大体积混凝土施工

1、大体积混凝土的裂缝产生的可能原因与预防措施 关关键词：大体积积混凝土土；裂缝缝；收缩缩；安定定性；裂裂缝控制制 摘摘 要：大大体积混混凝土开开裂后，其其性能与与原状混混凝土性性能相差差很大，尤尤其是对对耐久性性(渗透性)的影响响更大，而而混凝土土渗透反反过来又又会加速速和促使使混凝土土的进一一步恶化化，严重重影响结结构的长长期安全全和耐久久运行。而而裂缝大大多又是是在早期期产生的的，因此此，探讨讨裂缝产产生的原原因和防防止裂缝缝的出现现就显得得格外重重要。通通过对大大体积混混凝土裂裂缝产生生的原因因和类型型的论述述，从各各个环节节提出了了预防裂裂缝的综综合措施施。1.1大大体积混混凝土裂裂缝的

2、可可能原因因1.1.11裂缝缝的类型型和形成成原因大体积混混凝土墩墩台身或或基础等等结构裂裂缝的发发生是由由多种因因素引起起的。各各类裂缝缝产生的的主要影影响因素素如下：1.1.11.1收缩缩裂缝：混凝土土的收缩缩引起收收缩裂缝缝。收缩缩的主要要影响因因素是混混凝土中中的用水水量和水水泥用量量，混凝凝土中的的用水量量和水泥泥用量越越高，混混凝土的的收缩就就越大。选用水泥品品种的不不同，干干缩、收收缩的量量也不同同。收缩缩量较小小的水泥泥为中低低热水泥泥和粉煤煤灰水泥泥。混凝土土的逐渐渐散热和和硬化过过程引起起的收缩缩，会产产生很大大的收缩缩应力，如如果产生生的收缩缩应力超超过当时时的混凝凝土极

3、限限抗拉强强度，就就会在混混凝土中中产生收收缩裂缝缝。 人人们对收收缩给予予了很大大的关注注，但引引人关注注的并不不是收缩缩本身，而而是由于于它会引引起开裂裂。混凝凝土的收收缩现象象有好几几种，比比较熟悉悉的是干干燥收缩缩和温度度收缩，这这里着重重介绍的的是自身身收缩，还还顺便提提及塑性性收缩问问题。 自身身收缩与与干缩一一样，是是由于水水的迁移移而引起起。但它它不是由由于水向向外蒸发发散失，而而是因为为水泥水水化时消消耗水分分造成凝凝胶孔的的液面下下降，形形成弯月月面，产产生所谓谓的自干干燥作用用，混凝凝土体的的相对湿湿度降低低，体积积减小。水水灰比的的变化对对干燥收收缩和自自身收缩缩的影响

4、响正相反反，即当当混凝土土的水灰灰比降低低时干燥燥收缩减减小，而而自身收收缩增大大。如当当水灰比比大于0.5时，其其自干燥燥作用和和自身收收缩与干干缩相比比小得可可以忽略略不计；但是当当水灰比比小于0.335时，体体内相对对湿度会会很快降降低到80%以下，自自身收缩缩与干缩缩则接近近各占一一半。 自身身收缩中中发生于于混凝土土拌合后后的初龄龄期，因因为在这这以后，由由于体内内的自干干燥作用用，相对对湿度降降低，水水化就基基本上终终止了。换换句话说说，在模模板拆除除之前，混混凝土的的自身收收缩大部部分已经经产生，甚甚至已经经完成，而而不像干干燥收缩缩，除了了未覆盖盖且暴露露面很大大的地面面以外，

5、许许多构件件的干缩缩都发生生在拆模模以后，因因此只要要覆盖了了表面，就就认为混混凝土不不发生干干缩。在大体积混混凝土里里，即使使水灰比比并不低低，自身身收缩量量值也不不大，但但是它与与温度收收缩叠加加到一起起，就要要使应力力增大，所所以在水水工大坝坝施工时时早就将将自身收收缩作为为一项性性能指标标进行测测定和考考虑。现现今许多多断面尺尺寸虽不不很大，且且水灰比比也不算算小的混混凝土，如如上所述述，已“达到必必须解决决水化热热及随之之引起的的体积变变形问题题，以最最大限度度减少开开裂影响响”，因而而也需要要像大坝坝一样，需需要考虑虑将温度度收缩和和自身收收缩叠加加的影响响，况且且在这些些结构里里

