1、tnii學(xué)朮友叢網(wǎng)論文發(fā)表專家一l大體積高強混凝土施工論文關(guān)鍵詞：大體積高強混凝土裂縫原因防治措施進入21世紀以來，建筑施工技術(shù)飛速發(fā)展，隨著工程建設(shè)的規(guī)模越來越大型化，混凝土體積由幾百立方米逐漸增大到幾萬立方米，建筑施工中時常涉及到大體積混凝土的施工，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等。由于現(xiàn)在施工中普遍使用的是商品混凝土和大坍落度混凝土，而此類混凝土的開裂現(xiàn)象一直比較普遍，加之現(xiàn)在所生產(chǎn)的放熱速度較過去大為提高的水泥，這使得大體積混凝土的溫度裂縫問題更加嚴重。大體積混凝土溫度裂縫是一個十分復(fù)雜的問題，預(yù)防和控制其產(chǎn)生是人們一直在致力解決的問題。本文總結(jié)分析了國內(nèi)的研究成果，分析了大體

2、積混凝土裂縫的類型，對大體積混凝土裂縫的成因進行了分析總結(jié)。一、裂縫原因分析大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因可分為二類：(1) 由外荷載引起的裂縫，也即結(jié)構(gòu)性裂縫。(2) 由變形變化引起的裂縫，包括溫度、濕度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素引起的裂縫，也即非結(jié)構(gòu)性裂縫。本文主要介紹和講解非結(jié)構(gòu)性裂縫的形成原因。1、水泥在水化過程中產(chǎn)生大量的熱量水泥在水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，每克水泥放出的熱量達匸交發(fā)表專家一LB國學(xué)朮發(fā)叢網(wǎng)502.42j/g，因而使混凝土內(nèi)部的溫度升高，它在13天內(nèi)放出的熱量是總熱量的一半?；炷羶?nèi)部的最高溫度多發(fā)生在澆筑后35天內(nèi)，當(dāng)混凝土內(nèi)部與表面溫差過大時，就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫

3、度變形，溫度應(yīng)力與溫度成正比。而混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土及水泥用量有關(guān)，即混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫的可能性也越大，當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過混凝土內(nèi)外的約束力時，就會產(chǎn)生裂縫。因此，防止混凝土出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵就是控制混凝土內(nèi)部與表面的溫差。2、內(nèi)外約束條件的影響大體積鋼筋混凝土與地基澆筑在一起，當(dāng)溫度變化時，受到下部地基的限制，因而產(chǎn)生外部約束力?；炷猎谠缙跍囟壬仙龝r，混凝土的彈性模量小，徐變和應(yīng)力松馳度大，因而壓應(yīng)力較小。但當(dāng)溫度下降，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，若超過混凝土的抗拉強度，混凝土?xí)a(chǎn)生垂直裂縫?；炷羶?nèi)部由于水泥的水化熱而形成中心溫度高，熱膨脹大，因而在中心產(chǎn)生壓應(yīng)力，在

4、表產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度和鋼筋的約束作用時，同樣會產(chǎn)生裂縫。3、混凝土的收縮變形混凝土的收縮變形包括混凝土的塑性變形、體積變形、干燥收縮和混凝土勻質(zhì)性的影響?；炷林?0%勺水分要蒸發(fā)，20%勺水分是水泥硬化所必需的。隨著混凝土的繼續(xù)干燥而使20%勺吸附水溢出，就會出現(xiàn)干燥收縮。而表面比中心干燥得快，因而在表面產(chǎn)生拉應(yīng)匸交發(fā)表專家一LB國學(xué)朮發(fā)叢網(wǎng)力而出現(xiàn)裂縫。4、設(shè)計不合理引起的裂縫混凝土設(shè)計鋼筋含量偏低，間距過大，鋼筋不能有效抵消混凝土內(nèi)部足夠的拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂縫。在鋼筋周圍混凝土受到約束不能很自由發(fā)生形變。如果鋼筋直徑偏大，約束很強，鋼筋周圍混凝土將產(chǎn)生很大的應(yīng)力。另

5、外，設(shè)計混凝土保護層過薄，也易使混凝土表面出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土設(shè)計成高標(biāo)號，由于其脆性大為增加，抗拉能力降低，在其它條件相同情況下，對各種因素的敏感程度大為提高。同時混凝土強度高，約束增強，也是造成混凝土表面產(chǎn)生裂縫的重要原因。本工程井壁內(nèi)層采用內(nèi)鋼筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋼筒通過錨卡與混凝土連結(jié)，使混凝土受到邊界約束，在錨卡周圍混凝土也受到強的約束,對混凝土自由形變非常不利。5、選用材料不合理引起的裂縫水化熱主要是水泥中礦物組份在水化過程中所放出的熱量。因此，選用合適的水泥對預(yù)防混凝土產(chǎn)生裂縫至關(guān)重要。選用中、低熱水泥或大壩水泥有利于降低水化熱，但低熱水泥混凝土收縮性較高，且價格高于普通水泥。另外，水泥

