大体积混凝土裂缝分析及措施论文共2篇(大体积混凝土裂缝分析与改善措施)

本文讨论了大体积混凝土裂缝产生的原因，并提出了相应的措施，包括设计上的改善、原材料的优化、施工过程的控制等方面，以期有效减少或避免混凝土裂缝的发生。

第1篇

在桥梁工程中，需要应用大量的混凝土材料，混凝土是一种复合材料，其有着较多的特性，在应用的过程中，要了解其特性，并做好施工质量控制工作，这样才能保证桥梁工程的质量。下面笔者对桥梁工程中大体积混凝土裂缝产生的原因进行简单的介绍。

混凝土中含有较多的水泥成分，水泥会产出生水化热反应，而且会释放较多的热量，这增加了混凝土出现温差裂缝的概率。通过实验发现，1g水泥在水化热反应中会释放出500j的热量，在大体积混凝土施工中，由于混凝土材料的使用量比较大，所以产生的热量比较多，混凝土可能会出现内外温差过高的问题。在对混凝土进行搅拌时，会使混凝土的温度不断升高，如果施工人员没有做好散热工作，会导致混凝土内部出现较大的压应力，而混凝土外部又会出现较大的拉应力，当这一应力超过混凝土的承载能力后，就会出现混凝土裂缝现象。

混凝土在存放的过程中，如果存储方式不当，没有在密闭的环境下保管，会出现体积缩减的情况，这也被称为混凝土收缩。混凝土在外力的影响下，会出现形变现象，而且会使混凝土内部产生较大的应力，当应力过大时，会导致混凝土出现较多的裂缝。混凝土收缩包括塑性收缩、干燥收缩以及温度收缩，在控制的过程中，需要结合收缩原因。如果是干燥收缩，则需要做好养护工作，要对混凝土定时浇水，避免其水份过度蒸发，从而引起干裂现象。

混凝土在施工的过程中，会受到外界环境的影响，其中影响最大的就是温度与湿度这两个因素。大体积混凝土结构在施工作业期间受温度的影响非常明显，所以为了防止混凝土受到温度的影响而产生裂缝，一定要对浇筑中的各个环节的温度进行严格的控制，但是最主要的影响因素还是外界的温度，外界的温度高，在进行混凝土浇筑时温度也就会很高，但是当外界的温度下降时，由于混凝土内部存在着明显的温度梯度，所以外界温度如果出现急剧下降的情况，混凝土结构的内部就会出现很大的.温度应力，所以也非常容易导致混凝土结构产生裂缝。此外外界温度的变化对混凝土裂缝也会产生非常大的影响，如果外界的温度出现了明显的下降情况，混凝土也会产生裂缝现象。

水泥水化过程中释放了大量的热量是大体积混凝土产生裂缝的主要原因，因而低热或者中热的水泥品种应为首选。水泥内矿物成份的不同决定了水泥释放温度的大小及速度。铝酸三钙在水泥矿物中发热速率最快且发热量最大，其次为硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙。另外，水泥越细发热速率越快，但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。我们应该充分利用混凝土的后期强度，以减少水泥用量。因为大体积混凝土施工期限长，不可能28d向混凝土施加设计荷载，因此将试验混凝土标准强度的龄期向后推迟至56d或者90d是合理的。正是基于这一点，国内外很多专家均提出类似的建议。这样充分利用后期强度则可以每m3混凝土减少水泥40kg～70kg左右，混凝土内部的温度相应降低4℃～7℃。

为了改善混凝土的工作度，增加混凝土的密实度，提高抗渗能力，减少水泥用量，降低最终收缩值，我们会在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰。利用粉煤灰作混凝土的掺合料能有效降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升，防止结构出现温度裂缝。外加剂可以从以下几个方面来选择：ufa膨胀剂，它可以等量替换水泥，并且使混凝土产生适度的膨胀。一方面保证混凝土的密实度，另一方面使混凝土内部产生压力，以抵消混凝土中产生的部分拉应力。减水缓凝剂，并应保证一定的坍落度。这样可以延缓水化热的峰值期并改善混凝土的和易性，降低水灰比以达到减少水化热的目的。