6、，两者者的发展展速率均均要比大大坝混凝凝土中快快得多，因因此也激激烈得多多。 还有有塑性收收缩，在在水泥活活性大、混混凝土温温度较高高，或者者水灰比比较低的的条件下下也会加加剧引起起开裂。因因为这时时混凝土土的泌水水明显减减少，表表面蒸发发的水分分不能及及时得到到补充，这这时混凝凝土尚处处于塑性性状态，稍稍微受到到一点拉拉力，混混凝土的的表面就就会出现现分布不不规则的的裂缝。出出现裂缝缝以后，混混凝土体体内的水水分蒸发发进一步步加快，于于是裂缝缝迅速扩扩展。所所以在上上述情况况下混凝凝土浇注注后需要要及早覆覆盖。1.1.11.2温差差裂缝混凝土土内部和和外部的的温差过过大会产产生裂缝缝。温差差

7、裂缝的的主要影影响因素素是水泥泥水化热热引起的的混凝土土内部和和混凝土土表面的的温差过过大。特特别是大大体积混混凝土更更易发生生此类裂裂缝。大体积积混凝土土结构一一般要求求一次性性整体浇浇筑，浇浇筑后，水水泥因水水化引起起水化热热，由于于混凝土土体积大大，聚集集在内部部的水泥泥水化热热不容易易散发，混混凝土内内部温度度将显著著升高，而而混凝土土表面土土则散热热较快，形形成了较较大的温温度差，使使混凝土土内部产产生压应应力，表表面产生生拉应力力，此时时，混凝凝龄期短短，抗拉拉强度很很低。当当温差产产生的表表面抗拉拉应力超超过混凝凝土极限限抗拉强强度，则则会在混混凝土的的表面产产生裂缝缝。 大体体

8、积混凝凝土施工工，由于于混凝土土内部与与表面散散热速率率不一样样，在其其表面形形成较大大的温度度梯度，从从而引起起较大的的表面拉拉应力。同同时，此此时混凝凝土的龄龄期很短短，抗拉拉强度很很低，温温差产生生的表面面拉应力力，超过过此时的的混凝土土极限抗抗拉强度度，就会会在混凝凝土表面面产生表表面裂缝缝。此种种裂缝一一般产生生在混凝凝土浇筑筑后的第第3天(升温阶阶段)。混凝凝土降温温阶段，由由于逐渐渐降温而而产生收收缩，再再加上混混凝土硬硬化过程程中，由由于混凝凝土内部部拌合水水的水化化和蒸发发以及胶胶质体的的胶凝等等作用，促促使混凝凝土硬化化时收缩缩。这两两种收缩缩由于受受到基底底或结构构本身的

9、的约束，也也会产生生很大的的拉应力力，直至至出现收收缩裂缝缝。1.1.11.3安定定性裂缝缝安定性性裂缝表表现为龟龟裂，主主要是因因水泥安安定性不不合格而而引起的的。2.1裂裂缝的防防治措施施2.1.11 设计措措施 1) 精心设设计混凝凝土配合合比 混混凝土配配合比设设计时，在在保证混混凝土具具有良好好工作性性的情况况下，应应尽可能能的降低低混凝土土的单位位用水量量，采用用“三低（低低砂率、低低坍落度度、低水水胶比）二二掺（掺掺高效减减水剂和和高性能能引气剂剂）一高高（高粉粉煤灰掺掺量）”的设计计准则，生生产出“高强、高高韧性、中中弹、低低热和高高极拉值值”的抗裂裂混凝土土。 22)增配构构

10、造筋提提高抗裂裂性能，配配筋应采采用小直直径、小小间距。全全截面的的配筋率率应在0.30.55%之间。3)避避免结构构突变产产生应力力集中，在在易产生生应力集集中的薄薄弱环节节采取加加强措施施。4)在在易裂的的边缘部部位设置置暗梁，提提高该部部位的配配筋率，提提高混凝凝土的极极限拉伸伸。5)在在结构设设计中应应充分考考虑施工工时的气气候特征征，合理理设置后后浇缝，在在正常施施工条件件下，后后浇缝间间距2030m，保留留时间一一般不小小于60天。如如不能预预测施工工时的具具体条件件，也可可临时根根据具体体情况作作设计变变更。2.1.22 施工措措施1)严严格控制制混凝土土原材料料的的质质量和技技

11、术标准准，选用用低水化化热水泥泥，粗细细骨料的的含泥量量应尽量量减少(11.55%以下)。.1.1 优选混混凝土各各种原材材料 在在选择大大体积混混凝土用用水泥时时，在条条件许可可的情况况下，应应优先选选用收缩缩性小的的或具有有微膨胀胀性的水水泥。因因为这种种水泥在在水化膨膨胀期（15 d）可产产生一定定的预压压应力，而而在水化化后期预预压应力力可部分分抵消温温度徐变变应力，减减少混凝凝土内的的拉应力力，提高高混凝土土的抗裂裂能力。为为此，水水泥熟料料中的碱碱含量应应低且适适宜【3】，熟熟料中MgO含量在3.00%5.00%，石膏膏与C3A的比值值尽量大大些，C3A、C3S和C2S含量应应分别

