摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，大型施工工程越來越多，特別是在一些大型的基礎(chǔ)工程中，大體積混凝土的使用非常的普遍。在大體積混凝土施工中，裂縫問題是比較普遍的一種質(zhì)量通病。在工程施工中出現(xiàn)裂縫的原因很多，既有主觀人為的也有客觀原因引起的，本文詳細闡述了大體積混凝土裂縫出現(xiàn)的幾種原因，并提出了相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：建筑工程;大體積混凝土;裂縫;原因;預(yù)防措施

在建筑工程施工中，混凝土是一種普遍重要的材料。然而我們在使用混凝土的過程中，其有一個致命的通病就是裂縫，裂縫問題給建筑施工工程帶來很大的困擾。很多情況下，施工人員在混凝土的施工過程中也采取一些必要的措施，但是裂縫問題還是時有出現(xiàn)。大體積混凝土的裂縫可以分為三種：即表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫。對于建筑混凝土的表面裂縫縫由于其對結(jié)構(gòu)應(yīng)力、耐久性和安全影響很小，通常不對其進行處理。對深層裂縫和貫穿裂縫可以采取鑿除裂縫，用風鎬、風鉆或人工方法將裂縫鑿除，至裂縫消失，再在梯形鑿槽斷面上澆筑混凝土即可。

1 混凝土裂縫形成的主要原因

首先溫度和濕度的變化是引起混凝土裂縫的主要原因�；炷�土在硬化期間，水泥會放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力;在后期降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束叉會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力;同時氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時，便會出現(xiàn)裂縫，即混凝土裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，往往也會導(dǎo)致裂縫。其次，混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有(0.6～1.0)×104，長期加荷時的極限位伸變形也只有(1.2～2.0)×104。由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土的邊緣部位，如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設(shè)計中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工極為重要，具體來說可以歸納為一下幾種：

1.1內(nèi)外溫差的影響

由于大體積混凝土澆筑后，水泥水化會在其內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱量，而其熱量不易散發(fā)，使混凝土內(nèi)部溫度升高，而其外露表面熱量易散發(fā)，就必然會造成混凝土內(nèi)部與表面的溫差過大，這樣就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形。會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力�；炷�土越厚，水泥用量越大，內(nèi)部溫度愈高。而且溫差越大，其溫度應(yīng)力也越大。如溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力超過此時混凝土的極限抗拉強度，就會在其表面產(chǎn)生裂縫。 同時，如果在混凝土施工階段氣溫下降較大的話，會使混凝土內(nèi)外溫差增大，形成較大的溫度應(yīng)力，使大體積混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

1.2約束條件的影響

澆筑大體積混凝土時，其內(nèi)部產(chǎn)生的水化熱會使混凝土的溫度升高，由此產(chǎn)生的變形可能會受到已有結(jié)構(gòu)或模板的約束，從而產(chǎn)生約束應(yīng)力。在混凝土澆筑完成后，溫度的上升會使混凝土產(chǎn)生的膨脹變形，周邊的約束會使其內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力。而當混凝土水化反應(yīng)減慢，溫度下降時，又會在其內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當其超過混凝土的當時的抗拉強度時，其內(nèi)部會出現(xiàn)垂直裂縫。

1.3混凝土的收縮變形

在施工中，大體積混凝土因收縮變形也會引起的裂縫，水泥的量、混凝土配合比、外加劑與施工工藝、養(yǎng)護條件等都是影響混凝土收縮的因素。混凝土塑性收縮裂縫發(fā)生在降溫階段，硬化之前，混凝土的體積隨溫度不斷減小而產(chǎn)生收縮，同時混凝土的硬化過程也混凝土內(nèi)部膠質(zhì)體的膠凝過程，這樣使大體積混凝土產(chǎn)生硬化收縮。當收縮應(yīng)力大于當時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫，這種裂縫有時會成為貫穿全斷面的結(jié)構(gòu)性裂縫，給結(jié)構(gòu)帶來質(zhì)量隱患。

