研究大體積混凝土防開(kāi)裂的對(duì)策

1、研究大體積混凝土防開(kāi)裂的對(duì)策摘要：大體積混凝土具冇結(jié)構(gòu)厚、體積大、鋼筋密、混凝土澆筑量 人、施工技術(shù)要求高等特點(diǎn)。人體積混凝土結(jié)構(gòu)施工成敗的關(guān)鍵之一在于 如何采取切實(shí)可行的技術(shù)措施，防止裂縫的產(chǎn)生。大體積混凝土的裂縫問(wèn) 題十分復(fù)雜，本文僅大體積混凝士裂縫產(chǎn)生的原因以及防治措施進(jìn)行闡 述。關(guān)鍵詞：大體積混凝土：溫度應(yīng)力：開(kāi)裂：溫度裂縫混凝土開(kāi)裂會(huì)給建筑造成各種影響，首先會(huì)影響外觀，其次會(huì)降低承 載能力，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響。這是由混凝土的脆性本質(zhì)所決定 的。當(dāng)前建筑物中混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象并非少見(jiàn)，在一定作用下一 般都會(huì)出現(xiàn)不同形式或者不同程度的裂縫。有研究顯示，近幾年來(lái)，由于 混凝土

2、開(kāi)裂而導(dǎo)致的工程問(wèn)題，如某些地下工程出現(xiàn)滲漏等時(shí)有發(fā)生。有 些城市的地下工程滲漏率竟高達(dá)70%o這無(wú)形中就影響了人們的正常生產(chǎn) 生活。因此，研究大體積混凝土防開(kāi)裂就具有重要意義。一、概念就當(dāng)前而言，還沒(méi)有明確的專著對(duì)大體積混凝土提出確切的概念。通 常我們所說(shuō)的大體積混凝土是指最小斷面尺寸中任意一個(gè)方向均在0. 8m 以上的混凝土。這種混凝土的主要特價(jià)就是尺寸結(jié)構(gòu)較大，也正是因?yàn)檫@ 一特點(diǎn)，才使得大體積混凝土開(kāi)裂現(xiàn)場(chǎng)較多。由于科技的不斷發(fā)展和施工 技術(shù)的不斷進(jìn)步，也使得混凝土技術(shù)有了較大的發(fā)展。大體積混凝土在施 工中的應(yīng)用也不斷的增加。但是，實(shí)踐中已經(jīng)不斷證明，與普通混凝土結(jié) 構(gòu)相比，大體積混凝

3、土在建筑工程中更容易發(fā)生建筑物開(kāi)裂現(xiàn)象。施工人 員和相關(guān)的技術(shù)設(shè)計(jì)人員也已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這i現(xiàn)象，一些相應(yīng)的防治措施也 正在研制中。由于技術(shù)發(fā)展水平的限制，在施工過(guò)程中完成不留施工縫的 前提下利用大體積混凝土施工的要求，目前還有一定困難。這主要是山大 體積混凝t:的自身結(jié)構(gòu)及其長(zhǎng)、寬、厚所決定的。另一方面，與混凝土在 澆筑過(guò)程中內(nèi)外部較大的溫差也有非常大的關(guān)系。大體積混凝土在澆筑過(guò) 程屮，其內(nèi)部的水化熱不能完全發(fā)散出去，形成了內(nèi)部溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外部 溫度的現(xiàn)象。有研究表明，內(nèi)部溫度最高可比外部溫度高出50攝氏度左 右，有時(shí)甚至還會(huì)更高。這種內(nèi)部溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外部溫度的現(xiàn)象，導(dǎo)致大 體積混凝土非常容易發(fā)生

