大体积混凝土裂缝产生原因分析及控制技术讨论

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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原因分析及控制技术讨论
刘兴彦曾令宏
(湖南大学土木工程学院，长沙410082)
[摘要] 随着基础建设的迅速发展，大体积混凝土应用越来越多，但大体积混凝土控制不好容易产生裂缝，分析了大
体积混凝土裂缝产生的原因，从原材料控制、设计、施工、养护等方面提出了大体积混凝土的裂缝控制措施，
从而解决大体积混凝土的裂缝问题。
【关键词] 大体积混凝土；裂缝；分析；控制
[中图分类号】TU755．6 [文献标志码] A [文章编号]1001—523X(2010)08-0046-03
DISCUSSIoN oN THE CRACK REASoNS AND CoNTRoL
TECI QUE oF BULK CoNCI TE
Liu Xing·-yah Zeng Ling-·hong
[Abstract]
[Keywords]
Bulk concrete is widely used with the development of base construction．It is of the advantages of low price，
convenience construction and large beating capacity．It illustrates the definition of large bulk of concrete，analyses
the reasons of crack in large bulk of concrete，puts forward measures to control large bulk of concrete crack
material control，design，construction and maintenance，SO as to solve the problem of large bulk of concrete crack
improve projeet quality．
Bulk concrete；crack；analysis；control measure
1 大体积混凝土简述
大体积混凝土的定义，目前世界各国解释不尽一致，日
本建筑学会定义为：“结构最小断面尺寸在80 cm以上，同时
水化热引起的混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过
25~C的混凝土，称之为大体积混凝土。”原苏联规范规定：“夏
期施工时，浇筑表面系数大于3的结构物，混凝土拌合物从
搅拌站运出时的温度应不超过30~C～35~C。”我国在《普通
混凝土配合比设计规范》(JGJ／T 55)中对大体积混凝土解释
为：混凝土结构物中实体最小尺寸不小于或等于1 m，或易引
起裂缝的混凝土。美国混凝土学会规定为：任何就地浇筑的
大体积混凝土，必须采取措施解决水化热及随之引起的体积
变形问题，以最大限度减少开裂。
2 裂缝产生的原因
目前，国内外对机械荷载引起的开裂问题研究得较为透
彻，而对温度荷载引起得有关裂缝的研究尚不充分，应对此
加以重视，防止危害结构的裂缝产生。另外对于大体积混凝
土内温度应力与裂缝控制也多集中在水利工程中的大坝、高
层建筑的深基础底板，现在此对其进行分析，以探讨裂缝出
现的原因及控制措施。
收稿日期：2010—05—15
作者筒介：刘兴彦(1969一)，男，湖南双峰人，毕业于湖南大学，本科
讲师，现从事土木工程教学。
2．1 水泥水化热的影响
水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝
土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量
聚集在结构内部不易散失。水泥水化过程中放出大量的热
量，主要集中在浇筑后的7 d左右，一般每克水泥可以放出
500 J左右的热量，如果以水泥用量350—550 kg／m 来计算，
每立方米混凝土将放出17 500 ～27 500 kJ的热量，从而使
混凝土内部温度升高(可达70~C左右，甚至更高)。混凝土
内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外
温差增大，混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当拉应
力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
2．2 外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段，外界气温的变化对防止大体
积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度
是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等
各种温度叠加之和组成。它的浇筑温度随着外界气温变化
而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，
温度应力是由于温差引起温度变形造成的，温差愈大，温度
应力也愈大，极其容易引发混凝土的开裂。同时，在高温条
件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般
可达60~C～65℃ ，并且有较长的延续时间。因此，应采取温
度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。