淺析大體積混凝土開裂原因
2018/12/1 21:22:00??????點擊：
隨著科技進步，高層建筑和大跨徑的橋梁得到迅速發展，大體積混凝土結構的應用日益普遍。在施工過程中，如果不采取正確的施工方法和有效的控制措施，混凝土的內外溫差一般都會大于25℃，很容易造成混凝土大面積裂縫，這些裂縫會給有害物質提供方便的侵入點，使裂縫不斷擴大，影響結構的使用，甚至造成結構的破壞。因此，除滿足一般混凝土的要求外，大體積混凝土結構的裂縫控制尤為重要。
1 產生裂縫的原因
連云港海濱療養院原址重建工程療養樓地下室底板混凝土量為2463m３，屬于大體積混凝土施工，施工時值夏季，控制好大體積混凝土裂縫難度更大，大體積混凝土產生裂縫的原因有很多，但其中主要大概包含三個方面：
1.1 收縮裂縫。混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。選用的水泥品種不同，其干縮、收縮的量也不同。
1.2 溫差裂縫。混凝土內外部溫差過大會產生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發生此類裂縫。
1.3 材料裂縫。材料裂縫表現為龜裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量過多而引起的。
2 避免產生裂縫的方法
2.1 選用水化熱低的水泥品種水。泥應盡量選用水化熱低、凝結時間長的水泥，優先采用硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸盆水泥、粉煤灰硅酸盆水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等。但是，水化熱低的礦渣水泥的析水性比其他水泥大，在澆筑層表面有大量水析出。這種泌水現象不僅影響施工速度，同時影響施工質量。
2.2 優化混凝上配合比，摻加外加料和外加劑，減少水泥用量外加劑的種類繁多，但一般常用的有兩種：木鈣減水劑和活性粉料-粉煤灰。摻木質素磺酸鈣（簡稱木鈣）減水劑（水泥用量的0.25%），可延遲水化熱釋放速度，熱峰也有所降低，可以緩凝，在大體積混凝土中可以避免冷接縫，提高工作性及流動性，對收縮及抗拉強度幾乎沒有影響。摻粉煤灰能改善混凝土的粘塑性，還可降低水化熱約15%（摻水泥用量的15%）。
2.3 大體積混凝土的骨料控制粗骨料宜采用連續級配，細骨料宜采用中砂。粗骨料應選取粒徑大、強度高、級配好的骨料，以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小混凝土裂縫的開展。
2.4 改善約束條件，削減溫度應力。在大體積混凝土基礎與墊層之間可設置滑動層，如技術條件許可，施工時宜采用刷熱瀝青作為滑動層，以消除嵌固作用，釋放約束應力。
2.5 提高混凝土的抗拉強度。包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量過大，不僅增加混凝土的收縮，而且降低混凝土的抗拉強度，對混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制時必須嚴格控制砂、石的含泥量，將石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，減少因砂、石含泥量過大對混凝土抗裂的不利影響；改善混凝土施工工藝。可采用二次投料法、二次振搗法、澆筑后及時排除表面積水和最上層泥漿等方法；加強早期養護，提高混凝土早期及相應齡期的抗拉強度和彈性模量；在大體積混凝土基礎表面及內部設置必要的溫度配筋，以改善應力分布，防止裂縫的出現。
1 產生裂縫的原因
連云港海濱療養院原址重建工程療養樓地下室底板混凝土量為2463m３，屬于大體積混凝土施工，施工時值夏季，控制好大體積混凝土裂縫難度更大，大體積混凝土產生裂縫的原因有很多，但其中主要大概包含三個方面：
1.1 收縮裂縫。混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。選用的水泥品種不同，其干縮、收縮的量也不同。
1.2 溫差裂縫。混凝土內外部溫差過大會產生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發生此類裂縫。
1.3 材料裂縫。材料裂縫表現為龜裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量過多而引起的。
2 避免產生裂縫的方法
2.1 選用水化熱低的水泥品種水。泥應盡量選用水化熱低、凝結時間長的水泥，優先采用硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸盆水泥、粉煤灰硅酸盆水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等。但是，水化熱低的礦渣水泥的析水性比其他水泥大，在澆筑層表面有大量水析出。這種泌水現象不僅影響施工速度，同時影響施工質量。
2.2 優化混凝上配合比，摻加外加料和外加劑，減少水泥用量外加劑的種類繁多，但一般常用的有兩種：木鈣減水劑和活性粉料-粉煤灰。摻木質素磺酸鈣（簡稱木鈣）減水劑（水泥用量的0.25%），可延遲水化熱釋放速度，熱峰也有所降低，可以緩凝，在大體積混凝土中可以避免冷接縫，提高工作性及流動性，對收縮及抗拉強度幾乎沒有影響。摻粉煤灰能改善混凝土的粘塑性，還可降低水化熱約15%（摻水泥用量的15%）。
2.3 大體積混凝土的骨料控制粗骨料宜采用連續級配，細骨料宜采用中砂。粗骨料應選取粒徑大、強度高、級配好的骨料，以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小混凝土裂縫的開展。
2.4 改善約束條件，削減溫度應力。在大體積混凝土基礎與墊層之間可設置滑動層，如技術條件許可，施工時宜采用刷熱瀝青作為滑動層，以消除嵌固作用，釋放約束應力。
2.5 提高混凝土的抗拉強度。包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量過大，不僅增加混凝土的收縮，而且降低混凝土的抗拉強度，對混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制時必須嚴格控制砂、石的含泥量，將石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，減少因砂、石含泥量過大對混凝土抗裂的不利影響；改善混凝土施工工藝。可采用二次投料法、二次振搗法、澆筑后及時排除表面積水和最上層泥漿等方法；加強早期養護，提高混凝土早期及相應齡期的抗拉強度和彈性模量；在大體積混凝土基礎表面及內部設置必要的溫度配筋，以改善應力分布，防止裂縫的出現。
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