)致砼開(kāi)裂，鋼筋間距過(guò)大，易引起鋼筋之間的砼開(kāi)裂。2.1.2 配料

(1)配合設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確，攪拌時(shí)間應(yīng)保證；禁止任意增加水泥用量。

(2)混凝土運(yùn)輸過(guò)程中，車(chē)鼓保持在每分鐘約6轉(zhuǎn)，并到工地后保持?jǐn)嚢柢?chē)高速運(yùn)轉(zhuǎn)到4至5分鐘，以使混凝土澆筑前充分再次混合均勻。如遇塌落度有所損失，可以摻一定的外加劑以達(dá)到理想效果。

(3)澆筑分層應(yīng)合理，振搗應(yīng)均勻、適度、不得隨意留置施工縫。

淺析大體積混凝土裂縫

2.1.3 配筋

(1)混凝土的配筋對(duì)于收縮值起一定的約束作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常忽略構(gòu)造鋼筋的重要性，因而經(jīng)常出現(xiàn)構(gòu)造性裂縫。合理的配筋，特別是構(gòu)造配筋，細(xì)一點(diǎn)密一點(diǎn)可以提高混凝土的極限拉伸，可有效避免構(gòu)造性裂縫的產(chǎn)生。

(2)施工中對(duì)鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用，必須考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響。

(3)鋼筋綁扎位置要正確，保護(hù)層厚度要盡量準(zhǔn)確，不要超出規(guī)范規(guī)定；鋼筋表面應(yīng)潔凈，鋼筋代換必須考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響。

2.2 采用合理的施工方法

2.2.1 混凝土澆筑

(1)混凝土澆筑時(shí)應(yīng)防止離析現(xiàn)象，振搗應(yīng)均勻、適度；加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時(shí)采取防護(hù)措施，優(yōu)化混凝土配合比。

(2)加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適度延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的條件下，更應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，在澆水養(yǎng)護(hù)有因難時(shí)，或者不能保證其充分濕潤(rùn)時(shí)，可采用覆蓋保濕材料等方法。

(3)大體積混凝土施工，應(yīng)做好溫度測(cè)控工作，采取有效的保溫措施，保證構(gòu)件內(nèi)外溫差不超過(guò)規(guī)定。

(4)開(kāi)挖基槽時(shí)，要注意不擾動(dòng)其原狀結(jié)構(gòu)。

(5)加強(qiáng)地基的檢查與驗(yàn)收工作，基坑開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)通知勘察及設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，對(duì)較復(fù)雜的地基，設(shè)計(jì)方在基坑開(kāi)挖后應(yīng)要求勘察補(bǔ)鉆探，當(dāng)探出有不利的地質(zhì)情況時(shí)，必須先對(duì)其加固處理，并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一步施工。

(6)合理安排施工順序。當(dāng)相鄰建（構(gòu)）筑物間距較近時(shí)，一般應(yīng)先施工較深的基礎(chǔ)，以防基坑開(kāi)挖破壞已建基礎(chǔ)的地基礎(chǔ)。當(dāng)建（構(gòu)）筑物各部分荷載相差較大時(shí)，一般應(yīng)施工重、高部分，后施工輕、低部分。

(7)避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。

(8)對(duì)于地下結(jié)構(gòu)混凝土，盡早回填土，對(duì)減少裂縫有利。

(9)夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模、低溫養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。

淺析大體積混凝土裂縫

2.2.2 模板工程

(1)模板構(gòu)造要合理，以防止模板間的變形不同而導(dǎo)致混凝土裂縫。(2)模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載（特別是動(dòng)荷載）作用下，模板變形過(guò)大造成開(kāi)裂。

(3)合理掌握拆模時(shí)機(jī)。拆模時(shí)間不能過(guò)早，應(yīng)保證早齡期砼不損壞或不開(kāi)裂；但也不能太晚，盡可能不要錯(cuò)過(guò)砼水化熱峰值，即不要錯(cuò)過(guò)最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)。

2.3 科學(xué)、合理的養(yǎng)護(hù)措施

剛澆筑的混凝土強(qiáng)度低、抵抗變形能力小，如遇到不利的溫濕度條件，其表面容易發(fā)生有害的冷縮和干縮裂縫。保溫的目的是減小混凝土表面與內(nèi)部溫差及表面混凝土溫度梯度，防止表面裂縫的發(fā)生。無(wú)論在常溫還是在負(fù)溫下施工，混凝土表面都需覆蓋保溫層。常溫保溫層，可以對(duì)混凝土表面因受大氣溫度變化或雨水襲擊的溫度影響起到緩沖作用；負(fù)溫保溫層則根據(jù)工程項(xiàng)目地點(diǎn)、氣溫以及控制混凝土內(nèi)外溫差等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。但負(fù)溫保溫層必須設(shè)置不透風(fēng)材料覆蓋層，否則效果不夠理想。保溫層兼有保濕的作用，如果用濕砂層，濕鋸末層或積水保濕效果尤為突出，保濕可以提高混凝土的表面抗裂能力。2.3.1 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)要求

1）、在大體積混凝土保溫養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)混凝土澆筑塊體的里外溫差和降溫速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)是控制大體積混凝土施工中是一重要環(huán)節(jié)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果可隨時(shí)掌握與溫控施工控制數(shù)據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)(里外溫差、最高溫升及降溫速度等)，可根據(jù)這些實(shí)測(cè)結(jié)果調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施以滿足溫控指標(biāo)的要求。

2）、保溫養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，應(yīng)根據(jù)溫度應(yīng)力(包括混凝土收縮產(chǎn)生的應(yīng)力)加以控制確定，如何時(shí)開(kāi)始覆蓋保溫材料對(duì)保溫最有利呢?目前施工單位大都在混凝土表層終凝后就開(kāi)始覆蓋保溫層，這無(wú)疑偏早，合理的保溫時(shí)間應(yīng)從混凝土降溫時(shí)開(kāi)始，這是因?yàn)椋?)混凝土在升溫階段基本上處于受壓狀態(tài)(表面拉應(yīng)力非常小)，混凝土出現(xiàn)裂縫的機(jī)會(huì)非常小；2)如果在升溫階段開(kāi)始保溫，這實(shí)際上是進(jìn)行混凝土蓄熱，勢(shì)必提高了混凝土的最高溫升，根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，混凝土保溫開(kāi)始至少在混凝土澆筑3d以后進(jìn)行；3)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)期不得少于28天，保溫層覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行。

3）、保溫養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)保持混凝土表面濕潤(rùn)。保濕可以提高混凝土的表面

淺析大體積混凝土裂縫

抗裂能力。有資料表明，潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)，混凝土極限拉伸值比干燥養(yǎng)護(hù)時(shí)要大20％—50％。

4）、具有保溫性能良好的材料可以用于混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)中。在大體積混凝土施工中可因地制宜地采用保溫性能好，又便宜的材料作為大體積混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)，如塑料薄膜、草袋等。

5）、在大體積混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，不得采用強(qiáng)制、不均勻的降溫措施。否則，易使大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。

6）、在大體積混凝土拆模后，應(yīng)采取預(yù)防寒潮襲擊、突然降溫和劇裂干燥等措施。當(dāng)采用木模板，而且木模板又作為保溫養(yǎng)護(hù)措施的一部份時(shí)，木模板的拆除時(shí)間應(yīng)根據(jù)保溫養(yǎng)護(hù)的要求確定。2.3.2 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)措施

1、蓄水養(yǎng)護(hù)。混凝土終凝后，在其表面蓄存一定深度的水，采取蓄水養(yǎng)護(hù)是一種較好的方法。我國(guó)許多工程曾經(jīng)采用，并取得良好的效果。水的導(dǎo)熱系數(shù)為0．58w／(m·K)，具有一定的隔熱保溫作用。這樣可以延緩混凝土內(nèi)部水化熱的降溫速率，縮小混凝土中心和表面的溫度差值，從而可防止混凝土的裂縫開(kāi)展。

2、表面保溫層養(yǎng)護(hù)。在混凝土的表面鋪設(shè)各種保溫材料，可以有效地防止混凝土表面的熱量散失，降低新澆筑混凝土的表面與內(nèi)部之間的溫差，延緩混凝土的降溫速率。

3、盡快回填土。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)拆模后，宜盡快回填土，用土體保溫避免氣溫驟變時(shí)產(chǎn)生有害影響，亦可延緩降溫速率，避免產(chǎn)生裂縫。我國(guó)有的大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程就因?yàn)椴鹉：笪椿靥钔炼L(zhǎng)期暴露在外，結(jié)果引起裂縫。

2.4 設(shè)計(jì)措施

(1)建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡(jiǎn)單，平面復(fù)雜的建筑物，容易產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力而造成墻體及樓板開(kāi)裂；控制建筑物的長(zhǎng)高比，增強(qiáng)整體剛度和調(diào)整不均勻沉降的能力。

(2)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來(lái)的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時(shí)，應(yīng)充分考慮采用加強(qiáng)措施。

(3)控制建筑物的長(zhǎng)高比，長(zhǎng)高比越小，整體剛度越大，調(diào)整不均勻沉降的能力越強(qiáng)。

(4)正確設(shè)置變形縫，位置和寬度選擇要適當(dāng)，構(gòu)造要合理。

淺析大體積混凝土裂縫

(5)合理地調(diào)整各部分承重結(jié)構(gòu)的受力情況，使荷載分布均勻，盡量防止受力過(guò)于集中。

(6)限制伸縮縫間距。對(duì)體形復(fù)雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應(yīng)嚴(yán)格控制，可以和其它結(jié)構(gòu)縫合并使用。

(7)部分窗臺(tái)砌體應(yīng)加強(qiáng)。對(duì)寬大的窗臺(tái)下部宜設(shè)置鋼筋砼梁，以適應(yīng)窗臺(tái)的變形，防止窗臺(tái)處產(chǎn)生豎直裂縫。

(8)構(gòu)件配筋要合理，間距要適當(dāng)。斷面較大的梁應(yīng)設(shè)置腰筋。大跨度、較厚的現(xiàn)澆板，上面中心部位宜配置構(gòu)造鋼筋。主梁在集中應(yīng)力處，宜增加附加橫向鋼筋。

(9)減少地基的不均勻沉降，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中可以采取調(diào)整基礎(chǔ)的埋置深度，不同的地基計(jì)算強(qiáng)度和采用不同的墊層厚度等方法，來(lái)調(diào)整地基的不均勻變形。