为了有效减小混凝土结构当中的孔隙率和表面积，要选择粒径将对较大，强度也能够满足施工要求的骨料，这样就可以减少一部分水泥的使用，减少水化反应当中释放的热量，从而减少了收缩，也减少了混凝土裂缝的产生。

大体积混凝土的裂缝分为三种：表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。对结构应力、耐久性和安全基本没有影响的表面裂缝一般不作处理。对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝，可以用风镐、风钻或人工将裂缝凿除，至看不见裂缝为止，凿槽断面为梯形再在上面浇筑混凝土。限裂钢筋，在处理较深的裂缝时，一般是在混凝土已充分冷却后，在裂缝上铺设1～2层钢筋后再继续浇筑新混凝土。对比较严重的裂缝可以采用水泥灌浆和化学灌浆。水泥灌浆适用于裂缝宽度在0.5mm以上时，对于裂缝宽度小于0.5mm时应采取化学灌浆。化学灌浆材料一般使用环氧-糠醛丙酮系等浆材。

通过分析发现，桥梁裂缝问题主要是因为混凝土比较容易出现水化热现象，会出现温差裂缝，而且有的施工人员缺乏质量意识，在大体积混凝土施工中，没有做好质量控制工作。桥梁工程出现较多的裂缝问题，会影响桥梁的安全性，还会影响桥梁功能的发挥，所以，施工单位必须采取有效的措施对施工质量进行控制。

[1]姚霖.桥梁工程中大体积混凝土裂缝的原因分析[j].门窗,(9).

[2]黄建春.浅析混凝土桥梁裂缝类型与控制措施[j].科技信息,(6).

[3]朱登霞.桥梁设计中结构耐久性问题探讨[j].今日科苑,2009(8).

[4]殷子.浅谈桥梁施工工程中的质量控制与监理[j].科技信息,(9).

第2篇

摘要：本文对混凝土早期裂缝的类型及成因，结合实际工程进行了阐述。通过分析施工工艺、外界环境、材料质量，明确了出现裂缝的因素，为预防大体积混凝土基础施工裂缝的产生进行有效控制，以更好的保证施工质量。

混凝土结构裂缝的成因复杂繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。据有关资料统计[1]，由施工因素造成的混凝土早期裂缝占80％左右，因混凝土材料方面的原因造成的的裂缝占15％左右。基于此，笔者撰文就以上所说的几个方面分析识别，使施工系统始终处于控制之中。

在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装的过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、竖向的、斜向的、水平的、表面的、贯穿的等各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位与走向、裂缝宽度因产生的原因而异，通常有：

不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂，或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。

商品混凝土由于采用搅拌车运输、泵送浇筑，混凝土坍落度比较大，凝结时间比较长，一般混凝土初凝时间都在10h以上甚至更长，即使在炎热的夏天，在掺了高效缓凝减水剂后，浇捣好的混凝土表面被太阳暴晒，水分蒸发很快，形成一层几毫米厚的“被子”，看上去混凝土似乎已凝结，实际内部还远未达到初凝，甚至还能流动。曾多次用贯入阻力仪测定掺了高效缓凝减水剂的混凝土砂浆在太阳直晒之下的凝结时间，结果初凝时间都在12～16h。这样的混凝土若不进行二次振捣和多次抹面，混凝土表面不可避免会出现裂缝。

现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。混凝土浇筑后，若表面不及时覆盖进行潮湿养护，表面水分迅速蒸发，很容易产生收缩裂缝、特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下，干缩更容易发生。有资料表明，当风速为16m/s时，混凝土中的水分蒸发速度是无风时的四倍。

