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浅析大体积混凝土裂缝

大体积混凝土的施工技术要求比较高，也是目前建筑业界普遍面临的问题，

裂缝防治不能单单从一个方面着手，应在大体积混凝土工程设计、设计构造要求、

混凝土强度等级选择、混凝土后期强度利用、混凝土材料选择、配比的设计、制

备、运输、施工，混凝土的保温保湿养护以及在混凝土浇筑硬化过程中浇筑体内

温度及温度应力的监测和应急预案的制定等技术环节，采取了一系列的技术措

施，采用合理的施工方法，才能有效地防止裂缝的发生成功，确保工程质量。

标签：大体积混凝土；裂缝；控制；温度裂缝；优化配合比；成型工艺

前言

大体积混凝土的特点是以大区段为单位进行施工，施工体积厚大，由此带来

的问题是水泥水化作用所放出的热量造成较大的内外温差，加之混凝土早期的抗

拉强度底，弹性模量小，致使混凝土开裂，影响工程质量。本文从混凝土裂缝产

生的原因着手，经过深入的分析和工程实例，如何在施工前和施工过程中制定相

应的施工措施，严格控制裂缝产生和发展，以保证工程质量提出了相应的观点。

1大体积混凝土的定义

我国的大体积混凝土施工规范（GB50496-2009）中明确定义：混凝土结构

物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料

水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。

2大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂

缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等，其中主要影响的还是收缩裂缝、

温度裂缝以及沉陷裂缝。

2.1收缩裂缝

混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩，对于大体积混凝土，

这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束，就会在混凝土体内产生

相应的收缩应力，当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混

凝土中产生收缩裂缝。

2.2温度裂缝

温度裂缝产生的原因有以下两个方面：

（1）由于温差较大引起的，混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热，

内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，混凝土内部膨胀高于外部，

此时混凝土表面将受到很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，因而出现

裂缝。

（2）结构温差较大，当大体积混凝土浇筑在约束地基（例如桩基）上时，

由于受到外界的约束，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，或根本无法

消除约束，裂缝易发生深进，直至贯穿整个混凝土整体。

2.3沉陷裂缝

沉陷裂缝多属进深或贯穿性裂缝，走向与基础沉陷情况有关，可能出现在结

构的上部或下部，一般与地面垂直。

3保证大体积混凝土质量及控制裂缝的措施

综上所述，大体积混凝土产生裂缝的原因主要可以归纳为以下三个大的方

面：温度裂缝、收缩裂缝及沉陷裂缝。可以通过以下措施控制混凝土结构物裂缝

的产生。

4防治措施

4.1设计措施

4.1.1地基处理

大体积混凝土地基对基础的影响十分明显。在设计时主要应防止地基产生不

均匀沉降。

4.1.2合理分缝分块

从现有施工技术水平出发，合理分缝分块，应能使结构起到调节温度变化的

作用，确保混凝土有自由伸缩的余地，以达到释放温度应力为目的。

4.1.3合理设置分布筋

由于钢的弹性模量约为混凝土的7～15倍，所以当混凝土内应力达到抗拉强

度面开始裂缝时，此时的钢筋应力很小，将不超过10～20MPa。因此想利用钢

筋来防止混凝土裂缝的出现，是不可能达到目的。但是合理布置分布钢筋，可以

起到减轻混凝土收缩程度，限制裂缝的开展。

4.2模板与钢筋

4.2.1模板

大体积混凝土施工时，模板承受着混凝土侧压力及振捣混凝土的振动力，因

此保证模板及其支撑系统的可靠性，防止模板产生过大的变形时完全必要的。

4.2.2钢筋

在混凝土中如果使用严重锈蚀的钢筋，体积会增大。因此入模前钢筋的除锈

工作是必须要做的，锈蚀严重的钢筋禁止使用。

4.3对施工材料的要求

（1）合理选择水泥。尽量选用低热或中热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥），

或利用混凝土的后期强度以降低水泥用量，减少水化热。

（2）适当搀加粉煤灰。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，降低胶凝材料体系的水化热。

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