(10)層層設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱，可以增加建筑物的整體性，提高磚石砌體的抗剪、抗拉強(qiáng)度，防止或減少裂縫。

(11)積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)：在常見(jiàn)的混凝土裂縫中，有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來(lái)補(bǔ)償混凝土的收縮。

(12)重視對(duì)構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識(shí)：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視對(duì)于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。

淺析大體積混凝土裂縫 大體積混凝土裂縫的處理方法

裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對(duì)待、及時(shí)處理，以保證建筑物的混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法：表面修補(bǔ)法，填充法，結(jié)構(gòu)加固法，灌漿法等方法。

3.1 表面修補(bǔ)法

適用于對(duì)承載力沒(méi)有影響的表面裂縫及深進(jìn)裂縫的處理，亦使用于大面積細(xì)裂縫防滲、防漏的處理。

（1）表面涂抹水泥砂漿。將裂縫附近的混凝土表面鑿毛，或沿深進(jìn)裂縫鑿成凹槽，掃除并灑水濕潤(rùn)，先刷水泥凈漿1層，然后用水泥砂漿涂抹，并用鐵抹壓密抹光。

（2）表面涂抹環(huán)氧膠泥。用鋼絲刷、砂紙、毛刷清除干凈并洗凈，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮濕，應(yīng)用噴燈烤干燥、預(yù)熱，以保證環(huán)氧膠泥與混凝土粘結(jié)良好，若基層難以干燥，則用環(huán)氧煤焦油膠泥（涂料）涂抹。

（3）表面涂刷油漆、瀝青。涂刷前，混凝土表面應(yīng)干燥。

（4）表面鑿槽嵌補(bǔ)。沿混凝土裂縫鑿一條V形或U形深槽，V形槽用于一般裂縫的治理，U形槽用于滲水裂縫的治理。槽內(nèi)嵌水泥砂漿或環(huán)氧膠泥、聚氧乙烯膠泥、瀝青油膏等，表面作砂漿保護(hù)層。

3.2 填充法

混凝土填充法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

3.3 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。用錨桿、鋼板、鋼筋混凝土等材料對(duì)結(jié)構(gòu)作補(bǔ)強(qiáng)加固，可扼制裂縫進(jìn)一步發(fā)展，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性。

（1）錨桿常用水泥砂漿或樹(shù)脂灌注，錨桿與縫面夾角越大越好。漿液凝固后，錨桿成為結(jié)構(gòu)的一部分，能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載能力。采用預(yù)應(yīng)力錨桿，錨固作用更明顯，甚至能使混凝土彌合。

（2）鋼板補(bǔ)強(qiáng)法，是將鋼板用粘合劑粘結(jié)在混凝土表面上，再用錨桿安裝固

淺析大體積混凝土裂縫

定。為了結(jié)合緊密，也就可先將鋼板固定，再灌漿充填鋼板與混凝土之間的孔隙。

（3）鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng)法，是在原結(jié)構(gòu)表面澆筑一層鋼筋混凝土，起到封閉裂縫，提高承載力，阻止裂縫發(fā)展的作用。

3.4 灌漿法

3.4.1 水泥灌漿

一般用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)，主要施工程序是鉆孔、沖洗、止?jié){、堵漏、埋管、試水、灌漿。

鉆孔孔距一般為1m～1.5m，鉆孔軸線與裂縫呈30°～40°斜角，孔深應(yīng)穿過(guò)裂縫面0.5m以上，當(dāng)有兩排或兩排以上的孔時(shí)，宜交錯(cuò)或呈梅花形布置；沖洗在鉆孔完畢后進(jìn)行，其順序按豎向排列自上而下逐孔沖洗；止?jié){及堵縫是縫面沖洗干凈后，在裂縫表面用水泥砂漿（或環(huán)氧膠泥）涂抹；埋管安裝前應(yīng)在外壁裹上舊棉絮并用麻絲纏緊，然后旋入孔中，孔口管壁周?chē)目紫队门f棉絮或其他材料塞緊，并用水泥砂漿或硫酸砂漿封堵，防止冒漿或灌漿管從孔口脫出；試水是用0.098MPa～0.196MPa壓力水作滲水試驗(yàn)，采用灌漿孔壓水、排氣孔排水的方法，檢查裂縫和管路暢通情況，然后關(guān)閉排氣孔，檢查止?jié){堵漏效果，并濕潤(rùn)縫面，以利于粘結(jié)；灌漿應(yīng)采用425號(hào)以上的普通水泥，灌漿壓力一般為0.294MPa～0.491MPa，壓漿完畢時(shí)漿孔內(nèi)應(yīng)充滿灰漿，并填入濕凈砂，用棒搗實(shí)，每條裂縫應(yīng)按壓漿順序依次進(jìn)行，當(dāng)出現(xiàn)大量滲漏情況時(shí)，應(yīng)立即停止泵堵漏，然后繼續(xù)壓漿。

3.4.2 化學(xué)灌漿

化學(xué)灌漿能控制凝結(jié)時(shí)間，有較高粘結(jié)強(qiáng)度和一定的彈性恢復(fù)力，結(jié)構(gòu)整體性效果好，適用于各種情況下裂縫修補(bǔ)及堵漏、防滲處理。灌漿材料應(yīng)根據(jù)裂縫性質(zhì)、裂縫寬度和干燥情況選用。常用的灌漿材料有環(huán)氧樹(shù)脂漿液（能修補(bǔ)縫寬0.2mm以下的干燥裂縫）、甲凝（能灌0.03mm～0.1mm的干燥細(xì)微裂縫）、丙凝（用于堵水、止漏及滲水裂縫的修補(bǔ)，能灌0.1mm以下的細(xì)裂縫）等，環(huán)氧樹(shù)脂漿液具有粘結(jié)強(qiáng)度高、施工操作方便、成本低等有點(diǎn)，應(yīng)用最廣。

灌漿操作主要工序是表面處理（布置灌漿嘴和試氣）、灌漿、封孔，一般采取騎縫直接用灌漿嘴施噴，不另設(shè)鉆孔。

淺析大體積混凝土裂縫 案例分析

4.1 工程概況

某工程總建筑面積接近70000m2，該工程分為地下和地上部分，地下部分為21203 m2，其中地上部分為47929 m2。建筑物東西軸線234m.南北軸線寬84m。基礎(chǔ)底板長(zhǎng)236m，寬85.8m，該基礎(chǔ)屬于梁板式筏基。筏板厚500mm.基礎(chǔ)梁500/5501700mm，混凝土總量約為13000m.屬于大體積混凝土。底板設(shè)置縱向后澆帶5條，橫向后澆帶1條，后澆帶將底板劃分為12個(gè)小塊，每塊底板的混凝土量為1000～1330m，后澆帶屬于溫度后澆帶。筏板(梁)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，抗?jié)B等級(jí)為0.8MPa。

4.2 預(yù)防措施

大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作，才能保證基礎(chǔ)底板大體積混凝土順利施工。4.2.1工段的劃分

根據(jù)工程的筏板式基礎(chǔ)長(zhǎng)寬度、厚度.以及是否設(shè)計(jì)有后澆帶等情況，合理劃分施工段。一般情況，筏板式基礎(chǔ)根據(jù)工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定的施工流水段、筏板式基礎(chǔ)厚度以及后澆帶位置等劃分。每一段應(yīng)盡量一次澆筑成型，中間不得另行劃分施工段。對(duì)于存在后澆帶或基礎(chǔ)邊緣處無(wú)擋墻的基礎(chǔ)，為確保后澆帶或基礎(chǔ)邊緣筏板混凝土的密實(shí)性，在每段混凝土澆筑之前，在其邊緣安裝雙層鋼板網(wǎng)，并做可靠支撐。4.2.2機(jī)械的選擇

施工機(jī)械選擇合理與否對(duì)基礎(chǔ)混凝土澆筑質(zhì)量及澆筑速度起決定性作用。對(duì)于使用預(yù)拌混凝土的工程，混凝土輸送泵的數(shù)量應(yīng)以6O～80m3(h·臺(tái)1標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)進(jìn)行布置.并應(yīng)綜合機(jī)械臺(tái)班等經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)基礎(chǔ)厚度較薄(<500mm)、現(xiàn)場(chǎng)基坑周邊場(chǎng)地比較寬闊的，可利用混凝土輸送泵車(chē)進(jìn)行施工：對(duì)于已經(jīng)安裝塔式起重機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)。也可在泵送的基礎(chǔ)上，利用塔式起重機(jī)輔助施工。

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4.2.3混凝土施工

混凝土澆筑時(shí)總體上要分層、分塊、分帶澆筑，首先分層：筏板分層位置設(shè)在翻梁上。內(nèi)翻梁施工縫設(shè)在筏板表面處，外周邊翻梁施工縫設(shè)在距筏板上表面200arm處。分層處均按施工縫要求處理.外周邊施工縫需加設(shè)止水鋼板。其次分塊：按施工圖要求的“一縱、五橫”后澆帶，將整個(gè)筏板分割成l2塊，即12個(gè)流水施工段。最后分帶：在每個(gè)流水施工段內(nèi)再分澆筑帶，澆筑帶寬按小于3m設(shè)置。斜面分層澆筑厚度不大于500mm。加強(qiáng)“二次振搗”，確保新舊帶、新舊斜面分層的接茬處不出現(xiàn)冷縫。

根據(jù)工程具體情況.通過(guò)試驗(yàn)試配確定了C30、S6混凝土配合比(kg/m3)：水泥：砂：石：水=220：751：1147：148;摻和料(kg/m：UEA膨脹劑27kg，粉煤灰134kg。水灰比0.67，砂率39.6%。

(1)布料順序：混凝土布料應(yīng)由遠(yuǎn)而近分層分帶進(jìn)行。

(2)澆注帶寬度計(jì)算：計(jì)劃用兩臺(tái)輸送泵：泵送能力30m3/(臺(tái)·h);最長(zhǎng)澆注帶按50m計(jì)：板厚：500arm：混凝土初凝時(shí)間：2h34min：則混凝土的最大澆注帶寬度為：(2x30x2.5)/(50X0.5)=6m。考慮施工時(shí)正值夏季，氣溫較高，為確保新舊帶接茬處不出現(xiàn)冷縫.澆注帶寬度計(jì)劃為3m，則混凝土的接茬時(shí)間為lhl7min.遠(yuǎn)低于混凝土的初凝時(shí)間，能滿足要求。

