大体积混凝土的施工裂缝与成因与防治.docVIP

PAGE PAGE 1 大体积混凝土的施工裂缝与成因与防治 　　摘要:本文探讨了大体积混凝土施工裂缝出现的常见的原因以及防治的对策。 　　关键词:大体积混凝土，裂缝，原因，防治 　　中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号： 　　随着经济的高速发展与城市人口的迅速增长，我国许多城市房屋建筑工程也越来越大型化、复杂化。 　　水泥凝结时，会产生大量的水化热，由于混凝土是绝热材料，因此产生的水化热不能及时释放，导致大体积混凝土内部温度不断升高，形成混凝土的内外温差，当温差过大或升降速度过快时，混凝上就会出现温度裂缝。 　　一、大体积混凝土施工裂缝成因 　　据有关资料统计，由施工因素造成的混凝土早期裂缝占80％左右，因混凝土材料方面的原因造成的裂缝占15％左右，因设计不当造成的裂缝占5％左右。下面就主要的几个成因进行讨论: 　　1.1施工工艺因素 　　在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装的过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、竖向的、斜向的、水平的、表面的、贯穿的等各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位与走向、裂缝宽度因产生的原因而异，通常有: 　　(1)振捣方式不当引起裂缝 　　不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂，或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。 　　(2)养护不当引起混凝土开裂 　　现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。混凝土浇筑后，若表面不及时覆盖进行潮湿养护，表面水分迅速蒸发，很容易产生收缩裂缝、特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下，干缩更容易发生。 　　1.2外界环境因素 　　(1)温度 　　大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果。一方面是混凝土由于内外温差而产生应力与应变，另一方面是混凝土本身的强度和抵抗变形的能力。混凝土内部温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束后，将产生很大应力。当这种应力超过了混凝土可以承受的抗拉强度时，就会产生裂缝。水泥水化过程是大体积混凝土中的主要温度因素。 　　(2)钢筋锈蚀因素 　　由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长了约2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。 　　1.3材料质量因素 　　通常我们所讲的混凝土指的是水泥混凝土，主要由水泥、水、砂石集料组成，其中水泥和水起胶凝作用，集料起骨架填充作用，水泥和水发生反应后形成坚硬的水泥石，将集料颗粒牢固地粘结成整体，使混凝土具有一定的强度。但是若组成混凝土所用的材料质量不合格，则会影响混凝土的强度，导致混凝土结构出现裂缝。 　　(1)水泥 　　水泥出厂时强度不足，水泥过期或受潮，可导致混凝土强度不足，从而引起混凝土开裂。当水泥中含碱超过了一定的量(如0.6%)，同时又使用了含有碱活性的骨料，可能产生碱骨料反应。 　　水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢，在谁泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用，可破坏已硬化的水泥石，使混凝上抗拉强度下降。 　　(2)砂、石骨料 　　砂石粒径太小、级配不良、孔隙率大，将导致水泥和拌和水用量增大，影响混凝土的强度，使混凝土的收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中通常含有各种有害物质，如云母、泥土、有机物、硫酸盐与硫化物等。这些物质一定程度上降低了集料与水泥石的粘附性。 　　二、大体积混凝土施工的裂缝控制技术措施 　　在大体积混凝土工程施工中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，是防止混凝土出现有害的温度裂缝的关系问题。这需要在大体积混凝土结构的设计、混凝土材料的选择、配合比设计、拌制、运输、浇筑、保温养护及施工过程中混凝土浇筑内部温度和温度应力的监测等环节，采取一系列的技术措施。 　　2.1设计措施 　　(1)水泥 　　大体积混凝土的强度等级宜在C20～C35范围内选用，利用后期强度R60甚至R90。采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值，可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用，这是大体积混凝土配合比选择的特殊性。强度等级C25～C35的范围内选用，水泥用量最好不超过38kg/m3。应优先采用水化热低的矿渣水泥配制大体积