大体积混凝土裂缝控制要点及建议

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发布时间：2021-09-09

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大体积混凝土裂缝控制要点及建议
张虎
(水利部新疆水利水电勘测设计研究院，新疆乌鲁木齐830000)
[摘要] 文章通过对当前裂缝修补技术发展现状及裂缝部位的分析，提出了大体积混凝土有害裂缝控制要点及建
议。
[关键词] 大体积混凝土；裂缝控制；or点；建议
中图分类号：TV 544 ．91 文章标识码：B 文章编号：1009-0088(2014)05—0122一O1
1 引言
对于大型现浇工程，由于工程结构复杂、所处环境多变、几
何尺寸长范围连续现浇，出现裂缝不可避免，采取相应的技术
控制措施，可以使结构物的裂缝得到有效控制。
2 裂缝部位及成因
结构物出现的裂缝按原因分为由变形(温度、收缩、不均匀
沉陷)引起的裂缝和由荷载引起的裂缝两大类，前者约占裂缝
的80％一85％。
2．1 温度裂缝
2．1．1 表面裂缝
混凝土浇筑后，其内部由于水化热温升，体积膨胀，如遇寒
潮，气温骤降，表层降温收缩，内胀外缩，在混凝土内部产生压
应力，表层产生拉应力，且混凝土的抗拉强度远小于抗压强度。
当表层温度拉应力超过混凝土的允许抗拉强度时，将产生表面
裂缝形成。
2．1．2 贯穿裂缝和深层裂缝
基础约束在混凝土升温膨胀期引起压应力，在降温收缩时
引起拉应力，当此拉应力超过混凝土的允许抗拉强度时，就会
产生裂缝，成为基础约束裂缝。由于这种裂缝自基础面向上开
展，严重时可能贯穿整个坝段，故又称为贯穿裂缝。此种裂缝
切割的深度可达3—5 m以上，故又称为深层裂缝。
2．2 收缩裂缝
混凝土中含有大量孔隙、粗孔及毛细孑L等。空隙中存在水
分，水分的活动影响到混凝土的一系列性质。在工程上，最常
遇到的问题是与湿度变换有关的毛细收缩及吸附收缩。由于
混凝土水分蒸发及含湿量的不均匀分布，形成湿度变化梯度，
引起收缩应力，导致表面开裂。
混凝土所处大气环境温度、湿度、风速等都对收缩有影响，
特别是风速，对于风速风压都很大的露天建筑物，容易产生干
缩裂缝。例如：①水库工程围堤护坡混凝土浇筑后并没有严格
按要求进行养护。一般来说膨胀混凝土淋水养护需7～14 d，
最少为7 d，在混凝土终凝后2 d即可开始浇水养护，而混凝土
的膨胀值一般要14 d才基本稳定。同时，掺膨胀剂的混凝土，
水化时需水量大，更要加强养护，覆盖淋水，使其表面始终处于
潮湿状态。② 商品混凝土塌落度大，稍加振捣即出现石子下
沉，浆体上浮，时常有较多泌水，随着水分的蒸发，表面会出现
塑性收缩裂缝。在混凝土拌和物中有多余水量，混凝土硬结
后。比较容易出现干燥收缩裂缝。
2．3 沉缩裂缝
由于结构物所处的条件不良和支撑体不稳定或结构变形
而发生裂缝，发生此种裂缝的场合是由于结构物的移动，也就
是基础不稳定，或不均匀沉降，地基变形。例如：① 施工过程
中，地基夯实不到位导致基础出现不均匀沉降，使混凝土板由
原来设计的均匀受力的弹性板变为简支板，形成混凝土板局部
受拉状态，造成变形缝漏水，在冬季温度较低的情况下护坡混
凝土经冻胀出现裂缝。② 由于工程地质条件较差，坝体地下水
位较高，土体含水量大，坝体填筑完成后，坝基沉降尚未全部完
成的情况下即转入混凝土坡面护砌，两工序间隔时间较短，坝
体固结收缩，坝基沉降不均匀(中部沉降量较大，坝脚处沉降较
小)，现浇混凝土为刚性结构，变形很小，混凝土坝坡与坝体间
形成间隙，也是造成冰压破坏的原因之一。
3 裂缝控制要点与建议
3．1 要点
(1)对于大体积混凝土薄壁结构，控制裂缝的主要因素是
收缩，所以应分层散热浇灌，其后保湿养护是很重要的，无需专
门的保温。预防激烈的温度与湿度变化对控制裂缝是有利的，
薄壁结构中要设法保证混凝土浇灌振捣的密实性。
(2)合理设置变形缝的问题是设计工作中亟待解决的问
题，它和引起漏水的裂缝问题密切相关。
3．2 建议
(1)控制裂缝应防患于未然，首先预防裂缝，防不住的就
堵，堵不住再排，重点在预防，而不是后期修补。
(2)处理裂缝原则：对于不影响承载力的裂缝，只进行封
闭；对于有强度要求的裂缝，采用化学灌浆补强；对于有防水要
求的裂缝，采用防渗堵漏。
(3)大体积混凝土中控制裂缝主要从降低温度应力和提高
混凝土的极限拉伸强度两方面着手：① 做好冷却和保温，浇注
前避免材料过热，浇筑后保温，降低温度应力和提高极限拉伸。
降温冷却方面，采取保温及缓慢降温方法减少混凝土表面的急
剧热扩散，延长混凝土散热时间，防止形成过大的温差而引起
表面或贯穿裂缝。②提高混凝土的极限拉伸，严格控制砂、石