大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因及防治措施

1、<p>　　大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因及防治措施</p><p>　　摘要：在現(xiàn)代大型高層建筑中，大體積混凝土的工程規(guī)模日趨漸多，然而在大體積混凝土中會(huì)出現(xiàn)貫穿裂縫、深層裂縫以及表面裂縫，這都嚴(yán)重威脅著大體積建筑的使用壽命和效果。本文結(jié)合大體積混凝土的具體情況分析了這些裂縫產(chǎn)生的原因，希望對(duì)大體積混凝土建筑出現(xiàn)裂縫的原因科學(xué)的剖析。最后，根據(jù)這些原因，本文也提出了具體的解決措施，以期提高現(xiàn)代大型高層建筑

2、的使用壽命和有效性。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；解決措施 </p><p>　　（一）大體積混凝土主要裂縫類別及產(chǎn)生原因。 </p><p>　　大體積混凝土出現(xiàn)的裂縫主要按深度不同來進(jìn)行分類，分為貫穿裂縫、深層裂縫和表面裂縫三種，下面對(duì)這幾種裂縫以及其產(chǎn)生的原因分別進(jìn)行介紹。 </p><p>　　1.貫穿裂縫。貫穿

3、裂縫的主要特征是其由交界面向上延伸，靠近基底最大而在上部較小，此類裂縫破壞會(huì)結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性、防水性和穩(wěn)定性，有很大危害性，造成這種現(xiàn)象的原因主要是施工階段溫度收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力作用。當(dāng)混凝土澆筑降溫后，熱量會(huì)積聚散發(fā)從而混凝土的體積會(huì)收縮，與此同時(shí)混凝土?xí)不@時(shí)由于多余水分蒸發(fā)和碳化混凝土?xí)湛s變形。在這兩種力的作用下，混凝土的底面交界處以及混凝土的內(nèi)部極易產(chǎn)生貫穿裂縫。 </p><p>　　2. 深層

4、裂縫。一般情況下，鋼筋混凝土的裂縫不會(huì)超過0.2-0.25mm，當(dāng)裂縫超過0.2-0.25mm時(shí)就是深層裂縫。深層裂縫的危害很大，鋼筋混凝土的設(shè)計(jì)和施工都會(huì)從整體上考慮，而深度裂縫會(huì)造成鋼筋混凝土建筑的設(shè)計(jì)受力狀態(tài)改變，這樣以來，混凝土內(nèi)部的受力會(huì)重新分配從而破壞建筑原有的受力結(jié)構(gòu)，大大減少混凝土建筑的使用壽命。 </p><p>　　3. 表面裂縫。表面裂縫產(chǎn)生的主要原因是環(huán)境溫度以及混凝土內(nèi)外的溫差比較大，在

5、大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后，水泥有一個(gè)硬化的過程，然后混凝土由于體積比較大，澆筑之后的硬化中將會(huì)大量的水熱化，這些水熱化將使水泥內(nèi)部的溫度不斷升高。此時(shí)如果水泥外部的氣溫較低或者散熱較快時(shí)就會(huì)形成較大的溫差，混凝里的內(nèi)外都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力。然而施工階段混凝土的齡期比較短，抗拉強(qiáng)度也不是很高，此時(shí)溫差產(chǎn)生的混凝土表面拉應(yīng)力很可能超過混凝土本身的抗拉強(qiáng)度，這樣以來就會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。 </p><p>　　二、大體積混凝土

6、裂縫的防止措施 </p><p>　　1.降低混凝土發(fā)熱量。 </p><p>　　1.1使用水化熱低的水泥品種。在具體的施工過程中要選用那些水熱化比較低、凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)的水泥產(chǎn)品從而減少水熱化現(xiàn)象，達(dá)到降低混凝土內(nèi)外溫差的目的。一般來說水泥都會(huì)有一定的水熱化，在大體積混凝土的建造過程中在可以保證混凝土強(qiáng)度的前提下還可以減少水泥的使用量。 </p><p>　　1.2

7、在水泥中加入緩凝或者早強(qiáng)減水劑。在對(duì)大體積混凝土建筑物的水泥使用過程中也可以摻入外加劑來改變水泥的特性，通常會(huì)主要在水泥中加入緩凝減水劑或者旱強(qiáng)減水劑，一般來說摻入減水劑的水泥強(qiáng)度比較高并且早期的溫度比較高。 </p><p>　　1.3用低流動(dòng)性混凝土。在大體積混凝土水泥使用的過程中要嚴(yán)格控制水灰比，減少混凝土的單位用水量，同時(shí)如果條件容許盡量使用低坍落度混凝土。 </p><p>　　

8、2. 降低大體積混凝土成型時(shí)的溫度。 </p><p>　　2.1降低砂、石子溫度。將骨料堆放在涼棚內(nèi)，避免陽光直射，或噴水冷卻集料。 </p><p>　　2.2攪拌時(shí)加入冰塊。一般水泥的攪拌會(huì)加入一定量的水，但是如果用冰塊代替全部或者部分水會(huì)進(jìn)一步降低混凝土入模溫度，使用冰之前一定要注意冰塊要完全融化。 </p><p>　　2.3分塊分層澆筑?；炷恋拿娣e越大

