混凝土裂缝产生原因

1、年夜体积混凝土的裂纟逢产生的可育皂原 因与预防办法1.1时间：2021.03. 03创作：欧阳学1.2年夜体积混凝土裂缝的可能原因裂缝的类型和形成原因年夜体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的产生是由多 种因素弓I起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下：收缩裂缝：混凝土的收缩弓I起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混 凝土中的用水量和水泥用量，混凝土中的用水量和水泥用 量越高，混凝土的收缩就越年夜。选用水泥品种的不合，干缩、收缩的量也不合。收缩量 较划、的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。混凝土的逐渐散热和硬T匕过程弓I起的收缩，会产生很年 夜的收缩应力，如果产生的收缩应力超出那时的W昆凝土极 限抗拉强度，

2、就会在混凝土中产生收缩裂缝。人们对收缩给予了很年夜的关注，但引人关注的其实不 是收缩自己，而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象 有好几种，比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩，这里着童 介绍的是自身收缩，还丿帧便提及塑性收缩问题。自身收缩与干缩一样，是由于水的迁移而引起。但它不 是由于水向夕卜蒸发散失，而是因为水泥水彳匕时消耗水分造 成凝胶孔的液面下降，形成弯月面，产生所谓的自干燥作 用，混凝土体的相对湿度降低，体积减J、。水灰上匕的变更 对干燥收缩和自身收缩的影响正相反，即当龙昆凝土的水灰 比降低时干燥收缩减小，而自身收缩增年夜。如当 水灰比 年夜于0.5时，其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得

3、可 以忽略不计；可是当水灰比小于0.35时，体内相对湿度会 很快降低到80%以下，自身收缩与干缩则接近各占一半。自身收缩中产生于w昆凝土拌合后的初龄期，因为在这以 后，由于体内的自干燥作用，相对湿度降低，水化就基本 上终止了。换句话说，在模板裁撤之前，混凝土的自身收 缩年夜部分已经产生，甚至已经完成，而不像干燥收缩， 除未笼盖且流露面很年夜的空中以外，许多构件的干缩都 产生在拆模以后，因此只要笼盖了概略，就认为w昆凝土不 产生干缩。在年夜体积w昆凝土里，即T吏水灰比其实不低，自身收缩 量值也不年夜，可是它与温度收缩叠加到一起，就要使应 力増年夜，所以在水工年夜坝施工时早就将自身收缩作为 一项性

4、能指标进行测定和考虑。现今许多断面尺寸虽不很 年夜，且水灰比也不算小的混凝土，如上所述，已“达到必 须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最年夜限度 减少开裂影响： 因而也需要像年夜坝一样，需要考虑将温 度收缩和自 身收缩叠加的影响，况且在这些结构里，两者 的成长速率均要比年夜坝混凝土中快很多，因此也激烈很 多。还有塑性收缩，在水泥活性年夜、昆凝土温度较离，或 者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时5昆凝 土的泌水明显减少，概略蒸发的水分不克不及及时获得弥 补，这时5昆凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，W昆 凝土的概略就会呈现散布不规则的裂缝。呈现裂缝以后， 混凝土体内的水分蒸发

5、进一步加快，于是裂缝迅速扩展。 所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早笼盖。1.1.1.2 温差裂缝混凝土内部和外部的温差过年夜会产生裂缝。温差裂缝 的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土 概略的温差过年夜。特别是年夜体积混凝土更易产生此类 裂缝。年夜体积昆凝土结构一般要求一次性整体浇筑，浇筑后， 水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积年夜，聚集在内 部的水泥水化热不容易散发，混凝土内部温度将显著升高， 而混凝土槪略土则散热较快，形成了较年夜的温度差，使 勺昆凝土內部产生压应力，概略严生拉应力，此时，昆凝龄 期短，抗拉强度很低。当温差产生的槪略抗拉应力超出昆 凝土极限抗拉强度，则会在混

6、凝土的概略产生裂缝。年夜体积W昆凝土施工，由于昆凝土內 部与概略散热速率 不一样，在其概略形成较年夜的温度梯度，从而引起较年 夜的概略拉应力。同时，此时昆凝土的龄期很短，抗拉强 度很低，温差产生的概略拉应力，超出此时的昆凝土极限 抗拉强度，就会在混凝土概略产生概略裂缝。此种裂缝一 般产生在昆凝土浇筑后的第3天（升温阶段）。龙昆凝土降温阶 段，由于逐渐降温而产生收缩，再加上w昆凝土硬彳匕过程中， 由 于混凝土内 部拌合水的水彳匕和蒸发以及胶 质体的 胶凝等 作用，促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底 或结构自己的约束，也会产生很年夜的拉应力，直至呈现 收缩裂缝。1.1.1.3 安定性裂缝