4、開(kāi)裂。在建筑施工過(guò)程中，大休積混凝土一旦發(fā) 生開(kāi)裂現(xiàn)象，對(duì)整個(gè)工程構(gòu)件將產(chǎn)生危險(xiǎn)影響。如果開(kāi)裂較為嚴(yán)重，那么 冇可能直接影響整個(gè)工程的穩(wěn)定性和安全性。如果在地下室等地使用開(kāi)裂 的人體積混凝土，很有可能會(huì)發(fā)生地下結(jié)構(gòu)漏水現(xiàn)象，整個(gè)施工建筑都將 受影響，使用功能也將不存在。二、原因分析大體積混凝土開(kāi)裂的的原因較多，也較復(fù)雜。這主要與大體積混凝土 自身工程條件的復(fù)雜程度冇關(guān)系。另外，由于體積大，所以澆筑需要量也 較大，自身結(jié)構(gòu)也較為厚大等等，這些原因都可以使大體積混凝土發(fā)生開(kāi) 裂現(xiàn)象。本研究對(duì)使用大體積混凝土的建筑進(jìn)行調(diào)查研究z后發(fā)現(xiàn)，以下 幾個(gè)原因是引起大體積混凝土開(kāi)裂的主要原因。1. 自身開(kāi)裂原

5、因人體積混凝土開(kāi)裂的自身原因是由于水泥在水化的過(guò)程中內(nèi)部過(guò)于 干燥引起的。大體積混凝土內(nèi)部水化的外部表現(xiàn)就是收縮徐變。水泥的凝 固過(guò)程屮水分會(huì)慢慢減少，最后蒸發(fā)出去。在混凝土內(nèi)部，因?yàn)樗值恼?發(fā)會(huì)有許多毛細(xì)孔和氣孔產(chǎn)生。隨著水分的不斷蒸發(fā)，這些毛細(xì)孔和氣孔 在表面張力的作用，會(huì)產(chǎn)生氣壓差，導(dǎo)致外部壓力要大于內(nèi)部壓力。因此 毛細(xì)孔和氣孔中就有負(fù)壓產(chǎn)生。負(fù)壓的產(chǎn)生又使得大體積混凝土收縮。如 果制約或者阻礙了這種收縮，那么溫凝土就會(huì)發(fā)生開(kāi)裂。有研究表明，隨 著時(shí)間的變化，大體積混凝土的收縮速度會(huì)逐漸變慢。2. 外界影響因素大體積混凝土是否開(kāi)裂，外界環(huán)境因素起著主要的作用。外界環(huán)境對(duì) 大體積混凝土的

6、影響中，主要是溫度變化的影響比較大。具體一點(diǎn)講，就 是溫度應(yīng)力變化會(huì)引起大體積混凝土開(kāi)裂。大體積混凝土溫度應(yīng)力變化與 其自身機(jī)構(gòu)相關(guān)，其質(zhì)量較重，體積較大，因此內(nèi)部熱量散發(fā)到體表就需 要較長(zhǎng)的時(shí)間，碩化時(shí)間較長(zhǎng)，即導(dǎo)熱性就差。所以大體積混凝土就容易 發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象。另一方面，在同一個(gè)建筑工程中，山于新舊兩種混凝土的 共同存在，舊混凝土?xí)?duì)剛剛澆筑的混凝土產(chǎn)生一定的約束作用。這種約 束作用還會(huì)隨著時(shí)間的變化而不斷的增加，最后形成一種拉應(yīng)力。當(dāng)這種 拉應(yīng)力超出抗拉強(qiáng)度的極限之后，大體積混凝土就會(huì)發(fā)生裂縫。3. 水泥內(nèi)外溫差過(guò)人這是大體積混凝土溫度裂縫出現(xiàn)的主要因素。大體積混凝土在澆筑過(guò) 程中會(huì)產(chǎn)生一

