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来源：职称驿站所属分类：材料科学论文 发布时间：2012-04-27浏览：10次
摘要:下文将对大体积混凝土裂缝进行分析，并对其形成的原因将如何避免裂缝的产生提出一些控制措施进行阐述，供同行参考。
关键词:水利工程；大体积混凝土；收缩裂缝；塑性塌落裂缝；水化热裂缝；干缩裂缝；预防措施
1前言
随着我国建筑技术的飞跃发展，质量及外观要求也在不断提高，工程结构主流框架也由砖混结构转向了钢筋混凝土结构。但在水利建筑业飞跃发展的同时，影响建筑质量的问题也呈现出来，其中混凝土的裂缝问题成为当前热点。混凝土的裂缝不仅给工程本身带来极大的危害，严重影响了施工单位的形象和信誉，又给后期维护带来经济上的浪费。所以各设计和施工单位都在寻找能在设计、施工过程控制裂缝的方法，力争把裂缝控制于工程完工以前。本文正是基于以上原因，通过对水利工程中混凝土裂缝的成因进行分析，找出导致裂缝的原因，然后提出相应的应对措施，以便能在施工中避免裂缝的生成，从而提高水利工程整体的质量。
2裂缝的主要类型
2.1收缩裂缝
(1)表面裂缝，大体积混凝土的内部热量向外散发的较慢，而其外表面与外界接触温度散热速度较快，由于其内部和表面的散热速率不一样，在混凝土的表面会产生一种温度梯度，引发表面产生拉应力，内部产生压应力;如果温差产生的表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生裂缝，一般出现在混凝土浇筑后的第3-4天。
(2)贯穿裂缝，混凝土在浇筑数天后由于逐渐降温而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中拌合水的水化以及胶质体的胶凝等作用，使得混凝土结构开始收缩，由于受到基底或结构本身的约束，也会产生拉应力，当此拉应力超过混凝土此时的极限抗拉强度，在混凝土结构的薄弱区域就可能产生贯穿裂缝，这种收缩裂缝危害较大。
2.2塑性塌落裂缝
在混凝土浇筑过程中或者在浇筑初步成型时，都会产生一种塑性塌落裂缝。因为在混凝土的成型过程中，其拌合物中的骨料缓慢下沉，水向上浮，此时钢筋上面的混凝土被钢筋支顶，而钢筋两侧及其下方的混凝土产生下沉，导致混凝土沿钢筋表面产生顺筋裂缝。
塑性塌落裂缝在大流动性混凝土中表现尤为严重，该裂缝多出现在钢筋的表面或梁板交接的阴角处。浇筑初凝以前混凝土粗骨料下沉，灰浆上浮，灰浆自身收缩性比较大，这样就会形成沿板根分布的裂缝，这种裂缝宽达1-3dm，长达几十公分。这种塌落性裂缝与混凝土的坍落度的大小和细骨料的含量有着直接的关系，水灰比越大，细骨料含量越大，混凝土的流动性也就越大，就越容易产生塌落性裂缝。
2.3水化热裂缝
水化热裂缝多在大体积混凝土中发生。由于混凝土水化热过高，在凝固过程中释放出大量的水化热，致使混凝土内部温度与混凝土表面温度以及外部环境的温度相差较大，加之有结构自身约束存在，从而产生温度和收缩应力，导致水化热裂缝的产生。通常情况下，大体积混凝土当混凝土内部与表面温度超过24℃，混凝土表面温度与环境温度超过15℃时，最高浇筑温度大于27℃时，则易出现水化热裂缝。
2.4干缩裂缝
该裂缝多出现在混凝土硬化过程中。由于混凝土失水后干燥，引起体积收缩变形，这种体积变形受到约束时，就可能产生干缩裂缝。主要是由于胶体中的毛细管受压力所造成的，如果混凝土水灰比增大，毛细管孔隙也增多，混凝土体积收缩也相应增大;当混凝土周围存在约束时，混凝土内部将产生拉应力，当其拉应力超过混凝土抗拉强度极限值时，混凝土就会产生干缩裂缝。水泥用量和水灰比较大，其干燥收缩变形也越大，且收缩延续时间越长，如果混凝土保温养护不到位，则会使混凝土早期收缩加剧。混凝土干缩裂缝，一般有三种形状:不规则龟纹状或放射状裂纹，多发生在板、墙的板面部位;每隔一段距离出现一条裂缝，此类裂缝多发生在框架梁、基础梁上面;出现在混凝土现浇板埋管部位的裂缝，沿埋管走向分布。
3裂缝产生的原因
3.1干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后或是混凝土浇筑完毕后的一周左右，由于水泥浆中水分的蒸发会使混凝土结构产生干缩，另外混凝土干缩和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
干缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，而同时混凝土内部水分散发速度较慢，变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。对于混凝土结构而言，外界相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。
干缩裂缝多为表面性的平行线状和网状浅细裂缝，在大体积混凝土中平面部位较为常见，较薄的梁板中多沿其短轴方向分布。干缩裂缝会使混凝土的耐久性能下降，外界侵蚀物质较为容易从裂缝中进入混凝土内部，在通过混凝土保护层后起钢的锈蚀从而影响钢筋混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。
3.2塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝一般出现在干热、大风天气时，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一;较短的裂缝为2-3dm，较长的可达2-3m。
塑性收缩裂缝产生的主要原因是混凝土在终凝前没有强度或强度很小时，受到高温或者较大风力的影响，表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。除此以外，影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素还有水灰比、环境温度、风速、相对湿度记忆混凝土的凝结时间等。
4混凝土裂缝的预防措施
4.1干缩裂缝预防措施
(1)选用收缩性较小的水泥。一般用中低热水泥或粉煤灰水泥，同时降低混凝土中的水泥用量。在配合比设计时，尽量控制好水灰比的数值，必要时可掺加合适的减水剂，以改善混凝土的工作性能。
(2)根据工地实际情况，严格控制好混凝土搅拌和施工中的配合比，尤其需要注意砂、石粗细骨料的含水率，控制好混凝土的用水量。
(3)采用合理的浇筑工艺。混凝土施工时可采用薄层混凝土浇捣施工，保证单层混凝土中温度均匀分布，还有利于振捣密实，提高混凝土结构整体的弹性模量;在工程结构中，结合合理的设计分析以及工程实践，在保证工程质量和施工方便的前提下，为混凝土结构留设施工缝，减少对混凝土收缩的约束，对于预防混凝土产生裂缝有一定的作用;除了在施工过程中采取各种有效措施，减小混凝土的温度应力的同时，在设计方面要重视合理的配置构造筋，从而达到在事先对温度应力进行控制的目的。
(4)加强混凝土的早期养护。大体积混凝土由于水化放热会导致温度持续升高，在升温的时间内应加强散热，而当混凝土处于降温阶段需要保温覆盖，以减小内表温差。对混凝土进行养护，主要是保持适宜的温度及湿度条件，有时也会起到保湿的效果。在混凝土浇筑后，为了保证降温速率不致太快，减小混凝土的开裂趋势，必须采用严格的保温养护措施。特别是在冬季施工时，需要适当延长混凝土的保温覆盖时间，并涂刷养护剂进行养护。
4.2塑性收缩裂缝预防措施
(1)选用干缩值较小且早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，减少混凝土的收缩能力;严格控制混凝土的水灰比，在施工过程中需要严格控制水的添加，尽量减少混凝土中水泥及水的用量。
(2)在浇筑混凝土之前先将基层与模板进行浇水，使其均匀湿透。为了防止在浇筑混凝土后，由于基层或模板较为干燥，从混凝土内吸收水分而使混凝土产生塑性收缩。
(3)在混凝土浇筑完成后，应及时在混凝土结构表面覆盖塑料薄膜、潮湿的草垫、麻片，或者进行养护等，使混凝土在终凝前保持表面湿润;特别是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护，具体的养护方式及覆盖物应该根据混凝土结构具体情况以及工程周围的环境进行合适的选择。
参考文献
[1]李继业.建筑施工质量问题与防治措施[M].北京:中国建材工业出版社，2003.
[2]王赫等.关于混凝土裂缝处理界限的探讨与建议[J].建筑技术，2000.
[3]邹仁华.大体积混凝土裂缝控制方法的研究[J].西安科技学院学报，2007.
[4]曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施[J].建筑结构，2002.
《大体积混凝土裂缝施工技术质量问题分析》
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文章名称： 大体积混凝土裂缝施工技术质量问题分析
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