(3)澆筑混凝土?xí)r，采用拖式泵和汽車(chē)泵相結(jié)合的方法布料，拖式泵采用布料機(jī)(臂長(zhǎng)15m)布料。布料時(shí)應(yīng)在3m澆注帶范圍內(nèi)移動(dòng)布料。按1：6～1：10坡度斜面分層澆筑。為防止混凝土流淌過(guò)遠(yuǎn)，在澆注帶處用密插短鋼管的方法對(duì)混凝土封堵，但鋼管必須在45min內(nèi)拔出。

(4)混凝土的振搗：沿澆注斜面布置3排振搗器。振搗混凝土?xí)r，振動(dòng)棒移動(dòng)間距為400mm左右，振搗時(shí)間為15s，要快插慢拔，且防止過(guò)振。在混凝土終凝前(約第一次振搗后隔20～30min)，應(yīng)進(jìn)行第二次復(fù)振。如圖1所示。

(5)排除泌水：混凝土分層澆筑時(shí)，上下層施工的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)振搗后混凝土的泌水和浮漿順著混凝土坡面流到坑底。這部分泌水在混凝土澆筑完后流向未澆注的防水保護(hù)層上，應(yīng)及時(shí)清理。

(6)“二次抹壓”：在混凝土終凝前進(jìn)行“二次抹壓”(用木抹子邊灑水邊搓壓)，消除混凝土早期干縮裂縫。

淺析大體積混凝土裂縫

(7)留置施工縫：一旦因交通堵塞、停水、停電或機(jī)械等原因出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間停頓，則應(yīng)及時(shí)留置應(yīng)急施工縫f利用已進(jìn)場(chǎng)的混凝土留置較規(guī)整的接茬);恢復(fù)澆筑前，該處必須按施工縫的規(guī)定進(jìn)行處理后，方可開(kāi)始澆筑。混凝土澆筑中，應(yīng)保證混凝土的供應(yīng)。4.2.4混凝土測(cè)溫

混凝土測(cè)溫采用小型電子測(cè)溫儀測(cè)定，澆筑混凝土?xí)r事先在每個(gè)預(yù)定測(cè)溫點(diǎn)上、中、下布置熱敏電阻測(cè)溫探頭，并留出線頭，編號(hào)記錄、測(cè)溫點(diǎn)布置。測(cè)溫要求測(cè)混凝土的人模溫度、測(cè)大氣溫度、混凝土表面溫度、中部溫度及下部溫度，測(cè)溫時(shí)間不少于30d，每天分別在2時(shí)、8時(shí)、14時(shí)、20時(shí)進(jìn)行測(cè)溫。4.2.5混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)溫度：應(yīng)控制在兩個(gè)25qC范圍內(nèi)。混凝土終凝后，根據(jù)測(cè)溫記錄.及時(shí)掌握溫差變化。當(dāng)混凝土表面和中心溫度差925℃時(shí)，或混凝土的表面與環(huán)境溫度差≥25℃時(shí)，均應(yīng)及時(shí)采取調(diào)整保溫的辦法保溫養(yǎng)護(hù)。

混凝土養(yǎng)護(hù)濕度：宜采用滿蓄水養(yǎng)護(hù)。在混凝土k表面的四周及臨澆筑方向的尚未終凝混凝土與已終凝混凝土分界處鋪壓一行機(jī)磚，用混凝土表面的漿體勾縫，注滿水f水層厚度約50mm)養(yǎng)護(hù)。蓄水養(yǎng)護(hù)期不少于7d.然后采用灑水繼續(xù)養(yǎng)護(hù)不少于7d。對(duì)翻梁部位采取麻袋片覆蓋，經(jīng)常澆水，保持濕潤(rùn)的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

4.3大體積混凝土裂縫控制

大體積混凝土最易產(chǎn)生溫度裂縫和干縮裂縫，裂縫的產(chǎn)生對(duì)強(qiáng)度及防水造成負(fù)面影響。裂縫產(chǎn)生的原因有：原材料、配合比、振搗、養(yǎng)護(hù)及溫控等多項(xiàng)因素。為了控制裂縫的出現(xiàn)，著重從控制升溫、延緩溫降速度，減小混凝土收縮，提高混凝土極限拉伸，改善約束程度等方面，采取一系列技術(shù)保證措施。

淺析大體積混凝土裂縫

4.3.1控制內(nèi)約束溫度裂縫的措施

(1)采用超大摻量粉煤灰混凝土，大幅度減少水泥用量，降低混凝土絕熱溫升是最直接簡(jiǎn)便的途徑：

(2)摻加高效緩凝減水劑，減小收縮應(yīng)力;高效緩凝減水劑可降低混凝土水灰比.減緩水泥硬化速度，從而使水化熱分散釋放，避免過(guò)于集中，達(dá)到控制溫度升高的目的;(3)控制混凝土內(nèi)外溫差、表面與外界溫差，防止混凝土表面急劇冷卻，加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格控制混凝土升溫速度，使混凝土表面和內(nèi)部溫差小于25℃。混凝土終凝后采用表面滿蓄水保溫養(yǎng)護(hù)。4.3.2控制外約束溫度裂縫的措施

(1)增設(shè)板底滑動(dòng)層(一道3mm厚SBS)，減小板底阻尼(抗滑摩阻約束力)，以消除基層約束和嵌固作用;(2)控制混凝土出機(jī)溫度不高于28，混凝土入模溫度不高于32℃：

(3)采用超大摻量粉煤灰技術(shù)，利用混凝土后期強(qiáng)度，用R60替代R28作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度;摻人高效減水劑以便泵送;粉煤灰的加人，可改善混凝土的和易性及可泵性部分取代混凝土水泥用量，減少混凝土單方水泥用量.降低混凝土中水泥的水化熱及減小混凝土的收縮：

(4)采用對(duì)砂子遮陽(yáng)防曬、對(duì)石子噴灑涼水冷卻以及對(duì)散裝水泥提前儲(chǔ)備，避免新出廠水泥溫度過(guò)高等措施，來(lái)降低混凝土的出機(jī)溫度;(5)合理安排施工工序，采用分帶斜面分層澆筑法進(jìn)行薄層澆搗，均勻上升，以便于散熱：

(6)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，蓄水養(yǎng)護(hù)7d，灑水養(yǎng)護(hù)7d，使混凝土表面緩慢冷卻;(7)大體積混凝土裂縫控制計(jì)算。

通過(guò)大體積混凝土內(nèi)溫度應(yīng)力來(lái)確定.即水化熱絕熱溫升值、各齡期混凝土收縮變形值、各齡期混凝土收縮當(dāng)量溫差、混凝土的溫度收縮應(yīng)力、抗裂安全度等來(lái)方面進(jìn)行計(jì)算。

淺析大體積混凝土裂縫

依據(jù)計(jì)算結(jié)果，當(dāng)綜合溫差△T不超過(guò)25℃時(shí)，可保證混凝土不出現(xiàn)溫度應(yīng)力裂縫，如果超過(guò).則必須采用加厚保溫材料及塑料薄膜的方法提高混凝土表面養(yǎng)護(hù)溫度(即Th)，使得混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃之內(nèi)，方可保證不出現(xiàn)裂縫。

4.4筏板式基礎(chǔ)后澆帶施工

4.4.1后澆帶的留設(shè)及支模

本工程后澆帶共計(jì)約650m，底板厚500mm，減去鋼筋保護(hù)層厚度及鋼筋直徑，凈高只有350mm，加之后澆帶中間有300arm寬鋼板止水帶。所以，用普通支模方法很難施工，因模板封閉不嚴(yán)會(huì)造成混凝土漏漿，致使后澆帶后期施工極為困難。通過(guò)實(shí)踐，采用鋼筋骨架為支撐，鋼板網(wǎng)及鐵絲網(wǎng)為隔離層的永久模板支模方法，很好地解決了以上難題。4.4.2混凝土澆筑

嚴(yán)格按施工方案的流水作業(yè)要求進(jìn)行。澆筑混凝土前須檢查鋼絲網(wǎng)模板的加固和支撐。在混凝土澆筑和振搗過(guò)程中.應(yīng)特別注意分層澆筑厚度和振搗器距鋼絲網(wǎng)模板的距離。為防止混凝土振搗中水泥漿流失嚴(yán)重，應(yīng)限制振搗器與鋼板網(wǎng)模板的距離不小于50cm，混凝土澆筑厚度≤300mm，以免因澆筑厚度較大鋼絲模板的側(cè)壓力增大而向外凸出、造成尺寸偏差。

4.4.3預(yù)防外界水及雜物侵入底板后澆帶的防護(hù)措施

(1)為防止外界雨水從側(cè)墻外流人帶內(nèi)，在后澆帶兩端側(cè)墻處各增設(shè)擋水磚墻，墻兩側(cè)抹水泥砂漿。

(2)在帶寬兩側(cè)50cm處用砂漿或磚砌壘起寬5cm左右的擋水帶，以防止地下室底板施工積水流入后澆帶。

(3)為防止雜物落入后澆帶內(nèi)，在底板混凝土澆筑完畢，拆除模板并清理干凈后澆帶，室內(nèi)底板后澆帶用防水膠合板覆蓋固定，底板外緣后澆帶用混凝土預(yù)制蓋板封蓋。

淺析大體積混凝土裂縫

4.4.4后澆帶混凝土澆筑

(1)澆筑前先清除鋼筋表面銹層，施工縫處混凝土表面重新鑿毛，澆水沖刷干凈并保持濕潤(rùn)。澆筑前用噴槍(用水和空氣)清理底板表面的流漿、鐵銹粉末、零星混凝土渣屑和積水沖洗往積水坑。積水坑處設(shè)抽水泵，將坑內(nèi)積水抽至地面排水井。

(2)后澆帶內(nèi)的后澆混凝土，使用微膨脹的混凝土灌實(shí)。微膨脹混凝土采用摻加膨脹外加劑與早強(qiáng)減水劑。混凝土的強(qiáng)度比原設(shè)計(jì)混凝土提高一級(jí)。后澆帶混凝土澆筑后澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于28d。