6、改標(biāo)后，其比表面積比改標(biāo)前大為提高,雖然能增加水泥的抗壓強度，但不利于混凝土水化熱的散發(fā)和延緩放熱速度，容易產(chǎn)生應(yīng)力聚集。骨料的品種、粒徑對混凝土收縮也有很大影響。骨料的粒徑大，混凝土收縮小，有利于混凝土水化熱散發(fā),但不利于混凝土強度的提高，特別是高強度混凝土。匸交發(fā)表專家一LB國學(xué)朮發(fā)叢網(wǎng)www,qikanwang.nEt6、施工不合理引起的裂縫（1）澆筑混凝土?xí)r倒灰不均勻，用振動棒找平時，往往是混凝土中石子一振已下沉，多為砂漿或石子偏少的混凝土往兩邊跑，造成砂漿積聚,使局部混凝土中相對水泥含量增加，此處容易產(chǎn)生大的溫度應(yīng)力與收縮應(yīng)力，造成裂縫。（2）混凝土振搗時過振，造成粗骨料下沉，細骨料

7、留在上層，強度不均勻。特別是最上一段混凝土，過振造成細骨料集中在上部，極易產(chǎn)生收縮裂縫。7、外界氣溫變化的影響混凝土內(nèi)部溫度是由于水泥水化熱的絕對溫度、澆筑溫度和混凝土的散熱溫度三者的疊加，其中澆筑溫度與外界氣溫有直接關(guān)系。外界氣溫越高，澆筑溫度也越高。當(dāng)溫度下降快，會大大增加外層與內(nèi)部混凝土的溫度梯度，從而產(chǎn)生溫差和溫度應(yīng)力，使大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。因此控制混凝土表面溫度與外界氣溫溫差，也是防止裂縫的重要一環(huán)。二、防治措施1. 設(shè)計措施（1）精心設(shè)計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高

8、性能引氣劑）一高（高粉煤灰摻量）”的設(shè)計準(zhǔn)則，生產(chǎn)出“高強、高韌性、中彈、匸交發(fā)表專家一LB國學(xué)朮發(fā)叢網(wǎng)www,qikanwang.nEt低熱和高抗拉值”的抗裂混凝土。(2) 增配構(gòu)造筋，提高抗裂性能。應(yīng)采用小直徑、小間距的配筋方式，全截面的配筋率應(yīng)在0.30.5%之間。(3) 避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中。在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)米取加強措施。(4) 在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限抗拉強度。(5) 在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮施工時的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，在正常施工條件下，后澆縫間距2030m保留時間一般不小于60天。如不能預(yù)測施工時的具體條件，也可臨時根據(jù)具體情

9、況作設(shè)計變更。2. 原材料控制措施(1) 盡量選用低熱或中熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥)，或利用混凝土的后期強度(90d180d)以降低水泥用量，減少水化熱(因為每加減10kg水泥，溫度會相應(yīng)增減1C,水化熱與水泥用量成正比)。在條件許可的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期(15d)可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力可部分抵消溫度徐變應(yīng)力，減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。(2) 適當(dāng)攙加粉煤灰?；炷林袚接梅勖夯液?，可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高匸交發(fā)表專家一LB國學(xué)朮發(fā)叢網(wǎng)混凝土的抗拉強度，

10、抑制堿骨料反應(yīng)，減少新拌混凝土的泌水等。（3）選擇級配良好的骨料。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對體積的80%-83%因此在選擇骨料時，應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料。一般來說，可以選用粒徑4mm40mm勺粗骨料，盡量采用中砂，嚴格控制砂、石子的含泥量（石子在1%以內(nèi)，砂在2%以內(nèi)）?？刂扑冶仍?.6以下。還可以在混凝土中摻緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱。另外還可以考慮在大體積混凝土中摻加堅實無裂縫、沖洗干凈、規(guī)格為150mnr300mrtf勺大塊石。摻加大塊石不僅減少了混凝土總用量，降低了水化熱，而且石塊本身也吸收了熱量，使水化熱能進一步

11、降低，對控制裂縫有一定好處。（4）適當(dāng)選用高效減水劑和引氣劑，這對減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用。3. 施工方法控制措施大體積混凝土施工時內(nèi)部應(yīng)適當(dāng)預(yù)留一些孔道，在內(nèi)部通循環(huán)冷水或冷氣冷卻，降溫速度不應(yīng)超過0.5C1.0C/h。對大型設(shè)備基礎(chǔ)可采用分塊分層澆筑（每層間隔時間5d7d），分塊厚度為1.0m1.5m，以利于水化熱散發(fā)和減少約束作用。當(dāng)混凝土澆筑在巖石地基或厚大的混凝土墊層上時，在巖石地基或混凝土墊層上鋪設(shè)防滑隔離層（澆二度瀝青膠撒鋪5mm厚砂子或鋪二氈三油），底匸交發(fā)表專家一LB國學(xué)朮發(fā)叢網(wǎng)板高低起伏和截面突變處，做成漸變化形式，以消除或減少約束作用。此外，還應(yīng)加強混凝土的澆灌振搗，提高密實度。盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15C以上。盡量采用兩次振搗技術(shù)，改善混凝土強度，提高抗裂性。還可根據(jù)具體工程特點，采用uea補償收縮混凝土技術(shù)。