大体积混凝土产生裂缝的原因及控制措施

麦珩

摘 要：本文主要分析了大体积混凝土裂缝原因，并提出了预防控制裂缝的措施。

关键词：混凝土；分析裂缝；控制措施

1.概述

所谓大体积混凝土，就是混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m 的大体量混凝土，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。美国给出了大量的具体社会的具体定义：任何在现浇混凝土，其规模达到水化热，必须与解决问题的体积变形引起的，尽量减少大体积混凝土开裂是已知的影响。这就提出了大体积混凝土裂缝问题，以及如何采取有效措施，防止大体积混凝土开裂，已成为一个令人关注的问题。

2.分析裂缝产生的原因

裂缝产生的原因可以分为两类：一类是材料裂缝，是由非变形引起的，主要是由热应力和混凝土收缩引起的。二类是结构裂缝，是由于外部载荷，包括总体结构中的主应力，以及其他的应力裂纹的应力引起的结构。

建筑结构物的裂缝原因，属于由变形变化（温度、湿度、地基变形）引起的约占80%以上，属于荷载引起的约占20%左右。在大体积混凝土工程施工中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝（包括混凝土收缩）是其施工技术的关键问题。混凝土裂缝成因类型和其大致可分为以下几点：

（1）裂纹受温度变化引起的裂缝。

大气温度低于零石，吸水饱和的混凝土出现冰冻，水变成冰，体积膨胀9%，因此混凝土产生膨胀应力的自由，而在混凝土凝固过冷水造成渗透压力，使得在扩张增加动力，降低混凝土强度混凝土，并导致裂缝出现。

（2）收缩造成的裂缝。

在实际工程中，由于受混凝土收缩造成的裂缝是最常见的。在混凝土的收缩型，塑料收缩，收缩是混凝土的体积变形的主要原因时，除了自收缩和炭化收缩。

（3）地基变形引起的裂缝。

由于垂直或水平位移的不均匀沉降，产生额外的压力在结构超出了混凝土结构抗拉能力，导致结构出现裂缝。

（4）施工材料质量引起的裂缝。

混凝土主要由水泥，砂，碎石，搅拌水和添加剂组成。

2.1水泥。

不合格的水泥的安定性，过度氧化钙水泥内容的自由。水泥工厂，水泥阻尼或过期，可能会混凝土强度不足，力量不足导致混凝土开裂。当水泥含碱量高的，同时还含有骨料碱活性，可能会导致碱骨料反应。

2.2砂，石骨料。

碎石颗粒大小，分级和杂质含量。碎石颗粒尺寸过小，营养不良层次，空洞，会造成水和水泥搅拌混凝土强度，混凝土的增加，收缩率增加的影响，如果超出了特细砂，用于提供更严重的后果。

2.3水和外加剂。

水或添加剂含量高氯等杂质有一个钢筋腐蚀时产生更大的影响。利用海水或碱泉水搅拌混凝土，或混合使用碱可能对碱骨料反应的影响。

（5）施工过程质量裂缝造成的。

浇注混凝土结构，构件生产，运输，堆放，在装配和安装过程中，如果不合理的施工工艺，施工质量差，易产生垂直，水平，对角线，垂直，水平，浅，深进入和通过裂缝，特别是细长薄壁结构更容易。

3.大体积混凝土裂缝及质量控制措施

综上所述，混凝土产生裂缝的原因可以概括为以下三个主要领域：温度裂缝，收缩裂缝和拉裂下沉。在施工中，您可以通过以下措施来控制混凝土结构裂缝。

3.1保证混凝土质量。

确保混凝土质量主要有以下几个措施：

3.1.1严格控制原材料的用量和配比。

（1）水泥：进场水泥需提供出厂合格证和检测报告，厂家营业执照、生产许可证、质量体系认证证书。

（2）砂子：采用大沙河天然河砂，中砂，细度模数控制在2.7～3.0，含泥量不大于3%。浇筑混凝土前应做含水率及筛分，调整试验配合比。

（3）石子：选择良好级配的粗骨料，严格控制含泥量。

（4）粉煤灰：为了改善混凝土泵送性能，降低水泥用量，增强混凝土的自密性，降低水化热并且使水化热均匀缓慢释放，减少早期收缩；增加混凝土的工作性和可泵性；同时由于粉煤灰的二次水化效应，使混凝土后期强度有一定增长。