(3)后澆帶混凝土的澆灌時(shí)間，以設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。

4.5 取得效果

通過(guò)對(duì)大體積混凝土施工過(guò)程的嚴(yán)格控制，而且在設(shè)計(jì)、施工工藝、材料選擇以及后期的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中能夠充分考慮的各種因素的影響，采用合理的方法進(jìn)行處理，工程的整體質(zhì)量取得了顯著的效果，達(dá)到了較好的水平。通過(guò)實(shí)例表明，充分考慮的施工過(guò)程中的因素的影響，還是完全可以避免危害結(jié)構(gòu)的裂縫的產(chǎn)生。并且積累了較豐富和全面的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于今后同類(lèi)型結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑物施工質(zhì)量提供了有效的保證。

淺析大體積混凝土裂縫 結(jié) 論

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是影響建筑物安全性、適用性和耐久性的一個(gè)非常重要的方面，建筑物的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件常常由于各種不同的原因?qū)е赂鞣N裂縫出現(xiàn)，是不可避免的，其有害程度是可以控制的，有害與無(wú)害的界限是由結(jié)構(gòu)使用功能決定的。因此加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因的分析是非常重要的，設(shè)計(jì)、施工、材料等方面因素對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的影響是相互聯(lián)系、相互制約的，必須全面系統(tǒng)的考慮。從裂縫的分類(lèi)入手，弄清裂縫出現(xiàn)的原因，對(duì)裂縫采取措施加以正確的處理，能夠避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生或者使裂縫盡可能將其有害程度控制在允許范圍之內(nèi),并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題將會(huì)逐漸得到圓滿的解決。保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

參考文獻(xiàn)

[1]張海峰.淺析混凝土裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施［J］.今日科苑, 2008,(04)：20-24.[2]曾力軍.淺析混凝土裂縫的原因、預(yù)防和處理［J］.江西建材，2007,（03）:33-35.[3]鐘振武.現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因及處理［J］.山西建筑，2003,（11）:42-43.[4]國(guó)家基本建設(shè)委員會(huì)建筑科學(xué)研究院編.《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》.北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1974.[5]王鐵夢(mèng).《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1999.[6]鋼筋混凝土裂縫機(jī)理與控制措施.工程力學(xué)，1/1/,23(z1).[7]鋼筋混凝土裂縫原始分析及預(yù)防措施.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2/1/(13).

第三篇：大體積混凝土裂縫防治論文

目錄

一、摘要

二、前言

三、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施概述3.1大體積混凝土裂縫形成的原因 3.2防止裂縫的措施 3.3采用合理的施工方法

四、小結(jié)

一、摘要

本文對(duì)大體積混凝土的施工進(jìn)行了一次概述。重點(diǎn)對(duì)

大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生與防治作出闡述。

關(guān)鍵詞：

大體積混凝土

裂縫

防裂措施

施工方法

二、前言

近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和建筑技術(shù)的日新月異，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，大型現(xiàn)代化建筑和構(gòu)筑物不斷增多，混凝土結(jié)構(gòu)因其材料物美價(jià)廉、施工簡(jiǎn)便、承載力大、可飾性強(qiáng)的特點(diǎn)，得以被廣泛應(yīng)用，于是大體積混凝土也由此成為構(gòu)成大型建筑或構(gòu)筑物主體的重要組成部分。對(duì)于大體積混凝土，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)一個(gè)確切的定義。日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（JASS5）規(guī)定：“結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80㎝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°C的混凝土，稱(chēng)為大體積混凝土”。美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)（ACI）規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問(wèn)題，以最大限度減少開(kāi)裂”。由此就引出了大體積混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題，如果裂縫一旦形成，特別是基礎(chǔ)貫穿裂縫出現(xiàn)在重要結(jié)構(gòu)部位，將會(huì)降低結(jié)構(gòu)的耐久性，削弱構(gòu)件的承載力，同時(shí)可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大體積混凝土的開(kāi)裂，是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。

三、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施概述

3.1 大體積混凝土裂縫形成的原因

產(chǎn)生裂縫的原因可分為兩類(lèi)：一是結(jié)構(gòu)型裂縫，是由外荷載引起的，包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中的主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力 4

造成的受力裂縫。二是材料型裂縫，是由非受力變形變化引起的，主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。本文主要探討材料型裂縫。其中具體原因如下。

3.1.1 溫度應(yīng)力引起裂縫（溫度裂縫）

目前溫度裂縫產(chǎn)生主要原因是由溫差造成的。溫差可分為以下三種：混凝土澆注初期會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，常使混凝土內(nèi)部溫度上升，而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度，這就形成了內(nèi)外溫差，這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力一旦超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫；另外，在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度驟降，也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫；當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后，熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度，它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差；這三種溫差都會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在這三種溫差中，較為主要是由水化熱引起的內(nèi)外溫差。

3.1.2 收縮引起裂縫

收縮有很多種，包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。這里主要介紹塑性收縮。3.1.3 塑性收縮

在水泥活性大、混凝土溫度較高，或在水灰比較低的條件下會(huì)加劇引起開(kāi)裂。因?yàn)檫@時(shí)混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水分又不能得到及時(shí)補(bǔ)充，此時(shí)混凝土尚處于塑性狀態(tài)，僅僅受到一點(diǎn)拉力，混凝土的表面就會(huì)出現(xiàn)不均勻的裂縫，出現(xiàn)裂縫以后，將進(jìn)一步加大混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)，于是裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展。3.2 防止裂縫的措施

由以上分析，材料型裂縫主要是由溫差和收縮引起，所以為防止裂縫的產(chǎn)生，必須最大限度的降低溫差和減小混凝土的收縮，具體措施如下。3.2.1優(yōu)選原材料

一.水泥

由于溫差主要是由水化熱產(chǎn)生的，所以為了減小溫差要盡量采用早期水化熱低的水泥，在滿足強(qiáng)度和耐久性等要求的前提下，宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥（發(fā)熱量270~290kJ/kg）、嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。另外，在不影響水泥活性的情況下，要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小，此外水泥的細(xì)度將會(huì)影響水化熱的放熱速率，試驗(yàn)表明比表面積每增加100cm2/g，1d的水化熱增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。

二.摻加粉煤灰

為了減少水泥用量，降低水化熱并提高和易性，可以摻部分粉煤灰，摻入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二鋁含量17%～35%，這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行二次反應(yīng)，是其活性的來(lái)源，可以取代部分水泥，從而減少水泥用量，降低混凝土的熱脹；②由于粉煤灰顆粒較細(xì)，能夠參加二次反應(yīng)的界面相應(yīng)增加，在混凝土中分散更加均勻；③同時(shí)，粉煤灰的火山灰反應(yīng)進(jìn)一步改善了混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，使混凝土

中總的孔隙率降低，使硬化后的混凝土更加致密，相應(yīng)收縮值也減少。但粉煤灰的摻量不宜過(guò)多，在工程中應(yīng)根據(jù)具體情況確定粉煤灰的摻量。

三.骨料（1）

粗骨料

由于粗骨料級(jí)配越好，孔隙率越小，總表面積越小，每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量也越小，水化熱就隨之降低，有利于防止裂縫的產(chǎn)生。所以應(yīng)盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑且粗骨料含泥量≤1%.（2）

細(xì)骨料

宜采用級(jí)配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因?yàn)槠淇紫堵市。偙砻娣e小，可減少混凝土的用水量和水泥用量，降低水化熱，減少裂縫，但要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收縮變形就越大，裂縫就越嚴(yán)重，因此細(xì)骨料盡量用含泥量≤3%中粗砂。

四.加入外加劑

加入外加劑后能減小混凝土收縮開(kāi)裂，外加劑對(duì)混凝土收縮開(kāi)裂性能有以下影響：

（1）減水劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

減水劑主要用來(lái)改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土強(qiáng)度或在保持混凝土一定強(qiáng)度時(shí)減少水泥用量，有利于防止開(kāi)裂。

（2）緩凝劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

緩凝劑的作用一是延緩混凝土放熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間，由于混凝土的強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng)而增大，當(dāng)放熱峰值出現(xiàn)時(shí)，混凝土強(qiáng)度也增大了，從而減小裂縫出現(xiàn)的機(jī)率，二是改善和易性，減少運(yùn)輸過(guò)程中塌落度損失。

（3）引氣劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

引氣劑的應(yīng)用對(duì)改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土抗裂性能。但需注意的是：外加劑不能摻量過(guò)大，否則會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。3.3 采用合理的施工方法 3.3.1 混凝土的拌制

（1）在混凝土拌制過(guò)程中，要嚴(yán)格控制原材料計(jì)量，同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土出機(jī)塌落度。

（2）要盡量降低混凝土拌合物出機(jī)口溫度，拌合物可采取以下兩種降溫措施：一是送冷風(fēng)對(duì)拌和物進(jìn)行冷卻，二是加冰拌合。

（3）攪拌后的混凝土，應(yīng)及時(shí)運(yùn)至澆筑地點(diǎn)，入模澆筑。在運(yùn)送過(guò)程中，要防止混凝土離析、灰漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象，如發(fā)生離析現(xiàn)象，必須進(jìn)行人工二次拌合后方可入模。

3.3.2 混凝土澆注、拆模

（1）混凝土澆注過(guò)程質(zhì)量控制

澆注過(guò)程中應(yīng)采用機(jī)械振搗。振搗棒的操作，要做到“快插慢拔”，在振搗過(guò)程中，宜將振動(dòng)棒上下略有抽動(dòng)，以使一下振動(dòng)均勻。每點(diǎn)振搗時(shí)間一般以20～30s為宜，但還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)。間距均勻，以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜，澆注完畢后，表面要壓實(shí)、抹平，以防止表面裂縫。另外，澆注混凝土?xí)r要求分層澆注（分層的時(shí)間間隔做到有利于散熱），分層流水振搗，同時(shí)要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。避免縱向施工縫、提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能。（2）澆注時(shí)間控制

盡量避開(kāi)氣溫較高的時(shí)間澆注，若由于工程需要在夏季施工，則盡量避開(kāi)正午高溫時(shí)段，澆注盡量安排夜間進(jìn)行。（3）混凝土拆模時(shí)間控制

混凝土在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上，混凝土中心與表面最低溫度差控制在25℃以?xún)?nèi)，預(yù)計(jì)拆模后混凝土表面溫降不超過(guò)9℃以上允許拆模。3.3.3 做好表面隔熱保護(hù)

