大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

陳晶琦

（中電投電力工程有限公司，上海 200233）

在電力工程建設(shè)中，大體積混凝土已占有極為重要的地位，然而，因?yàn)閷Υ篌w積混凝土還沒有形成全面而深刻的認(rèn)識(shí)，所以混凝土建筑物常在工程結(jié)束一個(gè)月之后出現(xiàn)裂縫。這會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，并且留下巨大的安全隱患。找出大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，并且進(jìn)行預(yù)防控制，是工程建設(shè)面臨的一個(gè)重大課題。

1 大體積混凝土裂縫類型及產(chǎn)生的原因

所謂的大體積混凝土，大致可以理解為尺寸、體積很大的混凝土。對于大體積混凝土，美國對混凝土的定義就是：所有的現(xiàn)澆混凝土，它的尺寸必須足以解決水熱化問題以及由水熱化引起的變形問題，以盡量降低裂縫造成的損失。導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的因素眾多，其中包括溫度和濕度的改變、混凝土自身的不均勻性、結(jié)構(gòu)欠合理、原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、模塊出現(xiàn)變形、基礎(chǔ)不穩(wěn)定等。溫差、安定性、自身收縮性、塑性收縮裂縫是大體積混凝土裂縫的主要類型，下面對這些裂縫的產(chǎn)生原因做具體的分析。

第一，溫差裂縫?；炷羶?nèi)外的溫差太大，會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。水泥水化熱導(dǎo)致混凝土內(nèi)部與表面的溫度相差過大是產(chǎn)生溫差裂縫的主要原因。這種裂縫更多的是出現(xiàn)在大體積混凝土中。主要有三種情況會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)溫差：一，大量的水化熱產(chǎn)生于混凝土澆筑初期，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度與混凝土表面溫度相差過大，進(jìn)而混凝土出現(xiàn)裂縫；二，混凝土表面溫度在工程拆模前后下降太過迅速，混凝土產(chǎn)生裂縫；三，熱量在混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到最高的時(shí)候開始散發(fā)，散發(fā)之后，混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到最低，最高溫度與最低溫度的相差值就是內(nèi)部溫差。

第二，收縮裂縫?；炷潦湛s裂縫在工程建設(shè)中是極為常見的。在散熱和硬化的過程中，混凝土的體積出現(xiàn)收縮。當(dāng)外界對混凝土的收縮進(jìn)行限制的時(shí)候，混凝土內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)收縮應(yīng)力，如果這種收縮應(yīng)力已經(jīng)超過混凝土最大抗拉強(qiáng)度，就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮裂縫。混凝土收縮主要受用水量、水泥種類、水泥使用量這三種因素的影響。

第三，安定性裂縫。龜裂是安定性裂縫的主要表現(xiàn)形式，所用水泥的安定性差是引起安定性裂縫的主要原因。

2 大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1 設(shè)計(jì)措施

在設(shè)計(jì)方面的預(yù)防措施主要包括以下幾點(diǎn)：

第一，對混凝土的配合比例進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。在確?；炷辆邆漭^好的工作性的基礎(chǔ)上，以“三低、二摻、一高”為原則，最大程度的減少混凝土的單位用水量，進(jìn)而使得生產(chǎn)出的抗裂混凝土具備“強(qiáng)度高、韌性高、彈力適中、抗拉值高”的特點(diǎn)。

第二，改進(jìn)配筋方式。使用直徑小、間距小的配筋方法，進(jìn)而提高混凝土的抗裂性能。

第三，防治混凝土結(jié)構(gòu)突變導(dǎo)致應(yīng)力集中的產(chǎn)生。

第四，在邊緣、容易產(chǎn)生裂縫的部位，安置暗梁，進(jìn)而提高此部位的配筋率，提高極限抗拉強(qiáng)度。

第五，在設(shè)計(jì)的過程中，注意工程施工時(shí)候的氣候，對后澆縫進(jìn)行合理的設(shè)置。

3.2 溫度控制措施

對溫度進(jìn)行控制主要可以從以下幾個(gè)方面著手：

第一，通過改進(jìn)骨料級配、選擇干硬性混凝土、添加塑化劑、添加引氣劑等方法減少混凝土的單位水泥用量。

第二，在寒冷季節(jié)，對長期暴露的澆筑塊表面以及薄壁結(jié)構(gòu)實(shí)施保溫措施。

第三，當(dāng)天氣較熱的時(shí)候，對混凝土進(jìn)行澆筑要注意降低澆筑的厚度，以利用澆筑表面散熱。

第四，對拆模的時(shí)間要準(zhǔn)確把握，當(dāng)氣溫突然降低的時(shí)候，要采取保溫措施，防治混凝土表面出現(xiàn)巨大的溫度梯度。

第五，把水管埋入混凝土中，并在水管里注入冷水，已達(dá)到降溫的效果。

3.3 原材料措施

第一，水泥，盡量使用低熱水泥，比如火山灰水泥，這樣可以有效降低水泥的水化熱。

第二，添加適量的具有減少水量、提高塑性、緩凝等作用的外加劑，進(jìn)而提高拌合物的流動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)水化熱降低的目的。

第三，添加適量的粉煤灰，把適量的粉煤灰摻入混凝土中，可以減少混凝土收縮、降低水化熱、提高混凝土的耐久性和抗拉值。

第四，對混凝土的后期強(qiáng)度進(jìn)行充分利用，減少水泥用量。

第五，選用那些線膨脹系數(shù)小、表層潔凈、級配合理、沒有弱包裹層的骨料。

結(jié)語

大體積混凝土出現(xiàn)裂縫帶來的危害是非常嚴(yán)重的，它不但會(huì)使得建筑物的抗?jié)B能力下降，進(jìn)而破壞建筑物的使用功能，而且會(huì)導(dǎo)致鋼筋被銹蝕、混凝土被碳化、原材料的耐久性降低，進(jìn)而使得建筑物的承受能力下降。然而，在建設(shè)以及使用的過程中，大體積混凝土出現(xiàn)各種裂縫已經(jīng)是一個(gè)極為普遍的現(xiàn)象。大量的實(shí)踐也證明，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是沒有辦法避免的，大體積混凝土裂縫是一種人們能接受的材料特性，所以只能采取措施把裂縫帶來的損害控制在一定范圍之內(nèi)。

要有效防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，對混凝土的養(yǎng)護(hù)也很重要，這主要可以從兩個(gè)方面著手：一，避免混凝土受到溫度、濕度變形的侵害，對有害的干縮、冷縮要進(jìn)行預(yù)防；二，確保水泥水化熱作用得到充分的發(fā)揮，以達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度和抗裂值。除此之外，要注意澆筑混凝土之后的最初幾天要加大養(yǎng)護(hù)力度，因?yàn)檫@幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵。

總而言之，導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的因素眾多，一旦沒有處理好，會(huì)給建筑工程留下重大的安全隱患。但是，如果能夠嚴(yán)格遵照操作規(guī)范進(jìn)行施工，積極的探尋混凝土出現(xiàn)裂縫的原因，并及時(shí)采取正確的預(yù)防措施，就可以對大體積混凝土裂縫進(jìn)行有效的控制。

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