7、定的熱量。但是由于其體積較大，斷面較厚，因此在水化過(guò) 程中不易將熱量散發(fā)出去。這就導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外部溫度。 隨著時(shí)間的變化，混凝土內(nèi)部彈性模量也不斷增高。彈性模量的增高會(huì)使 得大體積混凝土內(nèi)部溫度降低速度越來(lái)越慢，這就會(huì)產(chǎn)生一種強(qiáng)大的拉應(yīng) 力?；炷羶?nèi)部的拉應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度如果不相適應(yīng)時(shí)，溫度裂縫就會(huì)產(chǎn)生。4 施工原因山于不按照規(guī)程進(jìn)行施t操作，也是引起大體積混凝土開(kāi)裂的一個(gè)原 因。例如：在生產(chǎn)混凝土過(guò)程中攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能及時(shí)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng), 導(dǎo)致混凝土水分蒸發(fā)較多等，都可能使得塌落度有較大的損傷，進(jìn)而在大 體積混凝土凝固過(guò)程屮出現(xiàn)收縮裂縫。冇些施工屮為了便于運(yùn)輸，制作的 混凝土具

8、有較差的流動(dòng)性和和易性。到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)之后，工人為了增加流 動(dòng)性加入大量的水，使得混凝土的強(qiáng)度大大降低。山于加水前的混凝土和 加水后的混凝土具有不同的水灰比和強(qiáng)度配比，這就可能造成干縮裂縫或 者凝縮裂縫的產(chǎn)生。另外，施工不當(dāng)或者沒(méi)有按照施工章程進(jìn)行操作等原 因，都冇可能造成大體積混凝土開(kāi)裂的現(xiàn)象。三、大體積混凝土的防開(kāi)裂策略1.加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)實(shí)踐表明，采用保溫法養(yǎng)護(hù)混凝土完全可以控制混凝土內(nèi)外溫差在25 攝氏度以內(nèi)。夏季施工時(shí)的保濕和冬季施工時(shí)的保溫是大體積混凝土養(yǎng)護(hù) 的控制重點(diǎn)。保溫養(yǎng)護(hù)過(guò)程屮，應(yīng)保持混凝土表面濕潤(rùn)。大體積混凝土的 養(yǎng)護(hù)主耍是保溫。時(shí)間一般選擇在澆筑后2小時(shí)內(nèi)。保溫材料一般選擇價(jià) 格

9、便宜并且保溫性能好的材料，既可以減少內(nèi)外部溫度差，又可以有效的 增加大體積混凝土的表面溫度。例如可以在大體積混凝土表面覆蓋一些草 袋或者塑料薄膜等。如果在冬天拆除大體積混凝土的模，要采取措施預(yù)防 溫度突然下降、寒潮或者干燥等突發(fā)的天氣變化。2 優(yōu)化混凝土配合比內(nèi)部混凝土主要考慮抗裂性能好、兼顧低熱和高強(qiáng)兩方面的要求。一 般采用低熱礦渣水泥，中熱硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥摻人一定量的粉煤 灰。金于外部混凝上，除了抗裂性能外，還要求抗凍融性、耐磨性、抗蝕 性、強(qiáng)度較高及干縮較小，因此一般采用較高標(biāo)號(hào)的中熱硅酸鹽水泥。摻用混合材的r的在于降低混凝土的絕熱溫升、提高混凝土抗裂能 力?；旌喜陌鄣V渣、粉煤灰、燒粘土等。目前粉煤灰采用較多。3.提高施工質(zhì)量施工過(guò)程中，為了防止裂縫，除了嚴(yán)格控制混凝土溫度外，還需要加 強(qiáng)施工管理、提高混凝i:施工質(zhì)量。在混凝十澆筑進(jìn)度安排上，盡量做到 薄層、短間歇、均勻上升，避免突擊澆筑一塊混凝土，然后長(zhǎng)期停歇：盡 量利用低溫季節(jié)澆筑基礎(chǔ)部分混凝土。四、結(jié)論總而言z,隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展的步伐不斷加快，橋梁工程、建筑工程 必然會(huì)不斷增多，而大體積混凝土的應(yīng)用也會(huì)隨之增多。為了確保各類工 程的整體質(zhì)量，必須在應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)的工程當(dāng)中，釆取有效措施 防止混凝土發(fā)牛開(kāi)裂，只冇這樣才能使大體積混凝