大體積混凝土的溫度裂縫，主要是由內(nèi)外溫差過(guò)大引起的。混凝土澆注后，如果此時(shí)受到冷空氣的襲擊，或者過(guò)份通風(fēng)散熱，使表面溫度降溫過(guò)大將很容易產(chǎn)生裂縫，所以在混凝土在拆模后，特別是低溫季節(jié)，需立即采取表面保護(hù)。防止表面降溫過(guò)大，引起裂縫。另外，當(dāng)日平均氣溫在2～3d內(nèi)連續(xù)下降不小于6～8℃時(shí)，28d齡期內(nèi)混凝土表面必須進(jìn)行表面保護(hù)。3.3.4 養(yǎng)護(hù)

混凝土澆注完畢后，應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)以保持混凝土表面經(jīng)常濕潤(rùn)，這樣可防止干縮裂縫，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長(zhǎng)。一般在澆注完畢后12～18h內(nèi)立即開(kāi)始養(yǎng)護(hù)，具體要求是：普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于14天；礦渣水泥，火山灰質(zhì)水泥、大壩水泥、礦渣大壩水泥拌制的混凝土不得少于21天。

3.3.5 通水冷卻

若在高溫季節(jié)施工，則要在初期采用通冷水來(lái)降溫，但注意，通水時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)闀r(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成降溫幅度過(guò)大而引起較大的溫度應(yīng)力。

四、小結(jié)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防和控制是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,須從材料、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)四個(gè)方面綜合解決。要積極采用先進(jìn)技術(shù),配合成熟的技術(shù)措施,在理論上提出可行的控制措施,在實(shí)踐操作中采用切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)。材料配置、施工組織方面,要科學(xué)組織、合理安排,嚴(yán)格按照施工規(guī)范,操作規(guī)程操作,不斷改進(jìn)操作工藝,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),以預(yù)防和減少裂縫的產(chǎn)生,將工程裂縫損害控制在最小程度。

附

錄

[參考文獻(xiàn)]

[1] 龔召熊：《水工混凝土的溫控與防裂》 北京：中國(guó)水利水電出版社，1999 [2] 戴鎮(zhèn)潮：《大體積混凝土的防裂》 混凝土，2001，[3] 覃維祖：《混凝土的收縮、開(kāi)裂及其評(píng)價(jià)與防治》

混凝土，2001 [4] 遲陪云：《大體積混凝土開(kāi)裂的起因及防裂措施》

混凝土，2001，[5] 康方中：《淺談現(xiàn)澆商品混凝土樓板變形裂縫的成因和防治》

混凝土，2003，[6] 段 崢：《現(xiàn)澆大體積混凝土裂縫的成因與防治》

混凝土，2003，[7] 尤啟俊：《外加劑對(duì)混凝土收縮抗裂性能的影響》

混凝土,2004，2016年04月29日

第四篇：大體積混凝土裂縫防治論文

目 錄

一、摘要

二、前言

三、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施概述3.1大體積混凝土裂縫形成的原因 3.2防止裂縫的措施 3.3采用合理的施工方法

四、小結(jié)

一、摘 要

本文對(duì)大體積混凝土的施工進(jìn)行了一次概述。重點(diǎn)對(duì) 大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生與防治作出闡述。

關(guān)鍵詞：

大體積混凝土 裂縫 防裂措施

施工方法

二、前 言

近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和建筑技術(shù)的日新月異，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，大型現(xiàn)代化建筑和構(gòu)筑物不斷增多，混凝土結(jié)構(gòu)因其材料物美價(jià)廉、施工簡(jiǎn)便、承載力大、可飾性強(qiáng)的特點(diǎn)，得以被廣泛應(yīng)用，于是大體積混凝土也由此成為構(gòu)成大型建筑或構(gòu)筑物主體的重要組成部分。對(duì)于大體積混凝土，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)一個(gè)確切的定義。日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（JASS5）規(guī)定：“結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80㎝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°C的混凝土，稱(chēng)為大體積混凝土”。美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)（ACI）規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求采取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問(wèn)題，以最大限度減少開(kāi)裂”。由此就引出了大體積混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題，如果裂縫一旦形成，特別是基礎(chǔ)貫穿裂縫出現(xiàn)在重要結(jié)構(gòu)部位，將會(huì)降低結(jié)構(gòu)的耐久性，削弱構(gòu)件的承載力，同時(shí)可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大體積混凝土的開(kāi)裂，是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。

三、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施概述

3.1 大體積混凝土裂縫形成的原因

產(chǎn)生裂縫的原因可分為兩類(lèi)：一是結(jié)構(gòu)型裂縫，是由外荷載引起的，包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中的主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫，是由非受力變形變化引起的，主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。本文主要探討材料型裂縫。其中具體原因如下。

3.1.1 溫度應(yīng)力引起裂縫（溫度裂縫）

目前溫度裂縫產(chǎn)生主要原因是由溫差造成的。溫差可分為以下三種：混凝土澆注初期會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，常使混凝土內(nèi)部溫度上升，而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度，這就形成了內(nèi)外溫差，這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力一旦超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫；另外，在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度驟降，也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫；當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后，熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度，它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差；這三種溫差都會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在這三種溫差中，較為主要是由水化熱引起的內(nèi)外溫差。

3.1.2 收縮引起裂縫

收縮有很多種，包括干燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等。這里主要介紹塑性收縮。3.1.3 塑性收縮

在水泥活性大、混凝土溫度較高，或在水灰比較低的條件下會(huì)加劇引起開(kāi)裂。因?yàn)檫@時(shí)混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水分又不能得到及時(shí)補(bǔ)充，此時(shí)混凝土尚處于塑性狀態(tài)，僅僅受到一點(diǎn)拉力，混凝土的表面就會(huì)出現(xiàn)不均勻的裂縫，出現(xiàn)裂縫以后，將進(jìn)一步加大混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)，于是裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展。3.2 防止裂縫的措施

由以上分析，材料型裂縫主要是由溫差和收縮引起，所以為防止裂縫的產(chǎn)生，必須最大限度的降低溫差和減小混凝土的收縮，具體措施如下。3.2.1優(yōu)選原材料

一.水泥

由于溫差主要是由水化熱產(chǎn)生的，所以為了減小溫差要盡量采用早期水化熱低的水泥，在滿足強(qiáng)度和耐久性等要求的前提下，宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥（發(fā)熱量270~290kJ/kg）、嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。另外，在不影響水泥活性的情況下，要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小，此外水泥的細(xì)度將會(huì)影響水化熱的放熱速率，試驗(yàn)表明比表面積每增加100cm 5

2/g，1d的水化熱增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。

二.摻加粉煤灰

為了減少水泥用量，降低水化熱并提高和易性，可以摻部分粉煤灰，摻入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二鋁含量17%～35%，這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行二次反應(yīng)，是其活性的來(lái)源，可以取代部分水泥，從而減少水泥用量，降低混凝土的熱脹；②由于粉煤灰顆粒較細(xì)，能夠參加二次反應(yīng)的界面相應(yīng)增加，在混凝土中分散更加均勻；③同時(shí)，粉煤灰的火山灰反應(yīng)進(jìn)一步改善了混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，使混凝土中總的孔隙率降低，使硬化后的混凝土更加致密，相應(yīng)收縮值也減少。但粉煤灰的摻量不宜過(guò)多，在工程中應(yīng)根據(jù)具體情況確定粉煤灰的摻量。

三.骨料（1）

粗骨料

由于粗骨料級(jí)配越好，孔隙率越小，總表面積越小，每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量也越小，水化熱就隨之降低，有利于防止裂縫的產(chǎn)生。所以應(yīng)盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑且粗骨料含泥量≤1%.（2）

細(xì)骨料

宜采用級(jí)配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因?yàn)槠淇紫堵市。偙砻娣e小，可減少混凝土的用水量和水泥用量，降低水化熱，減少裂縫，但要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收縮變形就越大，裂縫就越嚴(yán)重，因此細(xì)骨料盡量用含泥量≤3%中粗砂。

四.加入外加劑

加入外加劑后能減小混凝土收縮開(kāi)裂，外加劑對(duì)混凝土收縮開(kāi)裂性能有以下影響：

（1）減水劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

減水劑主要用來(lái)改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土強(qiáng)度或在保持混凝土一定強(qiáng)度時(shí)減少水泥用量，有利于防止開(kāi)裂。

（2）緩凝劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

緩凝劑的作用一是延緩混凝土放熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間，由于混凝土的強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng)而增大，當(dāng)放熱峰值出現(xiàn)時(shí)，混凝土強(qiáng)度也增大了，從而減小裂縫出現(xiàn)的機(jī)率，二是改善和易性，減少運(yùn)輸過(guò)程中塌落度損失。

（3）引氣劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響

引氣劑的應(yīng)用對(duì)改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土抗裂性能。但需注意的是：外加劑不能摻量過(guò)大，否則會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。3.3 采用合理的施工方法 3.3.1 混凝土的拌制

（1）在混凝土拌制過(guò)程中，要嚴(yán)格控制原材料計(jì)量，同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土出機(jī)塌落度。

（2）要盡量降低混凝土拌合物出機(jī)口溫度，拌合物可采取以下兩種降溫措施：一是送冷風(fēng)對(duì)拌和物進(jìn)行冷卻，二是加冰拌合。

（3）攪拌后的混凝土，應(yīng)及時(shí)運(yùn)至澆筑地點(diǎn)，入模澆筑。在運(yùn)送過(guò)程中，要防止混凝土離析、灰漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象，如發(fā)生離析現(xiàn)象，必須進(jìn)行人工二次拌合后方可入模。

3.3.2 混凝土澆注、拆模（1）混凝土澆注過(guò)程質(zhì)量控制

澆注過(guò)程中應(yīng)采用機(jī)械振搗。振搗棒的操作，要做到“快插慢拔”，在振搗過(guò)程中，宜將振動(dòng)棒上下略有抽動(dòng)，以使一下振動(dòng)均勻。每點(diǎn)振搗時(shí)間一般以20～30s為宜，但還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)。間

距均勻，以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜，澆注完畢后，表面要壓實(shí)、抹平，以防止表面裂縫。另外，澆注混凝土?xí)r要求分層澆注（分層的時(shí)間間隔做到有利于散熱），分層流水振搗，同時(shí)要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。避免縱向施工縫、提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能。（2）澆注時(shí)間控制

