混凝土裂縫控制論文

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1.認識混凝土混凝土是以膠凝材料與骨料(或稱集料)按適當比例配合，經攪拌、成型和硬化而成的一種石材。按膠凝材料不同，分水泥混凝土、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等；按表觀密度不同，分重混凝土、普通混凝土、輕混凝土；按使用功能不同，分結構用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等；按施工工藝不同，又分噴射混凝土、泵送混凝土、振動灌漿混凝土等；為了克服混凝土抗拉強度低的缺陷，人們還將水泥混凝土與其它材料復合，出現了鋼筋混凝土，預應力混凝土，各種纖維增強混凝土及聚合物浸漬混凝土等；另外，隨著混凝土的發展和工程的需要，還出現了膨脹混凝土，加氣混凝土，纖維混凝土等各種特殊功能的混凝土。目前，混凝土仍向著輕質、高強、多功能、高效能的方向發展。但是，大體積混凝土由于水泥凝結硬化過程中釋放出大量的水化熱，形成較大的內外溫差，當溫差較大超過25℃時，混凝土內部的溫度應力有可能超過混凝土的極限抗拉強度從而產生溫度裂縫，同時混凝土降溫階段如果降溫過快，由于厚板收縮，又受到強大的摩阻力，可能導致收縮貫穿裂縫。此外，混凝土本身的收縮也可能造成裂縫的產生。因此大體積混凝土存在的主要問題是控制裂縫。下面淺談一下我在施工過程中控制裂縫的點滴方法：

2.大體積混凝土的澆筑方案大體積鋼筋混凝土結構在工業建筑中多為設備基礎、高層建筑中的厚大基礎底板等，這類結構由于承受巨大的荷載，整體性要求高，往往不允許留施工縫，要求一次澆筑完畢。因此，每遇到此類結構，在施工前，我就定出混凝土的施工方案，可分為全面分層、分段分層、斜面分層三種。

2.1全面分層澆筑方案。是將結構全面分成厚度相等的澆筑層，每層皆從一邊向另一邊推進澆筑，要求每層混凝土必須在下面一層混凝土初凝前澆筑完畢。采用該方案時，結構的平面尺寸不宜過大，否則混凝土強度（指單位時間內澆筑混凝土的數量）過大，造成施工困難。

2.2分段分層澆筑方案將結構適當分成若干段，每段再分若干層，逐層逐段澆筑混凝土，該方案適用于厚度不大而面積或長度較大的結構。(3)斜面分層澆筑方案。當結構長度較大而厚度不大時，可采用斜面分層澆筑方案。澆筑時混凝土一次澆筑到頂，讓混凝土自然流淌，形成一定的斜面。這時混凝土的振搗應從下端開始，逐步向上，這種方案較適合泵送混凝土工藝，因為可免去混凝土輸送管反復拆裝。

3分析大體積混凝土裂縫產生的原因

3.1干縮裂縫。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。是混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。

3.2塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細，且長短不一，互不連貫狀態。常發生在混凝土板或比表面積較大的墻面上，較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達2～3m，寬1～5mm。從外觀分為無規則網絡狀和稍有規則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構件截面變化等規則的形狀，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的邊緣。

3.3沉陷裂縫。沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致?；蛘咭驗槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致混凝土出現沉陷裂縫。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。

3.4溫度裂縫。溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中?；炷翝沧⒑?，在硬化過程中，水泥水化產生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發，導致內部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內外的較大溫差。較大的溫差造成混凝土內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫，這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。

4.對大體積混凝土裂縫采用材料控制技術

4.1水泥的合理選取。優先選用收縮小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期（1～5d）可產生一定的預壓應力，而在水化后期預壓應力部分抵消溫度徐變應力，減少混凝土內的拉應力，提高混凝土的抗裂能力。

4.2骨料的合理選取。選擇線膨脹系數小、巖石彈性模量低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料，這樣可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，減小了混凝土裂縫的開展。