2 大體積混凝土裂縫形成的主要防治措施

2.1 水泥的品種及用量選擇水泥釋放溫度的大小及速度取決于水泥內(nèi)礦物成分的不同。水泥礦物中發(fā)熱速率最快和發(fā)熱量最大的是鋁酸三鈣，其他成分依次為硅酸三鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣。另外，水泥越細發(fā)熱速率越快，但是不影響最終發(fā)熱量。充分利用混凝土的后期強度，以減少水泥的用量。

2.2 控制溫度。(1)減少混凝土中的水泥用量，改善骨料級配，優(yōu)化混凝土配合比。在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰，可以增加混凝土的密實度，提高抗?jié)B能力，改善混凝土的工作度，降低最終收縮值，利用粉煤灰作混凝土的摻合料，降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內(nèi)部溫升，提高混凝土的后期強度及其抗裂能力;(2)降低混凝土的澆筑溫度，拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻;(3)減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱(熱天澆筑);(4)埋設(shè)水管，冷水降溫;(5)規(guī)定合理拆模時間，氣溫驟降時做好混凝土表面保溫措施，避免混凝土表面發(fā)生急劇溫度梯度;(6)在寒冷季節(jié)，對在施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，采取保溫措施。

2.3 改善約束條件合理分縫分塊，縮短混凝土分塊長度;避免基礎(chǔ)過大起伏;合理安排施工工序。

2.4 預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫，最終形成貫穿裂縫。它切斷了結(jié)構(gòu)的斷面，可能會破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，其危害非常嚴重。貫穿裂縫出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性十分困難，所以應(yīng)注意防止貫穿裂縫的發(fā)生。

2.5 添加外加劑，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養(yǎng)護，防止表面干縮，防止開裂，提高混凝土的耐久性�；炷�土中存在大量的毛細孔道，水蒸發(fā)后會使毛細管中產(chǎn)生張力，導(dǎo)致混凝土干縮變形。若增大毛細孔徑可降低表面張力，但會影響混凝土強度，這就是表面張力理論，早在六十年代就已在國際上被認可;水灰比也是影響混凝土收縮的重要因素之一，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%;此外，水泥用量也嚴重影響了混凝土收縮率，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充，用減水防裂劑改善水泥漿稠度，控制混凝土泌水，以減少沉縮變形�；炷�土緩凝時間適當，可以控制因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮。另外，減水防裂劑可有效地提高混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能;摻加外加劑一方面可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少混凝土的碳化收縮，另一方面在混凝土表面形成微膜，可減少水分蒸發(fā)，防止干燥收縮。

2.6 提高施工質(zhì)量加強混凝土澆筑過程中的振搗控制，保證混凝土內(nèi)部組織密實，達到提高混凝土極限拉伸值的目的。

2.7 混凝土養(yǎng)護的核心是防止混凝土早期表面失水，同時養(yǎng)護可以補充混凝土早期水化需要的水分，有助于水泥水化的進行�；炷�土路面、橋面或地面施工，塑性收縮裂縫是長期困擾的問題。過去混凝土泌水量大，一般采用二次收漿，然后開始養(yǎng)護，防止塑性收縮裂縫�，F(xiàn)代高性能混凝土基本沒有泌水，如果風大或溫度高，水分蒸發(fā)量大，混凝土表面很快就會出現(xiàn)裂縫，必須在終凝前再次抹面閉合裂縫。在工程實踐中，人們也一直在摸索如何更早地開始養(yǎng)護，得到很多成功經(jīng)驗。

3、結(jié)語

綜上所述，大體積混凝土的裂縫對施工及其構(gòu)筑物危害很大，嚴重影響了構(gòu)筑物的安全使用。在施工時一定要嚴格把關(guān)，做好混凝土早期養(yǎng)護及其預(yù)防發(fā)生的措施，把混凝土的裂縫減少到最低限度，以避免危害結(jié)構(gòu)的裂縫的產(chǎn)生。

參考文獻：

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