大体积混凝土裂缝分析及措施论文共3篇(大体积混凝土裂缝分析与控制)

tddiction 2023-06-25

本文旨在研究大体积混凝土结构中出现的裂缝问题，分析其原因，提出相应的治理措施。针对该问题，本文将从多个角度进行分析，旨在为混凝土结构工程师提供可行的解决方案。

大体积混凝土裂缝分析及措施论文共3篇

第1篇

摘要：分析了大体积混凝土施工中产生裂缝的原因，并从混凝土材料组成、环境条件、施工工艺、外部荷载等方面，提出了针对性的防治措施，以有效解决混凝土裂缝问题，进而保证工程的施工质量。

当前，建筑工程中一个绕不开的重要话题就是大体积混凝土施工，其主要特征就是体积大、水泥释放大量水化热，表面系数不高且内部温度上升快。要是混凝土内外温差变化急剧，混凝土就会出现裂缝，威胁建筑结构的安全，不利于工程施工的顺利开展。因此，研究大体积混凝土裂缝问题并进行有效地质量控制十分必要。

大体积混凝土体积相对较大，一次性完成浇筑。在施工过程中，由于超负荷的温度应力的存在，常常会出现裂缝。裂缝根据大小的不同可以分为宏^裂缝和微观裂缝两种。其中，宏观裂缝可以用肉眼直接观察到，对建筑物的施工质量有很大威胁；微观裂缝一般不会影响工程的施工质量，但是，微观裂缝可能会在某些因素的作用下发展成宏观裂缝，从而影响施工质量。因此，在大体积混凝+32程的施工过程中，控制裂缝的产生和发展就成为质量控制的关键所在。想要控制裂缝的产生及发展就要找出在大体积混凝土施工过程中裂缝的成因及发展规律，从而降低裂缝出现的概率；对于已经出现的裂缝要及时的进行处理，从而保证大体积混凝土的施工质量。

导致大体积混凝土施工过程中裂缝产生的主要原因是由于混凝土的温度应力和收缩应力的存在。而温度应力和收缩应力产生的主要原因可以归纳为以下四个方面。

大体积混凝土工程在混凝土浇筑初期容易产生较高的水化热，水化热在混凝土内部积聚使混凝土内部温度远大于表面温度，内外温差的存在会产生温度应力，使混凝土内部受压外部受拉，而当拉应力超过混凝土抗压强度时，就会导致裂缝的产生。

水化热的程度与水泥种类及其用量密切相关，不同的.混合比、骨料级配等也会不同程度的影响水化热程度。

从微观上分析，可以将大体积混凝土看作由粗骨料和硬化水泥砂浆两种主要材料构成。水泥在水化作用之后逐渐凝结、硬化，在这个过程中，水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料的收缩变形，收缩变形差的存在会使粗骨料受压，砂浆受拉，应力分布图见图1，以致骨料界面产生微裂缝，继而在某些因素的作用下发展成宏观裂缝。混凝土中水泥用量越大，收缩变形量越大；骨料粒径、含量越大，则收缩变形量越小。

配置混凝土时使用的各种添加剂也会不同程度的影响收缩量。因此，在大体积混凝土工程中，混凝土材料的选择会直接影响到裂缝的产生。另外，不合格的建筑材料在使用过程中极易发生性能劣化，从而影响混凝土的施工质量。

环境温度和湿度的变化会在混凝土内部形成变化不均匀的温度场和湿度场，促使内部微裂缝的发展，进而形成表面的宏观裂缝。大体积混凝土工程施工时，如果遇到连续的低温天气，混凝土浇筑后就会因为内外温差过大而产生混凝土裂缝。连续阴雨天气下，过多的雨水会渗入混凝土内部，影响混凝土的凝固，造成微小裂缝的扩展。混凝土浇筑之后及时完善的养护可以减小收缩变形。

在大体积混凝土的施工过程中，混凝土的浇筑、振捣和后期养护都与裂缝的产生息息相关。一般大体积混凝土分层浇筑时，不同层面的混凝土由于温度、荷载的不同而容易产生深层裂缝，不正确的振捣方式也会造成混凝土分层开裂。

大体积混凝土需要充分的时间凝固。在混凝土没有完全凝固之前，要避免在混凝土模板上堆放重物，防止混凝土板面局部受力过大而产生裂缝，如图2所示。同时，如果混凝土没有完全凝固就过早拆模，混凝土板面就会因为受到内部膨胀力的作用而产生裂缝。

通过以上分析可知，大体积混凝土的裂缝控制需要从消除温度应力和收缩应力方面人手，而温度应力与收缩应力和建筑材料的选择及施工工艺有着直接的联系。因此，想要解决大体积混凝土施工中的裂缝问题，进行良好的质量控制，就要从合理选择建筑材料和坚持科学的施工工艺两方面做起。