盡量避開(kāi)氣溫較高的時(shí)間澆注，若由于工程需要在夏季施工，則盡量避開(kāi)正午高溫時(shí)段，澆注盡量安排夜間進(jìn)行。（3）混凝土拆模時(shí)間控制

混凝土在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上，混凝土中心與表面最低溫度差控制在25℃以?xún)?nèi)，預(yù)計(jì)拆模后混凝土表面溫降不超過(guò)9℃以上允許拆模。3.3.3 做好表面隔熱保護(hù)

大體積混凝土的溫度裂縫，主要是由內(nèi)外溫差過(guò)大引起的。混凝土澆注后，如果此時(shí)受到冷空氣的襲擊，或者過(guò)份通風(fēng)散熱，使表面溫度降溫過(guò)大將很容易產(chǎn)生裂縫，所以在混凝土在拆模后，特別是低溫季節(jié)，需立即采取表面保護(hù)。防止表面降溫過(guò)大，引起裂縫。另外，當(dāng)日平均氣溫在2～3d內(nèi)連續(xù)下降不小于6～8℃時(shí)，28d齡期內(nèi)混凝土表面必須進(jìn)行表面保護(hù)。3.3.4 養(yǎng)護(hù)

混凝土澆注完畢后，應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)以保持混凝土表面經(jīng)常濕潤(rùn)，這樣可防止干縮裂縫，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長(zhǎng)。一般在澆注完畢后12～18h內(nèi)立即開(kāi)始養(yǎng)護(hù)，具體要求是：普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于14天；礦渣水泥，火山灰質(zhì)水泥、大壩水泥、礦渣大壩水泥拌制的混凝土不得少于21天。

3.3.5 通水冷卻

若在高溫季節(jié)施工，則要在初期采用通冷水來(lái)降溫，但注意，通水時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)闀r(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成降溫幅度過(guò)大而引起較大的溫度應(yīng)力。

四、小結(jié)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防和控制是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,須從材料、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)四個(gè)方面綜合解決。要積極采用先進(jìn)技術(shù),配合成熟的技術(shù)措施,在理論上提出可行的控制措施,在實(shí)踐操作中采用切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)。材料配臵、施工組織方面,要科學(xué)組織、合理安排,嚴(yán)格按照施工規(guī)范,操作規(guī)程操作,不斷改進(jìn)操作工藝,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),以預(yù)防和減少裂縫的產(chǎn)生,將工程裂縫損害控制在最小程度。

附 錄

[參考文獻(xiàn)] [1] 龔召熊：《水工混凝土的溫控與防裂》 北京：中國(guó)水利水電出版社，1999 [2] 戴鎮(zhèn)潮：《大體積混凝土的防裂》 混凝土，2001，[3] 覃維祖：《混凝土的收縮、開(kāi)裂及其評(píng)價(jià)與防治》 混凝土，2001 [4] 遲陪云：《大體積混凝土開(kāi)裂的起因及防裂措施》 混凝土，2001，[5] 康方中：《淺談現(xiàn)澆商品混凝土樓板變形裂縫的成因和防治》 混凝土，2003，[6] 段 崢：《現(xiàn)澆大體積混凝土裂縫的成因與防治》 混凝土，2003，[7] 尤啟俊：《外加劑對(duì)混凝土收縮抗裂性能的影響》 混凝土,2004，2016年04月29日

第五篇：大體積混凝土裂縫論文（小編推薦）

目錄

摘要……………………………………………………………………1 關(guān)鍵詞…………………………………………………………………1

一、前言………………………………………………………………2

二、混凝土裂縫的分類(lèi)………………………………………………4

三、混凝土裂縫的形成原因…………………………………………6

四、混凝土裂縫的預(yù)防………………………………………………11

五、混凝土裂縫的處理措施…………………………………………14

六、結(jié)語(yǔ)………………………………………………………………16

參考文獻(xiàn)………………………………………………………………17

淺談混凝土裂縫原因與防治措施

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，混凝土是目前用量最大的一種建筑材料,廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、農(nóng)林與城市建設(shè)、水利與海港工程。然而,許多混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)與使用過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度、不同形式的裂縫。這不僅影響建筑物的外觀,更危及建筑物的正常使用和結(jié)構(gòu)的耐久性。因此,裂縫問(wèn)題倍受人們關(guān)注。近年來(lái),隨著預(yù)拌混凝土的大力推廣應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)形式日趨大型化、復(fù)雜化,使得這一問(wèn)題變得更為突出。然而,混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象,大量工程實(shí)踐以及近代科學(xué)關(guān)于混凝土強(qiáng)度的細(xì)觀研究都表明結(jié)構(gòu)物的裂縫是不可避免的,它是材料的一種特性。因此,科學(xué)地對(duì)待裂縫問(wèn)題是在對(duì)裂縫進(jìn)行分類(lèi)、研究的基礎(chǔ)上,采取有效的措施,將裂縫的有害程度控制在允許的范圍內(nèi)。本文將就混凝土結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)裂縫的成因、控制措施以及修補(bǔ)方法作一些淺要分析。

【關(guān)鍵詞】混凝土 溫度裂縫 形成原因 防治和處理

一、前言

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問(wèn)題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無(wú)害裂縫，對(duì)混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產(chǎn)生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會(huì)不斷的擴(kuò)展和連通，最終形成我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的宏觀裂縫，也就是混凝土工程中常說(shuō)的裂縫。

混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發(fā)展通常會(huì)使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴(yán)重者將會(huì)威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。很多工程的失事都是由于裂縫的不穩(wěn)定發(fā)展所致。近代科學(xué)研究和大量的混凝土工程實(shí)踐證明，在混凝土工程中裂縫問(wèn)題是不可避免的，在一定的范圍內(nèi)也是可以接受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。鋼筋混凝土規(guī)范也明確規(guī)定：有些結(jié)構(gòu)在所處的不同條件下，允許存在一定寬度的裂縫。但在施工中應(yīng)盡量采取有效措施控制裂縫產(chǎn)生，使結(jié)構(gòu)盡可能不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，尤其要盡量避免有害裂縫的出現(xiàn)，從而確保工程質(zhì)量。

二、混凝土裂縫的分類(lèi)

（一）按裂縫的成因劃分

根據(jù)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,可分為結(jié)構(gòu)性裂縫與非結(jié)構(gòu)性裂縫兩大類(lèi)。

(1)結(jié)構(gòu)性裂縫 由各種外荷載引起的裂縫,也稱(chēng)荷載裂縫。它包括由外荷載的直接應(yīng)力引起的裂縫和在外荷載作用下結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫。

(2)非結(jié)構(gòu)性裂縫 由各種變形變化引起的裂縫。它包括溫差,干縮濕脹和不均勻沉降等因素引起的裂縫。這類(lèi)裂縫是在結(jié)構(gòu)的變形受到限制時(shí)引起的內(nèi)應(yīng)力造成的。從國(guó)內(nèi)外的研究資料以及大量的工程實(shí)踐看,非結(jié)構(gòu)性裂縫在工程中占了絕大多數(shù),約為80 % ,其中以收縮裂縫為主導(dǎo)。

（二）按裂縫產(chǎn)生的時(shí)間劃分

(1)施工期間出現(xiàn)的裂縫[包括塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、干燥收縮裂縫、自身收縮裂縫、溫度裂縫、施工操作不當(dāng)出現(xiàn)的裂縫、早期凍脹作用引起的裂縫以及一些不規(guī)則裂縫。

(2)使用期間出現(xiàn)的裂縫包括鋼筋銹蝕膨脹產(chǎn)生的裂縫、鹽堿類(lèi)介質(zhì)及酸性侵蝕氣液引起的裂縫、凍融循環(huán)造成的裂縫、堿骨料反應(yīng)引起的裂縫以及循環(huán)動(dòng)荷載作用下?lián)p傷累積引起的裂縫等。

（三）按裂縫的形狀劃分裂縫按形狀劃分

（1）縱向裂縫,平行于構(gòu)件底面,順筋分布,主要由鋼筋銹蝕作用引

起;（2）橫向裂縫,垂直于構(gòu)件底面,主要由荷載作用、溫差作用引起;（3）剪切裂縫,由于豎向荷載或震動(dòng)位移引起;（4）斜向裂縫、八字形或倒八字形裂縫,常見(jiàn)于墻體混凝土梁,主要因地基的不均勻沉降以及溫差作用引起;（5）X 形裂縫,常見(jiàn)于框架梁、柱的端頭以及墻面上,由于瞬間的撞擊作用或者地震荷載作用引起;（6）各種不規(guī)則裂縫,如反復(fù)凍融或火災(zāi)等引起的裂縫。此外,還有因混凝土拌和或運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起的網(wǎng)狀裂縫,現(xiàn)澆樓板四角出現(xiàn)的放射狀裂縫或板面出現(xiàn)的十字形裂縫等等。(四)按裂縫的發(fā)展?fàn)顟B(tài)劃分

根據(jù)裂縫所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其發(fā)展趨勢(shì),可分為以下兩類(lèi):(1)穩(wěn)定裂縫：這種裂縫不影響持久應(yīng)用,包括兩類(lèi)。一類(lèi)是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可以自愈合的裂縫,常見(jiàn)于一些新建的防水工程中,這是由于裂縫處水泥顆粒在滲漏過(guò)程中與水進(jìn)一步化合,析出Ca(OH)2 晶體且部分Ca(OH)2 又與溶解在水中的CO2 發(fā)生碳化反應(yīng)形成CaCO3 結(jié)晶,兩者形成的凝膠物質(zhì)將膠合裂縫封閉,從而滲漏停止,裂縫達(dá)到自愈。另一類(lèi)是處于穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)中的裂縫,如在周期性荷載作用下產(chǎn)生的周期性擴(kuò)展和閉合的裂縫。

(2)不穩(wěn)定裂縫：這種裂縫將產(chǎn)生不穩(wěn)定性的擴(kuò)展,影響結(jié)構(gòu)物的持久使用,應(yīng)視其擴(kuò)展部位,采取相應(yīng)的措施。

