浅析大体积混凝土裂缝的产生与预控.pdf
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1、6 6 矿 业 工 程 M i n i ng Eng i n e e r i ng 第 1 O卷第 2 期 2 0 1 2年 4月 浅析大体积混凝土裂缝的产生与预控 赵 丹 ( 安徽 电力工 程监 理有 限公 司 ,安 徽 铜陵 2 4 4 O O O ) 摘 要:大体积混凝土最大的施工质量问题就是裂缝 ,形态不一 的裂缝给建筑物带来严重的危害 ,因此 , 必须设法预 防和控制大体积混凝土裂缝的产生。 关键词 :大体积 ;混凝土 ;裂缝 中图分 类号 :T u 3 7 5 文献标 识码 :A 文章编号 :1 6 7 t 一8 5 5 0( 2 0 1 2 )0 2 0 0 6 6 0 2 1
2、概述 关 于大体积混凝 土,国内目前 尚无明确定义 。 大体 积 混凝土施工规 范( G B 5 0 4 9 6 2 0 0 9 )中对大体积混凝土的 定义是 :混 凝土结构物 实体最小 几何尺寸 不小于 l m 的大 体积混凝土 ,或 预计会 因混凝 土中胶凝材 料水化 引起 的温 度变化和收缩而导致有 害裂缝产生 的混凝土 。 日本建筑 学会 标准 ( J AS S 5 )则 规定 :结 构断 面最 小 厚度在8 o c m以上 ,同时水化热引起混凝土内部的最高温度 与外界气温之差预计超过 2 5 的混凝 土,称为大体 积混凝 土 。 大体积混凝土结构一 般具有 以下 特点 :结构 厚实
3、、混 凝 土量大 、工程条件 复杂、施工技 术要求 高 、水泥 水化热 较 大及易产生裂缝 。 大体积混凝土最大 的施工质 量问题 就是裂 缝 ,裂缝 的 出现不仅会 降低建筑 物 的抗 渗能力 ,影 响其使 用功能 ;还 会引起钢筋 锈蚀 、混凝 土碳化及 降低 材料 的耐久性 ,影 响 建筑物的承载能力。因此 ,要从 混凝 土裂缝 的种类 、产 生 原因等方面进行认真的研究 分析 ,并在施 工 中采 取有效 措 施来预防和控制 裂缝的产生 ,以确保建筑 物和构 件的安 全 可靠 。 2 大体积混凝土裂缝 的种类 表面裂缝。这种 裂缝在 混凝土 升温和 降温 阶段都 有可能发生 ,在混凝土热
4、量 通过表面 向周 围环 境散发 过程 中,表面温度低于 内部温 度 ,形成 内外温 差。当这种 温差 沿着厚度方 向呈非线性分布时 ,引起混凝 土的非均 匀变形。 起初混凝土处于塑性状 态 ,凝结硬 化过程 中 ,其弹性 模量 随强度不断增长 ,当温差产 生 的拉应 力超过 当时混凝 土 的 极限抗拉强度时 ,就会在 混凝土 表面产 生裂缝 ,这 种裂缝 一 般危害不大 。 贯穿裂缝 。贯穿裂缝一 般发 生在 降温 阶段 ,大体 收稿 日期 :2 0 1 1 一l O 一2 4 作 者简介 :赵丹 ( 1 9 8 0 -) ,女( 汉族) ,安徽铜 陵人 ,安徽电力 工程监理有限公司工程 师
5、,一级建造师。 积混凝土基础呈降渐 收缩状态 ,降温 收缩受 到基底 及 自身 约束作用 ,产生很大的收缩应力 ( 拉 应力 ) ,当拉应力超 过 当时混凝土 的极限抗拉 强度时 ,就会 在混凝 土 中产 生收缩 裂缝 。该收缩裂缝有 时会贯穿 全断 面,成为结 构裂缝 。基 底及 自身构造约束作 用越强 、平均 温度 峰值越 高 、贯穿 裂 缝 出现的可能性就越 大。该裂缝对 建筑物结 构 的危害较 严 重 。 深层 裂缝 。深层裂缝 部分地 切 断了结 构断 面 ,也 有一定危害性 。 3 大体积混凝土产生裂缝 的原 因 一一 水泥水化热引起 的温 度应 力和温度 变形 。水泥水 化反应是
6、一个放热过程 ,这些 热量 聚集在混 凝 土内部 ,弓 I 起的温升一般达到 2 O 3 O ,有 时甚至更 高。在 浇筑后 3 5 天 内,内部温 度的 上升使混 凝土 表面形 成很 大 温差 , 降温时 内部对外部 的收缩形成 约束 ,其表 面将产生 较大 的 拉应力 。当混凝土初期抗 拉强度不 足以抵抗 内约束 拉应 力 时 ,表面就会 出现裂缝 。 内外约束条件的影 响 。各种结 构在 变形 过程 中往 往会受 到某种外部约 束而产生 附加 的外约束力 。当大体 积 混 凝土基础 浇灌 在坚 硬地基 或厚 大的 老混凝 土 垫层 上 时 , 如未采取 隔离层 等放 松约束 的措施 ,在
7、 混凝 土上 冷却 收缩 时 ,基 础受地基 约束 ,将 会在混凝 土 内部引起较 大 的拉应 力 ,造 成降温收缩裂缝 ( 外约束裂缝) 。该裂缝 常在 混凝土 浇筑 2 3个月或更长时间后出现 ,裂缝较 深,有时是贯穿 性的 ,这会 对工 程造成相 当大 的危 害。 一 外界气温变化的影 响。外 界气 温愈 高 ,混凝 土 的 浇灌温度也愈高 ,这对控 制温升是 有利 的。而外界 气温剧 降 ,则会大幅增加混凝 土表面 与内部 的温度梯 度 ,这样 就 会产生不利 因素 ,从而引发裂缝的产生 。 混凝土 的收缩变形 。收缩裂缝 发生 在混凝 土硬 化 之前 ,混凝土仍处于塑性 状态 ,它
8、的产 生 主要是上 部混 凝 土 的均匀沉 降受到 了限制 ,如遇到钢筋或大的混凝土骨料 , 或者平面面积较大 的混凝土 ,其水 平方 向的减缩 比垂直 方 向更难 时,这样会形成 不规则 的深裂缝 。该 裂缝 不仅 发生 在 大体积混凝土之 中 ,一般平 面尺寸较 大 、厚 度较薄 的结 2 0 1 2年第 2期 赵 丹 浅析 大体 积混凝土裂缝 的产 生与预控 6 7 构构件会 出现该裂缝 ,防止裂缝 的最好办 法是连 续浇筑 与 修整抹 面,并立 即养护 ,保护混凝土免受风吹 日晒 。 4 大体积混凝 土裂缝 的预控措施 把好 材料关 :1 )水泥 。应优 先采 用低强 度水 泥 , 水
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