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来源：职称驿站所属分类：建筑施工论文 发布时间：2013-02-01浏览：35次
摘 要：在我国快速发展基本建设的今天，大体积混凝土的使用已不鲜见，在土木工程施工中，由于温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性以及结构不合理等等原因，造成混凝土在施工过程中产生裂缝这些裂缝肯定会影响到结构的安全性和耐久性，所以应尽量减少在施工过程中产生的大体积混混凝土裂缝。本文是笔者根据多年工作经验对土木工程中大体积混凝土裂缝的成因及其防止措施两方面进行了论述。
关键词： 土木工程,大体积混凝土,裂缝成因,防治措施
近年来，混凝土在土木工程建设中的地位日益重要，混凝土裂缝便成为了大家普遍关注的问题。尽管我们在施工中控制，采取各种措施，混凝土裂缝的问题还是时常出现。大体积混凝土的裂缝可以分为三种：即表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。对于表面裂缝由于其对混凝土的结构应力、耐久性和安全影响不大，一般可不作处理。对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝，用风镐、风钻或人工方法将裂缝凿除，至裂缝消失，再在梯形凿槽断面上浇筑混凝土即可。
一、混凝土裂缝形成的主要原因
首先温度和湿度的变化是引起混凝土裂缝的主要原因。混凝土在硬化期间，水泥会放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力;在后期降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束叉会在混凝土内部出现拉应力;同时气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，便会出现裂缝，即混凝土裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。表面干缩形变受到内部混凝土的约束，往往也会导致裂缝。其次，混凝土是一种脆性材料， 抗拉强度是抗压强度的 1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6～1.0)×104， 长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2～2.0)×104。由于原材料不均匀，水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。
在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位，如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
二.大体积混凝土裂缝形成的主要防治措施
1、控制混凝土温升。
如何控制大体积混凝土结构因水化热而产生温升：(1)选用低热或中热水泥品种。砼升温的热源是水泥水化热，选用中、低热的水泥品种可以减少水化热，使砼减少温升。(2)利用砼的后期强度。高层建筑一般施工工期较长，其基础等大体积砼结构承受的设计荷载，往往要在较长时间之后才施加其上，所以只要保证砼的强度在28d以后继续增长，并且在预计的时间(45、60d或90d)能达到设计强度，可利用f45，f60，f90来替代f28作为砼设计强度，这样可使每立方米砼的水泥用量减少40-70kg左右，砼水化热温长相应减少4-7℃。(3)掺加木质素磺酸钙。木质素磺酸钙为阴离子表面活性剂，对水泥颗粒有明显的分散效应，并使水的表面张力降低而起到加气作用。(4)掺入粉煤灰外加料。试验表明，在混凝土内掺入一定数量的粉煤灰，不但可以替代部分水泥，而且能改善混凝土粘塑性，并可增加泵送混凝土要求的0.315mm以下细颗粒的含量，改善混凝土可泵性，降低混凝土的水化热。(5)粗细骨料的选择。大体积钢筋混凝土宜优先采用自然连续级配的粗骨料配制的混凝土，因为连续级配粗骨料配制的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。(6)控制砼的出机温度和浇筑温度。为了控制大体积砼总温升和减少结构内部的温差，控制出机温度和浇筑温度同样是十分重要的。对砼的温度影响最大的是石子温度，其次是砂和水的温度，水泥温度影响很小。
2、延缓砼的降温速率。
大体积砼浇筑后，应及时对砼进行保温、保湿养护。这是因为必要而有效的保温、保湿可减少砼表面热扩散，以及升温阶段的内外温差，防止产生表面裂缝。保温、保湿养护的材料一般采用草袋、砂、锯末、炉渣以及塑料薄膜覆盖和蓄水养护等方法。在寒冷季节，可搭设挡风保温棚、覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。为了防止气温骤降，还可备碘钨灯等加热设备，临时用以加热。在干旱缺水地区，也可用养护剂养护，即在砼表面涂刷一层能防水的养护剂，养护剂中含有挥发性物质，待其挥发后，即在砼表面形成一层隔水薄膜，可以防止砼中水分的损失。
3、减少砼收缩，提高砼极限拉伸值。
为了减少收缩，提高砼极限拉伸值，可以采用下述两方面的技术措施。(1)掺入微膨胀外加料。掺入适量膨胀剂的砼在硬化期间产生体积膨胀，在约束条件下，它通过水泥石与钢筋的粘结使钢筋张拉，被张拉的钢筋对砼本身产生压缩应力，当砼中产生0.2-0.7Mpa的自应力值，可大致抵消由于砼干缩和徐变时产生的拉应力，即砼的拉应变接近于零，或小于0.1-0.2mm/m，从而提高了砼的抗裂性，对防止温度和干缩裂缝是十分有益的。(2)改进施工工艺，提高施工质量。砼的收缩和极限拉伸值，除与水泥用量、骨料品种和级配、水灰比和骨料含泥量等有关外，还与施工工艺和施工质量有很大关系。
4、结构的合理分层分块。
将大体积混凝土通过纵缝、横缝、水平缝分层分块，有利于增加散热面积和减少混凝土块体的约束力，以适应温度变形，防止产生温度裂缝。
5、降低混凝土的入仓温度。
在高温季节可以采用骨料遇冷，冷水拌合等方法降低混凝土的入仓温度，从而降低水泥水化产生的温升对混凝土裂缝的影响。从原材料的冷却程度角度采用自然降温。骨料堆放场应适当堆高至5m并储存5天以上，避免直接曝晒，减少混凝土在运输和浇筑过程中受到的气温影响，混凝土出仓后应尽量做到混凝土连续浇筑，并尽量避开高温时段浇筑混凝土。
6、加快混凝土散热速度。
一般情况下，加快混凝土散热速度的方法有以下两种。(1)在大体积混凝土中预埋冷却水管，加快混凝土内部热量的散失，降低混凝土内部温度进而降低温度应力，避免温度裂缝的形成。(2)大体积混凝土浇筑过程中尽量采取通仓薄层浇筑。利用薄块浇筑并适当延长时间，有利于表面散热。一般两相邻块浇筑间歇时间为3d，上下层浇筑间歇时间为5d。
7、改善养护条件。
在混凝土拆除模板后，应及时在混凝土表面进行淋水养护。淋水养护的目的是为了补充混凝土表面因水化和蒸发丧失的水分，避免混凝土表面因水分不足引起干缩变形，形成表面裂缝。
3结束语
综上所述，大体积混凝土施工过程中，裂缝控制措施的设计、混凝土配比的确定及原材的控制、浇筑前热功计算、编制合理的实施计划并严格予以落实、以及浇筑后裂缝控制计算、保温材料的选择都对混凝土的最终质量有着决定性作用，因而，在大体积混凝土的整个施工阶段的工作要求各方人员积极配合，认真研究分析，做好事前控制、事中控制和事后控制，针对质量影响因素，采取控制措施，特别是施工管理人员的质量控制意识不能松懈，这些只要都做到位了，肯定能够保证大体积混凝土的施工质量。
参考文献
[1]周富荣.养护对混凝土早期收缩和开裂的影响[D].浙江大学， 2006.
[2]杨光.水泥混凝土路面早期断裂的原因及防治方法[J].山西建筑， 2010， (05) .
[3]吴国雄.水泥混凝土路面开裂机理及破坏过程研究[D].西南交通大学， 2003.
《建筑施工中大体积混凝土裂缝成因及防治措施》
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文章名称： 建筑施工中大体积混凝土裂缝成因及防治措施
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