9、其在水泥澆筑的過程中所受的約束也越來越大，這對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)是十分不利的。此時(shí)可以對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)采取分層澆筑的方式就會(huì)減慢澆筑的速度，利用不同層面的散熱來降低混凝土的溫度。 </p><p>　　3. 降低混凝土的內(nèi)部溫度。大體積混凝土在施工之前一定要進(jìn)行降溫設(shè)計(jì)，一般會(huì)使用到降溫管，在施工之前將降溫管預(yù)埋，通過管中的水循環(huán)來降低混凝土內(nèi)部的溫度。在冷卻的過程中要注意冷卻時(shí)間，一般會(huì)持續(xù)到澆筑開始以后的5-

10、10天，當(dāng)然管距、水溫和通水時(shí)間都會(huì)影響混凝土降溫的效果，在降溫的過程中要充分協(xié)調(diào)好這些因素的關(guān)系。在一層混凝土覆蓋水管時(shí)，當(dāng)混凝土達(dá)到最高溫度并開始下降就可以停止注水，水管的通水時(shí)間應(yīng)該保證混凝土第2次溫升小于最高溫度和避免出現(xiàn)大的溫度梯度，水管系統(tǒng)要經(jīng)過試壓不漏水檢測(cè)，確保模板安拆時(shí)不致中斷水管冷卻活動(dòng)。隨著降溫的進(jìn)行要不間斷的測(cè)定混凝土內(nèi)外的溫度和水溫以觀察前后溫度的變化情況，做好變化記錄，當(dāng)通水散熱結(jié)束后，水管內(nèi)用微膨脹水泥灌注

11、。 </p><p>　　4. 充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。以往的科學(xué)數(shù)據(jù)表明，每立方米混凝土的水泥用量增加10kg，水熱化因素將使混凝土內(nèi)部溫度上升1℃。為了降低單位體積混凝土用水泥量，減少混凝土出現(xiàn)的裂縫，要充分利用混凝土隨時(shí)間的推移其強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)的特性，適當(dāng)減少每立方米水泥的使用量，從而有效控制混凝土的內(nèi)部溫度和內(nèi)外溫差。 </p><p>　　5. 有效控制混凝土內(nèi)外溫度差。在控制大

12、體積混凝土內(nèi)外溫度差中養(yǎng)護(hù)也是非常關(guān)鍵的一步，通過有效的養(yǎng)護(hù)可以使得混凝土保持適宜的溫度和濕度，從而控制混凝土內(nèi)外的溫度差，防止混凝土出現(xiàn)裂縫。在具體的養(yǎng)護(hù)過程要盡可能延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，在混凝土拆模后要立刻保護(hù)，同時(shí)要避免因混凝土外部環(huán)境變化而引起溫度差過大。對(duì)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)還有重要的一點(diǎn)就是可以通過人工溫度控制，來防止混凝土出現(xiàn)裂縫，在具體人工溫度控制的過程中要遵守以下幾點(diǎn)： </p><p>　?。?）混凝土

13、的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應(yīng)小于20℃，當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí)，不大于25℃～30℃。 </p><p>　　（2）混凝土拆模時(shí)，混凝土的溫差不超過20℃。其溫差應(yīng)包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差，如果溫差超過20℃則繼續(xù)進(jìn)行人工降溫，知道混凝土的內(nèi)部溫度達(dá)到要求。 </p><p>　　（3）采用內(nèi)部降溫法來降低混凝土內(nèi)外溫差。

14、內(nèi)部降溫法是在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通入冷卻水，降低混凝土內(nèi)部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆筑完時(shí)就開始進(jìn)行，還有常見的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土內(nèi)外溫差而引起的混凝土開裂。 </p><p>　?。?）保溫法是在結(jié)構(gòu)外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料（如草袋、鋸木、濕砂等），在緩慢的散熱過程中，使混凝土獲得必要的強(qiáng)度，以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。 </p><p>　　（5

15、）混凝土表層布設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)片，防止混凝土收縮時(shí)產(chǎn)生干裂。人工降溫還有一個(gè)重要的方法就是設(shè)置抗裂鋼筋網(wǎng)片，因?yàn)榛炷猎诮禍貢r(shí)會(huì)收縮，而抗裂鋼筋網(wǎng)片會(huì)有效防止收縮時(shí)混凝土產(chǎn)生干裂。 </p><p>　　綜上所述，對(duì)大體積混凝土而言，只要從材料、施工等方面采取一系列措施加以控制溫升，控制混凝土內(nèi)外溫差，減少溫度應(yīng)力，裂縫是可以避免的，混凝土質(zhì)量也能夠得到保證，從而延長(zhǎng)大體積混凝土的使用壽命以及使用效果，保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)建

16、設(shè)獲得更好更快的發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 周富榮. 養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土早期收縮和開裂的影響[D].浙江大學(xué)，2006 </p><p>　　[2] 楊光.水泥混凝土路面早期斷裂的原因及防治方法[J].山西建筑，2010（05） </p><p>　　[3] 吳國雄.