分析大体积混凝土裂缝原因及温控措施

1 沉缩裂缝

混凝土沉缩裂缝在体积混凝土施工中也是非常多的。主要原因是振捣不密实, 沉实不足, 或者骨料下沉, 表层浮浆过多, 且表面覆盖不及时, 受风吹日晒, 表面水份散失快, 产生干缩, 混凝土早期强度又低, 不能抵抗这种变形而导致开裂。在施工中采用缓凝型泵送剂, 延缓混凝土的凝结硬化速度, 充分利用外加剂( 特别是缓凝剂) 的特性, 适时增加抹加次数, 消除表面裂缝( 特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝) , 特别是初凝前的抹压。

2 温度裂缝

(1) 原因: 一是由于温差较引起的, 混凝土结构在硬化期间水泥放出量水化热, 内部温度不断上升, 使混凝土表面和内部温差较, 混凝土内部膨胀高于外部, 此时混凝土表面将受到很的拉应力, 而混凝土的早期抗拉强度很低, 因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较, 离开表面就很快减弱, 因此裂缝只在接近表面的范围内发生, 表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较, 受到外界的约束引起的, 当体积混凝土浇筑在约束地基上时, 又没有采取特殊措施降低, 放松或取消约束, 或根本无法消除约束, 易发生深进, 直至贯穿的温度裂缝。

(2) 过程: 一般( 人为) 分为三个时期: 一是初期裂缝———就是在混凝土浇筑的升温期, 由于水化热使混凝土浇筑后2- 3 天温度急剧上升, 内热外冷引起“ 约束力”, 超过混凝土抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝———就是水化热降温期, 当水化热温升到达峰值后逐渐下降, 水化热散尽时结构物的温度接近环境温度, 此间结构物温度引起“ 外约束力”, 超过混凝土抗拉强度引起裂缝。三是后

期裂缝, 当混凝土接近周围环境条件之后保持相对稳定, 而当环境条件下剧变时, 由于混凝土为不良导体,形成温度梯度, 当温度梯度较时, 混凝土产生裂缝。

3 控温措施和改善约束 3.1 温控措施

(1) 降低混凝土内部的水化热, 采用中低热的矿渣水泥, 控制水泥的使用温度, 添加一定量的优质粉煤灰, 以降低混凝土的水化热, 同时选用高效外加剂。

(2) 优化配合比, 降低水化热。进行配合比试验时, 尽量降低水泥用量, 选择性能优良的外加剂, 在确保混凝土质量的前提下, 初始混凝土坍落度控制在16～18cm。

(3) 减少地基约束力。岩石基础与新浇混凝土之间, 存在着弹性模量、温度的差别, 新浇筑混凝土随着强度逐渐上升, 其温度也发生变化, 必有一个徐变过程, 而原岩石地基对其便产生一个约束力, 当达到一定程度, 便会导致裂缝产生。

(4) 控制混凝土的浇筑间歇期和分层厚度。 (5) 控制混凝土浇筑人仓温度。 3.2 改善约束条件的措施是 (1) 合理地分缝分块; (2) 避免基础过起伏;

(3) 合理的安排施工工序, 避免过的高差和侧面长期暴露。

此外, 改善混凝土的性能, 提高抗裂能力, 加强养护, 防止表面干缩, 特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝, 出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的, 因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中, 为了提高模板的周转率, 往往要求新浇筑的混凝土

尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很的拉应力, 出现“ 温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期, 由于水化热的散发, 表面引起相当的拉应力, 此时表面温度亦较气温为高, 此时拆除模板, 表面温度骤降, 必然引起温度梯度, 从而在表面附加一拉应力, 与水化热应力迭加, 再加上混凝土千缩, 表面的拉应力达到很的数值, 就有导致裂缝的危险, 但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料, 如泡沫海棉等, 对于防止混凝土表面产生过的拉应力, 具有显著的效果。加筋对体积混凝土的温度应力影响很小, 因为体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下, 钢的各项性能是稳定的, 而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小, 在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7～15 倍, 当混凝土应力达到抗拉强度而开裂时, 钢筋的应力将不超过100～200k2/cm2。因此, 在混凝上中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结沟内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而肋口果钢筋的直径细而间距密时, 对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝, 其中多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。