大体积混凝土裂缝产生的原因及质量控制

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发布时间：2021-09-09

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大体积混凝土裂缝产生的原因及质量控制
刘勇杨毅
(深圳市宝安区工程质量监督检验站深圳518101)
摘要：通过阐述大体积混凝土裂缝产生的原因以及在施工中的质量控制，探讨在施工中控制大体积混凝土开
裂的有效措施。
关键词：大体积混凝土；裂缝；质量控制
1 前言
深圳地区近年来建筑业发展迅速，一幢幢高层
建筑拔地而起，由于深圳属沿海地区．地质条件较复
杂，箱型基础、筏板基础等大体积混凝土的应用仍十
分广泛。然而在大体积混凝土施工中，若不重视水
泥水化热引起的温度变化和混凝土收缩产生的温度
应力和收缩应力，则较易产生裂缝，严重影响施工质
量和工期。因此，如何有效控制温度应力和温度变
形裂缝的开展．是大体积混凝土结构施T 中的一个
重要研究课题
2 大体积混凝土裂缝的成因
2．1 混凝土裂缝
混凝土裂缝分为微观裂缝和宏观裂缝，主要有：
(1)由外荷载的直接应力(即按常规计算的主要
应力)引起的裂缝；
(2)由结构的次应力引起的裂缝；
(3)由变形变化引起的裂缝．即由温度、收缩、不
均匀沉降、膨胀等变形变化产生应力而引起。
2．2 大体积混凝土裂缝的成因
大体积混凝土的裂缝大多由变形变化而引起．
即结构要求变形，但当变形受到约束得不到满足时
就产生应力．当该应力超过混凝土抗拉强度时就引
起裂缝。裂缝按深度一般可分为表面裂缝、深层裂
缝和贯穿裂缝等3种。
大体积混凝土工程水泥用量大，水化热大量积
聚，但散发得很慢，造成混凝土内部外较大的温差．
由此形成的温度应力是大体积混凝土施工阶段产生
的温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果。一方面是
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混凝土由于内外温差产生应力和应变．另一方面是
结构外约束和混凝土各支点问的约束(内约束)阻止
这种应变，一旦温度应力超过混凝土能承受的抗拉
强度时就会产生裂缝。
混凝土在浇筑后数日水化热已基本释放．混凝
土从最高温逐渐降温，其降温结果引起混凝土收缩，
混凝土表面干缩快而内部收缩慢．表面干缩受到内
部混凝土的约束，因而在表面产生拉应力．这是造成
表面裂缝的重要原因。
混凝土中多余水分蒸发等引起体积收缩变形，
受到地基和结构边界条件的约束(外约束)，不能自
由变形，导致产生温度应力(拉应力)．当该温度应力
超过混凝土抗拉强度时，则从约束面开始向上开裂
形成温度裂缝。如该温度应力足够大，则严重时可
能产生贯穿裂缝，破坏结构的整体性、耐久性和防水
性，影响正常使用。
3 大体积混凝土施工质量控制
3．1 施工前的质量控制
(1)选用中低热的水泥品种
混凝土升温的热源是水泥水化热，选用中低热
的水泥品种．可减少水化热，使混凝土减少升温，如
采用矿渣硅酸盐水泥，水化热量可减小约28％。
(2)掺入减水剂
减水剂不仅能明显改善混凝土和易性．还可减
少约10％的拌合水和10％的水泥．从而降低水化热。
(3)掺入粉煤灰
由于粉煤灰具有一定活性，用其替代部分水泥
可改善混凝土的粘塑性和可泵性．但其早期抗拉强
度及早期极限拉伸值均有少量降低，故对粉煤灰掺
入量要加以控制，否则表面易出现细微裂缝。