7、安定性裂缝表示为龟裂，主要是因水泥安定性不合格而 引起的。2.1 裂缝的防治办法2.1.1设计办法1）精丿设计昆凝土酉己合比混凝土酉己合比设计时，在包管W昆凝土具有良戈手工作性的 情况下，应尽可能的 降低混凝土的 单位用 水量，采取“三低 （低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和 高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产 出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。2）增配构造筋提高抗裂性能，配筋应釆取小直径、小间 距。全截面的配筋率应在0.3一0.5%之间。3）避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄 弱环节釆纳加强办法。4）在易裂的边沿部位设置暗梁，提高

8、该部位的配筋率， 提高昆凝土的 极P艮拉 伸。5）在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设 置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距20一30m, 保 存时间一般不小于60天。如不克不及预测施工时的具体条 件，也可临时根据具体悄*况作设计变动。2.1.2施工办法1）严格控制混凝土原资料的的质量和技术标准，选用低 水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少（1一1.5%以 下）。2.1.1优选混凝土各种原资料在选择年夜体积w昆凝土用水泥时，在条件许可的情况下， 应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种 水泥在水彳匕膨胀期（5d）可严生_定的预压应力，而在 水彳匕后期预压应力可部分抵消温

9、度徐变应力，减少昆凝土 内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。为此，水泥熟料中 的碱含量应低且适宜【3】，熟料中MgO含量在3.0%5.0%, 石膏与C3A的比值尽量年夜些，C3A、C3S和C2S含量应 辨别控制在5.0%以内、50.0%左右和20.0%左右，这种熟料 比例的水泥具有长期稳定的微膨胀抗裂性能【2丄骨料在年夜体积w昆凝土中所 占比例一般为昆凝土纟色对体 积的80%83%,因此，在选择骨料时，应选择线膨胀系 数小、岩石弹模较低、概略清洁无弱包衷层、级配良好的 骨料。砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量， 这样不但有利于提高混凝土的工作性，并且可提高混凝土 的密实性、耐久性和

10、抗裂性。有研究标明，砂子中石粉比 例一般在15%18%之间为宜。粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当，烧失量小，含硫量和 含碱量低，需水量比小，均可掺用在混凝土中使用。混凝 土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减 少收缩，降低胶凝资料体系的水化热，提高混凝土的抗拉 强度，抑制碱骨料反响，减少新拌混凝土的泌水等。这些 诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。高效减水剂和引 气剂复合使用 对减少年夜体积混凝土单 位用水量和胶凝资料用量，改良新拌混凝土的工作度，提 高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极 为重要的作用，也是混凝土向高性能化成长的不成或缺的 童要组分。2）细致阐发混凝土

11、集料的酉己比，控制w昆凝土的水灰比， 减少w昆凝土的坍落度，合理掺加塑（匕剂和减少剂。3）采取综合办法，控制混凝土初始温度混凝土温度和温度变更对混凝土裂缝是极其敏感的。当 混凝土从零应力温度 T2降低到混凝土开裂的温度 Tt时，t 时刻的w昆凝土拉应力 ot超出了 I时刻的w昆凝土极P艮拉应力 OtUo因此，通过降低混凝土内的水化热温度（主要通过掺用 高效减水剂减少用水，减少胶凝资料，多扌参粉煤灰和矿物 扌参杂料）和w昆凝土初始温度（通过骨料水冷和风冷降温、加冰 和加冷却水拌和、各生产环节加强保温以免冷量损失等办 法，降低$昆凝土初始温度），减少和避免裂缝风险。人工扌空制昆凝土温度的办法（如：

12、体内埋设冷却水管和风 管、概略洒水冷却、概略保温资料呵护）主要是针对后期而 言，对早期因热原因引起的裂缝是无助的。比方概略保温 资料呵护可以减少内夕卜温差，但不成避免的招致昆凝土体 内温度T1很高，从受约束而招致贯穿裂缝的玮度看，是一 个潜在好转裂缝的条件。因为体内热量早晚是要散发失落 的。另夕卜人工控制勺昆凝土温度还需注怠的问题是避免“过速 冷却r口“超冷，过速冷却不但会使混凝土温度梯度过年 夜，并且早期的过速超冷会影响水泥一胶体体系的水化水 平和早期强度，更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温 差过年夜，引起温差裂缝浇筑时间尽量安插在夜间，最年夜限度降低混凝土的初 凝温度。白日施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置.， 或用湿麻径笼盖，需要时向 骨料喷冷水。混凝土泵送时， 在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。4）根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以 减少用 水量，减少水化热和收缩。5）加强混凝土的