建筑施工中大體積混凝土裂縫的成因機理及對策

1、<p>　　建筑施工中大體積混凝土裂縫的成因機理及對策</p><p>　　摘 要：中國建筑的飛速發(fā)展使國內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)了高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)。在這種大環(huán)境下，大體積混凝土也開始廣泛應用。但是混凝土體積越大，越容易受到溫度裂縫的影響。裂縫一直是混凝土工程中常見而影響力又大的問題。現(xiàn)代建筑居住條件要求更高，裂縫的產(chǎn)生不僅降低的房屋的使用壽命，還給居住者帶來了不良的感受。文章分析了大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的環(huán)境原因和

2、人為原因，結(jié)合自己的理論知識和實踐經(jīng)驗對大體積混凝土裂縫的防治提出自己的看法和解決措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土；建筑施工；裂縫；機理 </p><p>　　1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的影響 </p><p>　　根據(jù)日本建筑學會標準（JASS5），大體積混凝土是指：結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80cm以上，同時水熱化引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預

3、計超過25℃的混凝土。從這個標準可以看出，大體積混凝土澆注的工程條件復雜、結(jié)構(gòu)體重大、技術(shù)要求高，容易產(chǎn)生溫度變形，所以大體積混凝土更容易產(chǎn)生裂縫。 </p><p>　　建筑的破壞通常是由裂縫引起的?；炷廖⒘淹ǔ２粫：Φ交炷恋某兄?、防滲等功能，但是當混凝土受到荷載和溫差的作用之后開始不斷擴展和連通，形成較大的裂縫就會影響混凝土的整體性和承載能力，因此對結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性、穩(wěn)定性造成了危害。那多大的裂縫才

4、會產(chǎn)生危害呢？一般情況下，能夠用肉眼觀看到的宏觀裂縫都是通常所說的裂縫，都能夠形成不同程度的危害。 </p><p>　　裂縫容易使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鋼筋材料腐蝕，因而降低了混凝土的承載能力、耐久能力、抗?jié)B能力。從而影響到建筑的使用壽命?，F(xiàn)代建筑裂縫無處不在，是不可避免的。在建筑施工中只能盡量采取各種手段把建筑出現(xiàn)裂縫的機會降到最小，把危害程度控制在一定范圍內(nèi)。 </p><p>　　混凝土

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 50010-2002將裂縫控制等級劃分為一級、二級、三級。同時明確規(guī)定不同條件的結(jié)構(gòu)允許一定的寬度裂縫。在施工過程中盡量采取有效措施，使結(jié)構(gòu)盡可能不出現(xiàn)裂縫或者盡量減少裂縫數(shù)量和寬度。 </p><p>　　2 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因 </p><p>　　2.1 配合比?；炷潦怯缮笆橇稀⑺?、水還有其他外加材料、添加劑形成的脆性材料。這幾種材料的配合比不合理很

6、容易引起裂縫。比如水灰比過大，計量的偏差都能造成混凝土開裂。摻入過多水分，使混凝土產(chǎn)生離析浮漿的現(xiàn)象。在研究配合比的實驗中一定要考慮現(xiàn)場條件，甚至是環(huán)境條件。因為現(xiàn)場的溫度和濕度難以控制，而這些又是水泥水熱化的重要影響因素。 </p><p>　　2.2 塑性收縮裂縫。收縮裂縫主要原因是初期養(yǎng)護不良，混凝土沒有及時覆蓋或者水灰比過大、水泥用量過多，都會造成表面失水較快。收縮裂縫一般在干熱或者大風的天氣中出現(xiàn)，混凝