三、混凝土裂縫的形成原因

（一）概述

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形時(shí)，在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部、結(jié)構(gòu)與結(jié)之間，都會(huì)受到約束。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)截面較厚時(shí)，其內(nèi)部溫度分布不均勻，引起內(nèi)部不同部位的變形相互約束，稱(chēng)之為內(nèi)約束，當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)物的變形受到其他結(jié)構(gòu)的阻礙時(shí)稱(chēng)之為外約束。建筑工程中的混凝土結(jié)構(gòu)所承受的變形，主要是由溫差和收縮產(chǎn)生，其約束既有外約束又有內(nèi)約束。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)截面大，體積，水泥用量，水泥水化所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮膨脹作用，由此引起的溫度應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。這種裂縫的起因是溫度變化引起的變形，當(dāng)變形得不到滿足時(shí)才會(huì)引起應(yīng)力，而且應(yīng)力與結(jié)構(gòu)的剛度大小有關(guān)，只有當(dāng)應(yīng)力超過(guò)一定數(shù)值才引起裂縫。

（二）水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力和溫度變形

水泥在水化過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量，每克水泥放出的熱量約達(dá)502J/g，因而使混凝土內(nèi)部的溫度升高，一般在30℃左右，有時(shí)甚至?xí)撸?－3天放出的熱量是總熱量的一半，混凝土內(nèi)部的最高溫度多數(shù)發(fā)生在澆筑后的3－5天內(nèi)，當(dāng)砼內(nèi)部與表面溫差過(guò)大時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形，溫度應(yīng)力與溫差成正比，溫差越大，溫度應(yīng)力也越大，當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土內(nèi)外約束力時(shí)就

會(huì)產(chǎn)生裂縫，而混凝土內(nèi)部的溫度與厚度及水泥用量有關(guān)，混凝土越厚水泥用量越大，內(nèi)部溫度也越高。由于混凝土的導(dǎo)熱性能較差,所以造成混凝土內(nèi)部和表面的溫差較大,當(dāng)溫差過(guò)大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形。在澆注初期,混凝土的彈性模量和強(qiáng)度都很低,對(duì)水化熱急劇上升引起的變形約束不大,溫度應(yīng)力就轉(zhuǎn)小。隨著混凝土齡期的增長(zhǎng),彈性模量和強(qiáng)度相應(yīng)的提高對(duì)混凝土降溫收縮變形的約束越來(lái)越強(qiáng),即產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力,當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗該溫度應(yīng)力時(shí),便開(kāi)始出現(xiàn)溫度裂縫。

（三）內(nèi)外約束條件的影響

內(nèi)外約束條件的影響各種結(jié)構(gòu)在變形變化中,必然受到一定的約束或抑制而阻礙變形,這就產(chǎn)生了約束力。混凝土在早期溫度上升時(shí),產(chǎn)生的膨脹變形受到外約束而形成壓應(yīng)力。當(dāng)溫度下降時(shí),產(chǎn)生的收縮變形受外約束則產(chǎn)生拉應(yīng)力。壓應(yīng)力較小,拉應(yīng)力卻較大,若拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度,必然產(chǎn)生裂縫。混凝土與地基澆筑在一起，當(dāng)溫度變化時(shí)受到下部地基的限制，因而產(chǎn)生外部的約束應(yīng)力，混凝土在早期溫度上升時(shí)，產(chǎn)生的膨脹變形約束而形成壓應(yīng)力，此時(shí)混凝土的彈性模量小，徐變和應(yīng)力松弛度大，使混凝土與基層連接不牢固，壓應(yīng)力較小，但是，當(dāng)溫度下降時(shí)則產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，若拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度混凝土將會(huì)出現(xiàn)垂直裂縫。混凝土內(nèi)部由于水泥水化熱而形成中心溫度高，熱膨脹大，因此在中心產(chǎn)生壓應(yīng)力，在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度和鋼筋的約束作用時(shí)，同樣產(chǎn)生裂縫。

（四）外界氣溫變化的影響

外界氣溫變化的影響混凝土在施工期間，外界氣溫變化的影響也很大。混凝土的內(nèi)部溫度是澆筑溫度、水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)散熱降溫等各種溫度的疊加之和，外界氣溫愈高，混凝土的結(jié)構(gòu)溫度也愈高，如外界溫度下降，會(huì)增加混凝土的降溫幅度，特別是在外界氣溫驟降時(shí)，會(huì)增加外層混凝土與內(nèi)部混凝土的溫度梯度。溫度應(yīng)力是由溫差引起的變形造成的，溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。因而造成溫差和溫度應(yīng)力,使混凝土出現(xiàn)裂縫。在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度可達(dá)60oC，并且有較大的延續(xù)時(shí)間。在這種情況下研究合理的溫度控制措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的過(guò)大溫度應(yīng)力顯得更為重要。

（五）混凝土收縮變形引起的裂縫

混凝土的收縮變形混凝土收縮變形引起的溫度應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫，因此混凝土的收縮也是引起裂縫不可忽視的因素。

（1）

收縮裂縫是由濕度變化引起的,它占混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫中的主要部分。我們知道,混凝土是以水泥為主要膠結(jié)材料,以天然砂、石為骨料加水拌合,經(jīng)過(guò)澆筑成型、凝結(jié)硬化形成的人工石材。在施工中,為保證其和易性,往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～5 倍的水。多出的這些水分以游離態(tài)形式存在,并在硬化過(guò)程中逐步蒸發(fā),從而在混凝土內(nèi)部形成大量毛細(xì)孔、空隙甚至孔洞,造成混凝土體積收縮。此外,混凝土硬化過(guò)程中水化作用和碳化作用也會(huì)引起

混凝土體積收縮。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)測(cè)定,混凝土最終收縮量約為0104 %～0106 %。可見(jiàn),收縮是混凝土固有的物理特性,一般來(lái)說(shuō),水灰比越大、水泥強(qiáng)度越高、骨料越少、環(huán)境溫度越高、表面失水越大,則其收縮值越大,也越易產(chǎn)生收縮裂縫。根據(jù)收縮裂縫的形成機(jī)理與形成時(shí)間,工程中常見(jiàn)的收縮裂縫主要有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫和干燥收縮裂縫三類(lèi),此外,還有自身收縮(化學(xué)減縮)裂縫和碳化收縮裂縫。1）塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫發(fā)生在混凝土塑性階段,終凝之前。其形成原因是混凝土漿體中水分流向表面并迅速蒸發(fā),隨著失水的增加,毛細(xì)負(fù)壓產(chǎn)生的收縮力使混凝土表面產(chǎn)生急劇的體積收縮。而此時(shí)混凝土尚未形成強(qiáng)度,從而致使混凝土表面開(kāi)裂。這種裂縫多出現(xiàn)在干熱與刮風(fēng)天氣中,裂縫較淺,中間寬、兩端細(xì),長(zhǎng)短不一,且互不連貫。2）沉降收縮裂縫

沉降收縮裂縫約在混凝土澆筑后半小時(shí)發(fā)生,并在硬化時(shí)停止。其形成原因是漿體在澆搗后發(fā)生不均勻沉落,粗骨料下沉,水泥凈漿上浮,當(dāng)沉降受抑制(如鋼筋或預(yù)埋件的阻擋)時(shí)使混凝土因剪切而開(kāi)裂。此外在表面形成的浮漿層也會(huì)因泌水而開(kāi)裂。這種裂縫多出現(xiàn)在混凝土表面,且沿主筋或箍筋通長(zhǎng)方向分布,中間寬兩端窄,是一種常見(jiàn)的早期裂縫,尤其在泵送施工中更常見(jiàn)。3）干燥收縮裂縫

干燥收縮裂縫在混凝土養(yǎng)護(hù)完以后才出現(xiàn)。其形成原因主要

是由于混凝土硬化后,水分蒸發(fā)引起混凝土表面干縮,當(dāng)干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束時(shí),產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力使混凝土表面被拉裂。干縮裂縫一般產(chǎn)生在表面很淺的位置,多沿構(gòu)件短方向分布,呈平行線狀或網(wǎng)狀,嚴(yán)重時(shí)可貫穿整個(gè)構(gòu)件截面。4）自身收縮裂縫

自身收縮裂縫與外界濕度變化無(wú)關(guān),而是由于水泥熟料在水化反應(yīng)的過(guò)程中,反應(yīng)后生成物的平均密度變小而引起體系的體積收縮(稱(chēng)為化學(xué)減縮)所致。主要是由于自由水轉(zhuǎn)化為水化產(chǎn)物的一部分,使它的比容降低1/ 4(即0125cm3Pg)。因此,化學(xué)減縮量的大小取決于水泥水化產(chǎn)物中化學(xué)結(jié)合水量的多少。31115 碳化收縮裂縫碳化收縮裂縫是碳化作用所產(chǎn)生的游離態(tài)水蒸發(fā),引起漿體的收縮所致。碳化作用是指大氣中的CO2 在有水的條件下與水化產(chǎn)物作用生成CaCO3、鋁膠、硅膠以及游離態(tài)水,這部分水蒸發(fā)引起混凝土體積收縮(稱(chēng)為碳化收縮),其實(shí)質(zhì)是碳酸對(duì)水泥石的腐蝕作用。一般水泥水化產(chǎn)物的堿度與空氣中CO2 濃度越高且濕度適中(50 %左右)時(shí),越易發(fā)生碳化作用。因此,這種裂縫易出現(xiàn)在干濕交替的環(huán)境下,而干燥或水飽和環(huán)境下不易出現(xiàn);且由于裂縫處析出的碳化產(chǎn)物將形成凝膠,阻止CO2 進(jìn)入,故一般僅發(fā)生在表面。

(2)混凝土的體積變形混凝土終凝后會(huì)發(fā)生體積變化,即可能收縮也可能膨脹,如存在約束則產(chǎn)生應(yīng)力引起裂縫。

(3)干燥收縮混凝土的拌和水中,只有約20%的水份是水泥所

必須的,其余的80%都要蒸發(fā)。而最初失去的80%自由水份幾乎不引起收縮,隨著混凝土的繼續(xù)干燥而使20%的吸附水逸出,就會(huì)出現(xiàn)干燥收縮。而表面收縮快,中心干燥收縮慢。由于表面的干縮受到中心部位混凝土的約束,因而在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。

(4)混凝土勻質(zhì)性的影響混凝土拌和或澆注時(shí),由于坍落度不同,或采用的外加劑不同,石子粒徑與品種不同,以及震搗的密實(shí)度不同,都會(huì)影響混凝土的勻質(zhì)性,造成混凝土的彈性模量不均勻,因而收縮變形過(guò)程中導(dǎo)致應(yīng)力集中,引起裂縫。

