[摘 要] 大体积混凝土硬化时由于要释放出大量的水化热,将导致混凝土内部温度过高,经常出现很多裂缝,是工程实践中存在的常见问题。本文几个方面来分析大体积混凝土结构出现裂缝的原因,并讨论了相应的技术措施。
[关键词] 大体积混凝土 裂缝 技术措施
随着我国建筑市场的快速发展,大型建筑工程也变得越来越多,特别是在一些大坝、桥梁以及高层建筑的基础工程中混凝土的消耗量很大,同时会出现大体积混凝土(混凝土结构物中实体最小尺寸大于或等于1m的部位所用的混凝土称为大体积混凝土),而大体积混凝土硬化时要释放出大量的水化热,使混凝土内部温度过高,经常出现很多裂缝。这些裂缝必然会影响到结构的整体性和耐久性,所以减少大体积混凝土的裂缝显得至关重要。
一、裂缝产生的原因
1.内外温差的影响
由于大体积混凝土浇筑后,水泥水化会在其内部产生大量的热量,而其热量不易散发,使混凝土内部温度升高,而其外露表面热量易散发,就必然会造成混凝土内部与表面的温差过大,这样就会产生温度应力和温度变形。会使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。混凝土越厚,水泥用量越大,内部温度愈高。而且温差越大,其温度应力也越大。如温差产生的表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度,就会在其表面产生裂缝。
同时,如果在混凝土施工阶段气温下降较大的话,会使混凝土内外温差增大,形成较大的温度应力,使大体积混凝土表面出现裂缝。
2.约束条件的影响
浇筑大体积混凝土时,其内部产生的水化热会使混凝土的温度升高,由此产生的变形可能会受到已有结构或模板的约束,从而产生约束应力。在混凝土浇筑完成后,温度的上升会使混凝土产生的膨胀变形,周边的约束会使其内部产生压应力。而当混凝土水化反应减慢,温度下降时,又会在其内部产生拉应力,当其超过混凝土的`当时的抗拉强度时,其内部会出现垂直裂缝。
3.混凝土的收缩变形
在施工中, 大体积混凝土因收缩变形也会引起的裂缝,水泥的量、混凝土配合比、外加剂与施工工艺、养护条件等都是影响混凝土收缩的因素。
混凝土塑性收缩裂缝发生在降温阶段,硬化之前, 混凝土的体积随温度不断减小而产生收缩,同时混凝土的硬化过程也混凝土内部胶质体的胶凝过程,这样使大体积混凝土产生硬化收缩。当收缩应力大于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,这种裂缝有时会成为贯穿全断面的结构性裂缝,给结构带来质量隐患。
水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多会引起混凝土产生龟裂裂缝,所以在水泥和骨料的选取时要把好质量关。
另外,在浇筑大体积混凝土时,如果使用的混凝土坍落度和外加剂不同,以及振捣的密实程度不一致,都会使混凝土产生不匀质性,形成混凝土弹性模量也不同,使混凝土在收缩变形中形成局部应力集中,产生裂缝。
二、减少混凝土裂缝的技术措施