12、控控制在5.00%以内、50.0%左右和20.0%左右，这这种熟料料比例的的水泥具具有长期期稳定的的微膨胀胀抗裂性性能【2】。 骨骨料在大大体积混混凝土中中所占比比例一般般为混凝凝土绝对对体积的的80%83%，因此此，在选选择骨料料时，应应选择线线膨胀系系数小、岩岩石弹模模较低、表表面清洁洁无弱包包裹层、级级配良好好的骨料料。 砂砂除满足足骨料规规范要求求外，应应适当放放宽石粉粉或细粉粉含量，这这样不仅仅有利于于提高混混凝土的的工作性性，而且且可提高高混凝土土的密实实性、耐耐久性和和抗裂性性。有研研究表明明，砂子子中石粉粉比例一一般在15%18%之间为为宜。 粉粉煤灰只只要细度度与水泥泥颗粒相

13、相当，烧烧失量小小，含硫硫量和含含碱量低低，需水水量比小小，均可可掺用在在混凝土土中使用用。混凝凝土中掺掺用粉煤煤灰后，可可提高混混凝土的的抗渗性性、耐久久性，减减少收缩缩，降低低胶凝材材料体系系的水化化热，提提高混凝凝土的抗抗拉强度度，抑制制碱骨料料反应，减减少新拌拌混凝土土的泌水水等。这这些诸多多好处均均将有利利于提高高混凝土土的抗裂裂性能。 高高效减水水剂和引引气剂复复合使用用对减少少大体积积混凝土土单位用用水量和和胶凝材材料用量量，改善善新拌混混凝土的的工作度度，提高高硬化混混凝土的的力学、热热学、变变形、耐耐久性等等性能起起着极为为重要的的作用，也也是混凝凝土向高高性能化化发展的的不

14、可或或缺的重重要组分分。 22)细致分分析混凝凝土集料料的配比比，控制制混凝土土的水灰灰比，减减少混凝凝土的坍坍落度，合合理掺加加塑化剂剂和减少少剂。 33)采用综综合措施施，控制制混凝土土初始温温度 混混凝土温温度和温温度变化化对混凝凝土裂缝缝是极其其敏感的的。当混混凝土从从零应力力温度T2降低到到混凝土土开裂的的温度Tt时，t时刻的的混凝土土拉应力力t超过了t时刻的的混凝土土极限拉拉应力tu。因此此，通过过降低混混凝土内内的水化化热温度度(主要通通过掺用用高效减减水剂减减少用水水，减少少胶凝材材料，多多掺粉煤煤灰和矿矿物掺和和料)和混凝凝土初始始温度(通过骨骨料水冷冷和风冷冷降温、加加冰和

15、加加冷却水水拌和、各各生产环环节加强强保温以以免冷量量损失等等措施，降降低混凝凝土初始始温度)，减少少和避免免裂缝风风险。 人人工控制制混凝土土温度的的措施(如：体体内埋设设冷却水水管和风风管、表表面洒水水冷却、表表面保温温材料保保护)主要是是针对后后期而言言，对早早期因热热原因引引起的裂裂缝是无无助的。比比如表面面保温材材料保护护可以减减少内外外温差，但但不可避避免的招招致混凝凝土体内内温度T1很高，从从受约束束而导致致贯穿裂裂缝的角角度看，是是一个潜潜在恶化化裂缝的的条件。因因为体内内热量迟迟早是要要散发掉掉的。另另外人工工控制混混凝土温温度还需需注意的的问题是是防止“过速冷冷却”和“超冷”，过速速冷却不不仅会使使混凝土土温度梯梯度过大大，而且且早期的的过速超超冷会影影响水泥泥胶体体体系的水水化程度度和早期期强度，更更易产生生早期热热裂缝。超超冷会使使混凝土土温差过过大，引引起温差差裂缝浇筑时时间尽量量安排在在夜间，最最大限度度降低混混凝土的的初凝温温度。白白天施工工时要求求在沙、石石堆场搭搭设简易易遮阳装装置，或或用湿麻麻袋覆盖盖，必要要时向骨骨料喷冷冷水。混混凝土泵泵送时，在在水平及及垂直泵泵管上加加盖草袋袋，并喷喷冷水。4)根根据工程程特点，可可以利用用混凝土土后期强强度，这这样