4.3盡可能減少水的用量?；炷辆哂须p重作用，水化反應離不開水的存在，但多余水貯存于混凝土體內，不僅會對混凝土的凝膠體結構和骨料與凝膠體間的界面過度區間的結構發展帶來影響，而且一旦這些水分損失后，凝膠體體積會收縮，如果收縮產生的內應力超過界面過度區間的抗力，就有可能在此界面區產生微裂縫，降低混凝土內部抵抗拉應力的能力。

5.加強混凝土的養護混凝土拌合物經澆筑搗密后，即進入靜置養護期，其中水泥和水逐漸起水化作用而增長強度。在這期間應該設法為水泥的順利水化創造條件，稱混凝土的養護。水泥的水化要有一定的溫度和濕度的條件。溫度的高低主要影響水泥水化的速度，而濕度條件則影響水泥水化能力。混凝土如在炎熱氣候下澆筑，又不及時灑水養護，會使混凝土中的水分蒸發過快，出現脫水現象，使已形成凝膠狀態的水泥顆粒不能充分水化，不能轉化為穩定的結晶而失去了粘結力，混凝土表面就會出現片狀或粉狀剝落，降低了混凝土的強度，另外，混凝土過早失水，還會因收縮變形而出現干縮裂縫，影響混凝土的整體性和耐久性。所以在一定溫度條件下混凝土養護的關鍵是防止混凝土脫水。

6.摻入外加劑與摻合材料提高混凝土耐久性

6.1粉煤灰?；炷林袚接梅勖夯液螅商岣呋炷恋目節B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強度，抑制堿集料反應，減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同時會顯著降低混凝土的早期強度，對抗裂不利。試驗表明，當粉煤灰取代率超過20%時，對混凝土早期強度影響較大，對于抗裂尤其不利。

6.2硅粉。（1）抗凍性：微硅粉在經過300～500次快速凍解循環，相對彈性模量隆低10～20%，而普通混凝土通過25～50次循環，相對彈性模量隆低為30～73%.（2）早強性：微硅粉混凝土使誘導期縮短，具有早強的特性。（3）抗沖磨、控空蝕性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5～2.5倍，抗空蝕能力提高3～16倍。

6.3減水劑。緩凝高效減水劑能夠提高混凝土的抗拉強度，并對減少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、熱學、變形等性能起著極為重要的作用。

6.4引氣劑。引氣劑除了能顯著提高混凝土抗凍融循環和抗侵蝕環境的能力外，能起著降低新拌混凝土的泌水，提高混凝土的工作度，降低混凝土的彈性模量，優化混凝土體內微觀結構，提高混凝土的抗凍性能。

7.結束語總之，大體積混凝土結構裂縫的發生是由多種因素引起的。各類裂縫產生的主要影響因素有幾種：一是結構型裂縫，由外荷載引起的。對外荷載引起的裂縫可通過計算予以控制；二是材料型裂縫，主要由溫度應力和混凝土的收縮引起的。因此，首先應根據裂縫的特征，分析裂縫產生的原因，再考慮采取相應的預防或處理措施。對混凝土溫度裂縫的預防首先在配料方面就應選用級配良好的骨料，嚴格控制砂、石的含泥量，降低水灰比以提高混凝土的密實性和抗拉性能；澆筑混凝土時可采用分層澆筑加快熱量散發；澆筑混凝土后應加強養護并應注意構件升溫、降溫過快而引起過大的溫度應力等等。合理配置構造鋼筋對預防裂縫也能起到較好的效果，所以施工中應重視有關構造規定，還要注意在工程實踐中積累和吸取經驗?！菊看篌w積混凝土的裂縫問題是實際工程中長期困擾工程技術人員的問題，其控制技術的研究是混凝土結構研究的熱點問題，具有重大的學術價值和潛伏的工程背景。

【關鍵詞】混凝土；裂縫；干縮；收縮；骨料；水灰比；硬化；添加劑