（5）外加剂：外加剂中含有引气、防水、减水（缓凝）、泵送功能，可以改善混凝土的和易性，减少用水量，延缓、降低水化热峰值、对混凝土收缩有补偿功能，以抵消或部分抵消混凝土后期由于干缩和降温引起的混凝土收缩，避免或减轻混凝土开裂开展的可能性。可提高混凝土的抗裂性，提高硬化后的混凝土抗渗性能。

（6）水：要求达到饮用水标准。

3.1.2 严格控制混凝土的施工工艺

（1）混凝土拌制

1）严格按照施工配合比进行配料和拌制，后台专人计量，电子称称量准确。

2）在一个工作班内至少检查坍落度和和易性三次，混凝土拌合物应搅拌均匀，颜色一致，并具有良好的流动性、凝聚性和饱水性，不泌水、不离析。

3）抗渗混凝土搅拌时间不应少于90秒。

4）混凝土搅拌站应根据现场混凝土的浇捣情况，适时调整生产速度，以避免混凝土积压时间过长。

5）混凝土出厂时应在搅拌车前方显眼位置张贴本车混凝土的标号及浇筑部位。

（2）混凝土運输

1）从搅拌机中卸出的混凝土，应及时运到浇筑地点进行浇筑，在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。如发生离析现象，必须在浇筑前进行人工拌合，均匀后方可入模。混凝土运输中，搅拌车的配套必须满足泵送的需要。

2）混凝土运输的安排和调度要满足混凝土连续浇筑的需要和混凝土质量要求。

3）运输中保持搅拌罐筒慢速转动，以防止混凝土沉淀离析。

4）运输罐车卸料前，搅拌罐筒快转30-60S，以便混凝土搅拌均匀。

5）卸料时，应检查混凝土的坍落度，当混凝土坍落度损失过大造成施工困难时，可补加高效减水剂进行二次流化以调整混凝土的和易性，但严禁向混凝土中加水。在二次流化时，混凝土搅拌罐应快转60S以上，直至使减水剂拌和均匀。

6）混凝土进场时还应备齐有效的技术资料，验收合格后方可使用。

（3）混凝土浇筑

1.混凝土入模，不得集中倾倒冲击模板或钢筋骨架，当浇筑高度大于2M时，应采用串筒，溜管下料，出料管口至浇筑层的倾落自由高度不得大于1.5M。

2.混凝土必须在5小时内浇筑完毕（从发车时起），为防止混凝土浇筑出现冷缝，两次混凝土浇筑时间不超过1.5小时，交接处用振捣棒不间断的搅动。

3.浇筑过程中，振捣持续时间应使混凝土表面产生浮浆，无气泡，不下沉为止。振捣器插点呈梅花形均匀排列，采用行列式的次序移动，移动位置的距离应不大于40CM。保证不漏振，不过振。

4.浇筑梁板混凝土

浇筑梁板混凝土时，先浇筑梁混凝土，从梁柱节点部位开始，保证梁柱节点部位的振捣密实，在用赶浆法循环向前和板一起浇筑，但不得出现冷缝。

（1）混凝土养护

保温养护是大体积混凝土施工的关键环节，其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力，充分发挥徐变特性，减低温度应力；其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束廊力的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。同时，在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件，使混凝土在良好的环境下养护。本工程在混凝土浇筑完成后，即采用塑料布、草帘进行覆盖，并浇水湿润。必要时应采用碘钨灯表面加热或蓄水养护等措施。塑料布及保温材料的拆除时间以在混凝土内部和表面温差以及表面和大气的温差均小于25℃为准。保温材料的拆除以10d以上为妥，以充分延缓降温时间和速度，发挥混凝土的“应力松弛效应”。