(5)設(shè)計(jì)造型的影響造型復(fù)雜的工程,列如結(jié)構(gòu)上留有預(yù)留洞、槽的混凝土工程,會(huì)造成應(yīng)力集中,在薄弱部位形成裂縫。

四、混凝土裂縫的預(yù)防

（一）防止混凝土裂縫的措施根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn),為防止產(chǎn)生溫度裂縫,應(yīng)著重在控制混凝土溫升、延緩混凝土降溫速率、減少混凝土收縮、提高混凝土極限拉伸值、改善約束和完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面采取措施。另外,在混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,要隨時(shí)進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè),及時(shí)了解混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度變化情況,必要時(shí)可臨時(shí)采取事先考慮好的有效措施,以防止混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度裂縫。具體措施有:

(1)合理選擇混凝土的配合比,盡量選用水化熱低和安全性

好的水泥,并在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下,盡可能減少水泥用量,以減少水泥的水化熱。

(2)控制石子、沙子的含泥量。

(3)根據(jù)施工季節(jié)的不同,采用不同的施工方法,以減少混凝土內(nèi)外溫差,同時(shí)要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

(4)采取分層分段法澆注混凝土。分層震搗密實(shí)以使混凝土的水化熱盡快消失。采用二次震搗的方法,增加混凝土的密實(shí)度,提高抗裂能力。

(5)做好測(cè)量工作,控制混凝土的內(nèi)部溫度與表面溫度以及表面溫度與環(huán)境溫度間的溫差。

(6)在混凝土中摻入少量磨細(xì)的粉煤灰和減水劑,以減少水泥用量。也可摻加緩凝劑,推遲水化熱的峰值期。

(7)摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥,使混凝土得到補(bǔ)償收縮,減少混凝土的溫度應(yīng)力。

(8)混凝土中摻加一定數(shù)量的毛石。

(9)改善約束條件,根據(jù)工程特點(diǎn)采取措施降低外約束力。

（二）控制溫度的措施

（1）采用改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；

（2）拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；

（3）熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；

（4）在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；

（5）規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)急劇的溫度梯度；

（6）施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保護(hù)措施；

（7）使用低熱或中熱水泥。水泥的主要發(fā)熱成分是鋁酸三鈣(C3A)和硅酸三鈣(C3S)，制造時(shí)適當(dāng)降低這兩種成分的含量即可降低其水化熱。

（三）改善約束條件的措施

（1）合理地分縫分塊；

（2）避免基礎(chǔ)過(guò)大起伏；

（3）合理的安排施工工序，避免過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露；

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要，應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。

根據(jù)上述分析，混凝土在三個(gè)階段產(chǎn)生的溫度應(yīng)力均與內(nèi)外部的溫差有關(guān)，因此，有效的控制混凝土內(nèi)外溫差，就成為了有效控制溫度應(yīng)力的關(guān)鍵。對(duì)此，《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》曾作了如下要求“混凝上表面和內(nèi)部溫差應(yīng)控制在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)，溫差不宜超過(guò)25oC”，并對(duì)澆筑溫度也作了“不宜超過(guò)28oC”的規(guī)定。對(duì)于混凝土的溫差控制一般從三方面著手：

第一是控制混凝土的絕對(duì)發(fā)熱量；第二是采取有效措施降低混凝土內(nèi)外溫差；第三是改善周?chē)募s束條件，改進(jìn)配筋狀況，減小裂縫寬度。所以，要真正實(shí)現(xiàn)混凝土的質(zhì)量控制，則應(yīng)從原材料、設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)抓起。

五、混凝土裂縫的處理措施

一般來(lái)說(shuō),由于溫度收縮應(yīng)力引起的初始裂縫,不影響結(jié)構(gòu)的瞬時(shí)承載能力,而對(duì)耐久性和防水性產(chǎn)生影響。對(duì)不影響結(jié)構(gòu)承載能力的裂縫,為防止鋼筋銹蝕、混凝土炭化、疏忽剝落等,應(yīng)對(duì)裂縫加以封閉或補(bǔ)強(qiáng)處理。對(duì)于基礎(chǔ)、地下或半地下結(jié)構(gòu),裂縫主要影響其防水性能。當(dāng)裂縫寬度只有0.1～0.2mm時(shí),雖然早期有輕微滲水,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后一般裂縫可以自愈。裂縫寬度如果超過(guò)0.2～0.3mm,其滲水量與裂縫寬度的三次方成正比,滲水量隨裂縫寬度的增大而增加較快,為此,對(duì)于這種裂縫必須進(jìn)行化學(xué)灌漿處理。

混凝土結(jié)構(gòu)一旦開(kāi)裂應(yīng)立即在鑒定的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的措施。目前,常用的修補(bǔ)方法有表面封閉法、壓力灌漿法及填堵法。

1、表面封閉法

針對(duì)寬度小于0.12mm 的微裂縫,可將聚合物水泥膏、彈性密封膠或滲透性防水劑涂刷于裂縫表面,以恢復(fù)其防水性和耐久性。該法施工簡(jiǎn)單,但僅適用于淺裂縫。

(1)工藝流程:表面刷毛并沖洗→嵌補(bǔ)表面缺損(可用環(huán)氧膠泥或乳

膠水泥)→選材涂復(fù)。

(2)施工要點(diǎn);①由于涂層較薄,應(yīng)選用粘結(jié)力強(qiáng)且不宜老化的材料;②對(duì)活動(dòng)裂縫,應(yīng)采用延伸率較大的彈性材料;③涂復(fù)均勻,不得有氣泡。、壓力灌漿法

針對(duì)寬度大于0.13mm且深度較大的裂縫,可將化學(xué)灌漿材料(如聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂或水泥漿液)通過(guò)壓力灌漿設(shè)備注入到裂縫深處,以恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性、防水性及耐久性。

(1)工藝流程:鑿槽→埋設(shè)漿嘴→封縫→密封檢查→配制漿液→灌漿→封孔→灌漿質(zhì)量檢查。

(2)施工要點(diǎn): ①灌漿材料宜選用粘結(jié)力強(qiáng)、可灌性好的樹(shù)脂類(lèi)材料,通常選用環(huán)氧樹(shù)脂;②對(duì)于寬度大于2mm的特大裂縫可采用水泥類(lèi)材料,對(duì)于活動(dòng)性裂縫宜采用經(jīng)稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂或聚氨酯;③化學(xué)灌漿壓力控制在012～014MPa ,水泥漿灌漿壓力控制在0.14～0.18MPa ,增大壓力并不提高灌漿速度,也不利于灌漿效果;④灌漿后,待漿液初凝而不外滲時(shí),方可拆下灌漿嘴(盒、管)。413 填堵法針對(duì)寬度大于0.15mm的寬大裂縫或鋼筋銹蝕裂縫,可沿裂縫將混凝土鑿成“U”型或“V”型槽,然后嵌填修補(bǔ)材料,以恢復(fù)防水性、耐久性或部分恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性。

(1)工藝流程:鑿槽→基層處理(混凝土去污、鋼筋除銹)→涂刷結(jié)合劑(環(huán)氧樹(shù)脂漿液)→嵌填修補(bǔ)材料→面層處理。

(2)施工要點(diǎn): ①嵌填材料可視具體情況選用環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧砂漿、聚合物水泥砂漿、聚氯乙烯膠泥或?yàn)r青油膏;②對(duì)于銹蝕裂縫,先對(duì)鋼筋徹底除銹,再涂防銹涂料。

六、結(jié)語(yǔ)

目前關(guān)于混凝土裂縫的理論層出不窮,對(duì)混凝土裂縫的研究也已從宏觀逐漸向微觀深入。事實(shí)上,宏觀裂縫是微觀裂縫擴(kuò)展的結(jié)果。混凝土裂縫是混凝土施工中的主要通病,它的成因雖然因素較多,機(jī)理也較復(fù)雜,但我們只要針對(duì)具體情況采取切實(shí)可行的技術(shù)措施,做到事前把關(guān),防患于未然, 這一隱患是完全可以得到預(yù)防的。混凝土裂縫問(wèn)題是項(xiàng)技術(shù)難題,長(zhǎng)期困擾工程界。近年來(lái),隨著高早強(qiáng)型水泥的大量使用、商品混凝土泵送施工的大力推廣、混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高、大體積混凝土的涌現(xiàn),在取得成效的同時(shí)也使裂縫問(wèn)題更為突出,甚至成為混凝土質(zhì)量問(wèn)題的焦點(diǎn)。而目前混凝土裂縫主要是收縮變形和溫度變形所致,控制這些裂縫除了廣大工程建設(shè)人員在設(shè)計(jì)與施工方面采取相應(yīng)措施外,也需要科研人員盡快地研制出能減少水泥收縮和水化熱的高效材料,從而將裂縫問(wèn)題降低到最小限度。

總之，混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格，模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。為了保證建筑物和構(gòu)件的安全，我們一方面要從控制溫度、改變約束、降低溫度著手，另一方面應(yīng)可能設(shè)法提高混凝土的抗裂性能。只有在施工中采取以上行之有效的措施，才能控

制裂縫的出現(xiàn)或延伸，進(jìn)而保證建筑物安全、穩(wěn)定的工作。

參考文獻(xiàn)

[1 ] 王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997.[2 ] 李瑞華,梁斌萬(wàn)1 混凝土施工中非結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生原因及防治[J ]1 施工技術(shù),2002 ,(4)1.[3 ] 鞠麗艷1 混凝土裂縫抑制措施的研究進(jìn)展[J ]1 混凝土,2002 ,(5).[4 ] 王宗昌,屈芳民,蔡榮生.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類(lèi)特征及密封處理[J ].混凝土,2002 ,(5).[5 ] 徐錚澄.商品混凝土裂縫的成因與防治[J ]1 混凝土,2002 ,(5).[6 ] 劉文 ,黃承逵.混凝土現(xiàn)澆樓蓋裂縫的成因和控制[J ]1 混凝土,2002 ,(5)1 [7 ] 萬(wàn)墨林,韓繼云1 混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)[M]1 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1995

淺談混凝土裂縫原因與防治措施

學(xué)

校：吉林大學(xué) 專(zhuān)

業(yè)：土木工程 年

級(jí)：08級(jí) 姓

名：王東旭

完成日期：2010年3月1日