混凝土建筑材料的合理选择主要包括水泥、骨料级配、外加剂、掺合料等方面：

（1）水泥的水化热作用是大体积混凝土产生裂缝的主要原因之一。因此，在施工过程中应尽量选用低水化热的水泥来进行混凝土的配置。其次，在满足混凝土强度的前提下，尽量降低水泥的用量。

（2）选择合适的骨料级配以降低水泥用量，提高混凝土和易性，降低水化热释放的速度，控制混凝土的升温。为控制裂缝产生，粗骨料可以采用粒径范围5mm-20mm的碎石，含泥量不超过1%；细骨料则采用粒径范围在0.15mm～smm级配良好的中砂，含泥量不超过2%。

（3）随着科技的发展，作为混凝土重要组分的外加剂应用不断增加。合理利用外加剂也可以很好地控制裂缝发展。因此，在满足强度的要求下，应优化混凝土配合比，利用外加剂提高混凝土的抗裂性能。例如在大体积混凝土中适当添加膨胀剂，混凝土内部产生膨胀应力可以抵消部分收缩应力，提高混凝土的抗裂强度。

（4）混凝土中加入粉煤灰、矿渣粉等掺合料可以减少水泥和水的用量，从而改善混凝土抗裂性能。因而，在大体积混凝土中可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式，降低水泥的水化热，提高抗渗抗裂能力。

（5）在混凝土中掺入一定数量的分散的短纤维所形成的纤维混凝土可以增强混凝土抵抗裂缝开展的能力。建筑材料是减少大体积混凝土裂缝问题的关键所在，施工企业要严格按照相关规定选择建筑材料，做好材料验收工作，坚决不能采用劣质材料。建筑材料在存储期间也要重视选择合适的存储环境，防治存储不当而造成的材料质量下降问题。还要定期检查材料，一旦发现材料过期或性能不达标就要坚决弃用。

大体积混凝土中，建筑材料的特性决定了结构是否容易产生裂缝，施工工艺则是裂缝问题的主要人为因素：

（2）在整个施工过程中要做好对温度的测量、控制工作。采用先进的测温装置做好温度记录，可以全面、准确的掌握大体积混凝土内部的实时温度变化，技术人员可以利用测量结果制定、实施相应的温控措施。

（3）重视大体积混凝土的养护工作，即混凝土的保温和保湿工作。技术人员应保证养护工作的连续性。

施工环节中，施工人员应严格按施工要求做好每个环节的工作：均匀搅拌混凝土并控制搅拌时间，混凝土浇筑工作应选择专业的施工人员，把握好每道工序之间的间隔时间，保证浇筑质量，按照规定的时间进行拆模工作。微小裂缝虽然不会对建筑的受力造成影响，但是对建筑的整体性和耐久性会产生一定的影响，是隐藏的安全隐患。施工人员在施工的各个环节要尽可能的控制裂缝的发展。

在施工本工程的大体积混凝土时，要想解决好混凝土裂缝问题，就应该在设计、材料、施工等环节把好质量关。不过，大体积混凝土施工本身就是一个较为复杂的过程，混凝土的应用条件也比较复杂，裂缝问题总是在所难免的。不过，如果施工员在施工时严格遵守规范，正确选择施工工艺，并尽量做好相关的防范措施，那么就能最大程度的控制好大体积混凝土裂缝问题，进而确保本工程的施工质量。

大体积混凝土裂缝分析及措施论文共3篇

第2篇

现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、火力发电厂汽机机座基础、冷却塔基础、水利大坝等。大体积混凝土水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝。其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证成品的质量。

大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素有几种：一是结构型裂缝，由外荷载引起的。二是材料型裂缝，主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的`一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，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。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、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。

混凝土塑性收缩裂缝形成过程与混凝土的泌水有关。泌水是指混凝土浇筑捣实后尚未凝结硬化之前，从外表看在混凝土的浇筑面上山现一层清水或者从模扳缝中渗出部分水的一种现象。泌水使混凝土的体积缩小，促成了混凝土塑性裂缝的产生。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致。或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升。而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩。

4.1.1.精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。

4.1.2.增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。

4.1.3.避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

4.1.4.在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

4.1.5.在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇带。

选用10.40mm连续级配碎石，细度模数2.80-3.00的中砂。砂、石含泥量控制在1%以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。

可根据设计要求，混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。

选用良好级配的骨料，严格控制砂石质量，降低水灰比，并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等，以降低水泥用量，减少水化热，以降低混凝土温升，从而可以降低混凝土所受的拉应力。

大体积混凝土最好选在春秋季施工，以降低入模温度，既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度，再者浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。施工过程中应对碎石洒水降温，保证水泥库通风良好，自来水预可先放入地下蓄水池中降温。

施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体，易产生大的温度梯度，这是裂缝产生的一个主要环节。同时加强初凝前的抹压，以消除初期裂缝，并加强早期养护，提高混凝土抗拉强度。

