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、大体积混凝土主要质量问题的成因及影响因素

大体积混凝土最主要可能出现的质量问题是混凝土裂缝，而裂缝产生的原

因有以下几点：

1.大体积混凝土浇筑后集聚在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温

度将显著升高，混凝土产生自内向外的膨胀，就在混凝土内部产生压应力，在

外表面产生拉应力，由于此时混凝土的强度低，自有强度不足以克服拉应力即

产生表面裂缝。

2.在降温阶段新浇混凝土产生收缩，但存在较强的地基或基础的约束而不

能自由收缩。升温阶段快，混凝土弹性模量低，徐变的影响大，所以降温时产

生的拉应力大于升温时产生的压应力。差值过大时，将在混凝土内部产生裂缝。

内部裂缝和外部裂缝重合形成贯穿裂缝，成为混凝土的重大质量缺陷。

3.混凝土水灰比过大，浇注后混凝土收缩量大，形成裂缝。

4.施工时振捣不密实，造成混凝土因收缩出现裂缝。

5.表面搓压时机不当、遍数不够，出现干缩裂缝。

6.混凝土初凝后养护不到位，混凝土表面出现干缩裂缝。

分析上述六类因素，其中4-6条是需要在施工过程中解决的，第4条需在搅

拌混凝土时解决。第1、2条需通过理论分析找到解决的途径。

根据前面的分析我们知道要避免1、2类的裂缝出现就是要使产生的拉应力

小于同期混凝土抗拉强度的标准值，并有一定的安全系数。而产生拉应力时因

为混凝土浇注后一段时间内温度的快速上升和下降，显然控制温度的变化才能

最终避免裂缝的出现。

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下面我们来分析温度变化和应力的关系。

首先，我们来看应力和温度的关系，混凝土内部的温度应力σ

max

σ＝Eα△T(1-(1)/(coshβL/2))H(t,τ)………(1)

max

2

式中：E——混凝土的弹性模量(N/mm)

α——混凝土的线膨胀系数(10-5/℃)

△T——温差(℃)指混凝土内部温度与表面温度之差。

L——板长(mm)β＝C／HE

x

H——板厚(mm)H＞0.2L时，取H＝0.2LC——地基水平阻力系数(N/mm3)

x

H(t，τ)…考虑徐变后的混凝土松驰系数，其中，t——产生约束应力时的龄期，

τ——约束应力延续时间。

注意同期内降温阶段由于混凝土收缩引起的应力应转化为当量温差，

计入△T一并计算σ。

max

分析（1）式，针对一个特定的项目式中E、cosh、β、L、H均为固定值，

对应力影响最大的就是△T，即温差。而且是正比关系，也就是温差越大应力越

大，越容易产生裂缝。

混凝土浇注完后的表面温度取决于大气温度，受工程进度及工期的影响，

大气温度是我们难以选择和控制的。下面来分析混凝土的内部温度。

混凝土浇注完后内部的最高温度是混凝土浇筑温度、实际水化热造成的温

升和混凝土散热温度的总和。根据已有的大量的测温资料显示，混凝土内部的

最高温度大多发生在浇筑后的3～5天。混凝土内部的最高温度T可按下式计

max

算：

T＝T+(WQ/Cr)ξ+(F)/(50)(2)

max0

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