对于高性能混凝土，由于水灰比小，胶凝材料用量大，混凝土密实性好，泌水少，若保养不好，干缩情况更为严重。对于保湿养护的时间，肯定是越长越好[2]。养护14天的混凝士的收缩比只养护3天的收缩降低约20％。但由于工程工期的制约，绝大多数施工人员做不到，所以混凝土出现干缩裂缝就在所难免了。

大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果。一方面是混凝土由于内外温差而产生应力与应变，另一方面是混凝土本身的强度和抵抗变形的能力。混凝土内部温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束后，将产生很大应力。当这种应力超过了混凝土可以承受的抗拉强度时，就会产生裂缝。

水泥水化过程是大体积混凝土中的主要温度因素。混凝土在硬结过程中，由于水泥的水化作用，在初始几天产生大量的水化热，混凝土温度升高。而大体积混凝土结构一般较厚，导热不良，相对散热小，所以大量的热量聚集在结构内部。当温度梯度大到一定程度时，表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面产生裂缝。在升温阶段，混凝土未充分硬化，弹性模量小，因此拉应力较小，只引起混凝土表面裂缝。

不同于混凝土浇筑阶段水化热所引起的温度荷载，自然环境条件变化引起的温度荷载极不稳定，也更难控制。就混凝土工程结构而言，山于自然环境条件变化所产生的温度荷载，一般可分为以下三种类型：

③年温温度荷载。日照温度荷载主要是太阳辐射作用所致，还有气温变化和风速影响，在实际应用中可简化为只考虑太阳辐射和气温变化这两种因素。降温温度变化主要是由强冷空气的侵袭作用和日落或在夜间形成的内高外低的温度分布，一般只考虑气温变化和风速的影响。

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长了约2～4倍[3]，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。 ? 3材料质量因素

混凝土是指由水泥、石灰、石膏类无机胶结料和水或沥青、树脂等有机胶结料的胶状物与集料按一定比例拌和，并在一定条件下硬化而成的.石材。通常我们所讲的混凝土指的是水泥混凝土，主要由水泥、水、砂石集料组成，其中水泥和水起胶凝作用[4]，集料起骨架填充作用，水泥和水发生反应后形成坚硬的水泥石，将集料颗粒牢固地粘结成整体，使混凝土具有一定的强度。

但是若组成混凝土所用的材料质量不合格，则会影响混凝土的强度，导致混凝土结构出现裂缝。

水泥出厂时强度不足，水泥过期或受潮，可导致混凝土强度不足，从而引起混凝土开裂。

当水泥中含碱超过了一定的量（如0。6%），同时又使用了含有碱活性的骨料，可能产生碱骨料反应。

水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢，在谁泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用，可破坏已硬化的水泥石，使混凝上抗拉强度下降。

砂石粒径太小、级配不良、孔隙率大，将导致水泥和拌和水用量增大，影响混凝土的强度，使混凝土的收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中通常含有各种有害物质，如云母、泥土、有机物、硫酸盐与硫化物等。这些物质一定程度上降低了集料与水泥石的粘附性。

文章讨论了大体积混凝土基础施工中施工工艺因素，外界环境因素，材料质量因素。通过分析裂缝因素，明确了大体积混凝土基础施工裂缝成因。由此我们就可以有针对性地控制裂缝的方法，以保证施工的质量。

[1]李国泮、马贞勇[译]．混凝土性能［m］．北京：中国建筑工业出版社1983，12．

[2]叶琳昌、沈义．大体积混凝土施工[j]．北京，中国建筑工业出版社，1987，1―3．

[3]申爱琴．水泥与水泥混凝土［m］．北京：人民交通出版社，，5

[4]建筑施工手册[m]。第三版，中国建筑工业出版社，。

[5]吴自钦。浅析大体积混凝土防裂问题[j]。科技创新导报，2008，11：20。

[6]林亦赏。浅谈大体积混凝土的施工技术[j]。科技创新导报，2008，06：37。