混凝土浇筑后，应尽快回填土--土是混凝土最好的养护材料之一。目前这是混凝土保温保湿养护的最有效方法，对预防裂缝是非常有益的。如采用蓄水法保温养护，在混凝土施工期间可通入冷却循环水，以便加快承台内部热量的散发。如采用内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。

大体积混凝土结构的裂缝会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，为避免或减少裂缝对结构产生的危害，采用有效的设计措施，紧抓施工环节，严控施工过程，方能确保工程质量。

[1]《大体积混凝土温度应力于温度控制》朱伯芳中国电力出版社

第3篇

大体积混凝土是指混凝土结构实体最小尺寸超过1米的大体量混凝土或者预测因混凝土水化热会出现有害裂缝的混凝土。在新形势下，高层建筑、超高层建筑、大型桥梁等层出不穷，混凝土构件的体量也日渐变大，大体积混凝土结构应运而生，面积较大、体积较厚，极易出现裂缝问题，大幅度降低了工程质量，必须综合分析大体积混凝土裂缝的成因，通过不同途径采取有效的预防措施，避免大体积混凝土裂缝频繁出现。

混凝土收缩是指混凝土拌合物硬化过后体积逐渐减小的现象，是自发的，和水泥特性紧密相连。混凝土收缩受到外部约束的时候，比如，钢筋、模板，混凝土内部会产生拉应力，一旦超过混凝土抗拉强度，混凝土便会出现裂缝问题。由于收缩的原因各不相同，混凝土收缩类型收缩并不单一，即温度收缩、塑性收缩、自收缩、干燥裂缝。以“自收缩”为例，c-s-h凝胶是泥水化反应的核心产物，其体积不超过水泥、水二者之和，也就是说，固相体积增加的同时，水泥浆体却在不断减小，这便是自收缩，2/3的硅酸盐水泥浆体全都水化之后，理论上体积会减缩7%-9%。

在混凝土凝固过程中，水泥水化会释放大量的水化热，从而使混凝土内部的温度随之上升。大体积混凝土结构在内外环境温差的作用下，结构内温度会随时间增长而降低，直至达到多年平均气温水平。混凝土的温度变化过程分为温升、冷却降温、稳定三个阶段。大体积混凝土的温度变化会引起温度变形，受到约束产生温度应力，当拉应力超过抗拉强度时产生裂缝。

施工中所产生的裂缝原因较多，主要是由于人工操作的原因，施工工艺的选择，施工裂缝产生的原因众多，而其裂缝的分布是随机的，一般主要是由于浇筑与模板粘合的不充份，或是进行浇筑时较快，其浇筑的程序缺少正确的方式等，以上这些原因都会导致混凝土产生裂缝，对水利工程的质量产生影响。

理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的.矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥，并尽量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失，可适度增加活性细掺料替代水泥。

在选择粗骨料时，可根据施工条件，尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。在选择细骨料时，采用平均粒径较大的中粗砂，从而降低混凝土的干缩，减少水化热量，对混凝土的裂缝控制有重要作用。

掺加适量粉煤灰，可减少水泥用量，从而达到降低水化热的目的。但掺量不能大于30%。掺加适量的减水剂，它可有效地增加混凝土的流动性，且能提高水泥水化率，增强混凝土的强度，从而可降低水化热，同时可明显延缓水化热释放速度。

（1）根据工程的具体情况，通过计算温度应力来确定混凝土浇筑方式。可以选取夜间进行浇筑工作，从而减小温差应力，减少裂缝的产生。浇筑时据混凝土泵送产生的坡度，在混凝土卸点和坡角处布置振捣点，确保混凝土振实。因混凝土的流动性很大，泵送混凝土浇筑完毕之后，为消除混凝土表面裂缝，要在混凝土初凝之后、终凝之前进行二次振捣，提高混凝土防水性能。充分的振捣可以有效减少结构性裂缝。（2）在整个施工过程中要做好对温度的测量、控制工作。采用先进的测温装置做好温度记录，可以全面、准确的掌握大体积混凝土内部的实r温度变化，技术人员可以利用测量结果制定、实施相应的温控措施。（3）重视大体积混凝土的养护工作。在工程项目建设中，施工企业必须做好混凝土养护工作，可以用塑胶袋包裹混凝土表面，也可以采用麻袋、棉毡等材料，可以起到较好的保湿作用，混凝土养护比较及时，浇筑结束后必须及时养护，确保在混凝土硬化早期养护到位。

总而言之，在工程项目建设中，施工企业必须意识到大体积混凝土裂缝的重要性，要根据其成因，根据施工现场水文、地质等情况，采取适宜的裂缝预防措施，科学施工。以此，提高工程整体性能与质量，将所产生的裂缝危害降到最低，减少因其裂缝的产生对水利工程的质量与寿命产生影响。使其更好地投入到运行中，具有较好的“经济、社会、生态”效益。

★其他类似内容