[摘 要] 大體積混凝土硬化時由於要釋放出大量的水化熱,將導致混凝土內部溫度過高,經常出現很多裂縫,是工程實踐中存在的常見問題。本文幾個方面來分析大體積混凝土結構出現裂縫的原因,並討論了相應的技術措施。
[關鍵詞] 大體積混凝土 裂縫 技術措施
隨着我國建築市場的快速發展,大型建築工程也變得越來越多,特別是在一些大壩、橋樑以及高層建築的基礎工程中混凝土的消耗量很大,同時會出現大體積混凝土(混凝土結構物中實體最小尺寸大於或等於1m的部位所用的混凝土稱爲大體積混凝土),而大體積混凝土硬化時要釋放出大量的水化熱,使混凝土內部溫度過高,經常出現很多裂縫。這些裂縫必然會影響到結構的整體性和耐久性,所以減少大體積混凝土的裂縫顯得至關重要。
一、裂縫產生的原因
1.內外溫差的影響
由於大體積混凝土澆築後,水泥水化會在其內部產生大量的熱量,而其熱量不易散發,使混凝土內部溫度升高,而其外露表面熱量易散發,就必然會造成混凝土內部與表面的溫差過大,這樣就會產生溫度應力和溫度變形。會使混凝土內部產生壓應力,表面產生拉應力。混凝土越厚,水泥用量越大,內部溫度愈高。而且溫差越大,其溫度應力也越大。如溫差產生的表面拉應力超過此時混凝土的極限抗拉強度,就會在其表面產生裂縫。
同時,如果在混凝土施工階段氣溫下降較大的話,會使混凝土內外溫差增大,形成較大的溫度應力,使大體積混凝土表面出現裂縫。
2.約束條件的影響
澆築大體積混凝土時,其內部產生的水化熱會使混凝土的溫度升高,由此產生的變形可能會受到已有結構或模板的約束,從而產生約束應力。在混凝土澆築完成後,溫度的上升會使混凝土產生的膨脹變形,周邊的約束會使其內部產生壓應力。而當混凝土水化反應減慢,溫度下降時,又會在其內部產生拉應力,當其超過混凝土的`當時的抗拉強度時,其內部會出現垂直裂縫。
3.混凝土的收縮變形
在施工中, 大體積混凝土因收縮變形也會引起的裂縫,水泥的量、混凝土配合比、外加劑與施工工藝、養護條件等都是影響混凝土收縮的因素。
混凝土塑性收縮裂縫發生在降溫階段,硬化之前, 混凝土的體積隨溫度不斷減小而產生收縮,同時混凝土的硬化過程也混凝土內部膠質體的膠凝過程,這樣使大體積混凝土產生硬化收縮。當收縮應力大於當時的混凝土極限抗拉強度,就會在混凝土中產生收縮裂縫,這種裂縫有時會成爲貫穿全斷面的結構性裂縫,給結構帶來質量隱患。
水泥安定性不合格或骨料中含泥量過多會引起混凝土產生龜裂裂縫,所以在水泥和骨料的選取時要把好質量關。
另外,在澆築大體積混凝土時,如果使用的混凝土坍落度和外加劑不同,以及振搗的密實程度不一致,都會使混凝土產生不勻質性,形成混凝土彈性模量也不同,使混凝土在收縮變形中形成局部應力集中,產生裂縫。
二、減少混凝土裂縫的技術措施