大体积商品混凝土裂纹的控制.docx

欢迎光临安全人之家https:/www.aqrzj.com大体积商品混凝土裂纹的控制一、前言近年来，我国随着国民经济和建筑科学技术的迅猛发展，建筑规模不断扩大，一些大型现代化基础设施日益增多，而商品混凝土以其取材方便、廉价物美、施工运输便利、占场地面积小、结构承载力大、不用现场搅拌等特点，逐渐受到人们的欢迎。于是大体积商品混凝土逐渐成为这些大型设施或构件主体的重要组成部分，这就提出了大体积混凝土开裂的问题，因为大体积商品混凝土开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术难题，裂缝一旦形成，将对工程重要结构部位造成极大危害，它会大大降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时会可能危害到建筑物的安全使所以，如何采取有效措施防止大体积商品混凝土的裂纹，是一个特别值得关注的问题。二、大体积混凝土的概念对于大体积混凝土来说，目前国内尚无一个确切的定义。一般理解为最小尺寸等于或大于 1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。日本建筑学会标准(JASS 5)的定义是：结构断面最小尺寸在 800 以上；水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差，预计超过 25的混凝土，称为大体积混凝土。在我国一般来说，基础底板混凝土最小尺寸600750；架空板结构最小尺寸8001000；水化热引欢迎光临安全人之家https:/www.aqrzj.com起砼内的最高温度与外界气温之差，预计超过 25的砼，称为大体积混凝土。引自“据”大体积混凝土施工叶琳昌等编箸，但由于水泥细度和砼强度等级的提高，下限值将有下降趋势。三、大体积混凝土裂缝分类大体积商品混凝土的裂缝大致可分为两大类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。二是材料型裂缝，是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。而温度裂缝产生主要原因是由温差造成的，温差可分为以下三种：混凝土浇注初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝;另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中，主要是由水化热引起的内外温差的裂缝。四、大体积混凝土裂缝产生的原因分析大体积混凝土中产生的裂缝有多种原因，首先是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，原材料不合格（如碱骨料反映），模板变欢迎光临安全人之家https:/www.aqrzj.com形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水热化热，内部温度不段上升，在表面引起拉应力，后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一中脆性材料，拉抗强度是抗压强度的 1/10 左右，短期加荷时的极限拉伸变形也只有（0.61.0）104，长期加荷时的极限拉伸变形也只有（1.22.0）104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇注过程中的离析现象，在同一块混凝土中其拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力只要是由钢筋来承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力，但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约 30 天。这个阶段有两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土上弹性模量的急剧变化，由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期欢迎光临安全人之家https:/www.aqrzj.c