7、土表面水分蒸發(fā)較快，產(chǎn)生急劇收縮。裂縫在混凝土中部參差不齊，長裂縫可達到2-3m，較短的裂縫在20-30cm左右。 </p><p>　　2.3 水泥水熱化。水泥水化過程中會釋放一定的熱量，但是大體積混凝土體積大、結(jié)構(gòu)厚，水化后的熱量容易聚集在混凝土內(nèi)無法消散。這樣導致混凝土內(nèi)部和外部產(chǎn)生極大的溫差。 </p><p>　　2.4 干燥收縮裂縫。在混凝土澆筑完畢的一周后，混凝土水分蒸發(fā)容易

8、導致干縮裂縫，這種裂縫是混凝土內(nèi)部受到干縮了的作用，產(chǎn)生較大的收縮應力導致表面被拉裂。 </p><p>　　預防這種干縮裂縫的主要是采用收縮量較小的低熱水泥或者粉煤灰水泥，減少水泥用量。再者，配合比中控制好水灰比，可以在混凝土中摻入適量的減水劑。 </p><p>　　圖一 大體積混凝土的溫度收縮應力計算公式 </p><p>　　3 大體積混凝土裂縫解決措施 &

9、lt;/p><p>　　3.1 原材料。大體積混凝土水熱化比較嚴重，一般超過25°。所以首先選取水熱化較低的水泥，比如大壩水泥，礦渣硅酸鹽水泥等。盡可能避免使用早強型水泥和礦渣水泥，早強型水泥化速度快，熱量在短時間內(nèi)散發(fā)，導致混凝土內(nèi)外溫差較大，容易形成裂縫；礦渣水泥和早強水泥正好相反，水泥化速度慢，泌水性大，早期化學收縮大。 </p><p>　　3.2 摻入粉煤灰。在混凝土中加入

10、適量的火山灰、粉煤灰等活性混合材料，既能夠保證混凝土強度，也能減小水熱化熱量，減少混凝土的泌水和離析，提高混凝土耐久性。同時還能節(jié)省水泥用量。摻入火山灰、粉煤灰的作用是：一是火山灰、粉煤灰中有40%-60%的二氧化硅含量，17%-35%的三氧化二鋁的含量。在潮濕的環(huán)境中和水泥水化產(chǎn)物發(fā)生二次反應，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等膠凝物質(zhì)，減少混凝土中的毛細組織，增強混凝土的抗腐能力，也減少了水泥用量，降低混凝土熱脹；二是火山灰、粉煤灰含有7

11、0%以上的玻璃微珠，顆粒完整、質(zhì)量輕盈、表面光滑，在二次反應的過程中，充分散發(fā)開來，使混凝土中的含量更加均勻；三是改變了拌和物的流變性質(zhì)，降低了混凝土內(nèi)部的孔隙率，使硬化后的混凝土更加緊密，在泵送混凝土時也起到了潤滑作用。 </p><p>　　3.3 外加劑?；炷镣饧觿┌垂δ芊种饕譃?種： </p><p>　　3.3.1 改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，有減水劑、引氣劑、泵送劑。

12、減水劑是在保證混凝土一定強度的情況下降低水灰比，增大流動性，從而減少水泥的用量，防止水泥水熱化導致混凝土開裂。 </p><p>　　3.3.2 調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化外加劑，有緩凝劑、早強劑、速凝劑。緩凝劑適合大體積混凝土施工。混凝土的凝結(jié)時間越遲緩，其強度越強，緩凝劑是為了延緩混凝土凝結(jié)時間，推遲放熱峰值時間。放熱峰值時間晚，混凝土強度大，開裂的情況會越少。 </p><p>　　3

13、.3.3 改善混凝土耐久性有，外加劑、引氣劑、防水劑。引氣劑可以降低固液氣相界面張力。能夠在混凝土中形成孔徑為0.01mm-2mm的微泡，提高氣泡膜的強度。引氣劑提高了混凝土的和易性、可能性、耐久性。由于混凝土中有大量的微泡存在，改善了拌合物的保水性和粘聚性。細小、微閉的孔結(jié)構(gòu)也提高了混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。外加劑混凝土，28d的收縮比小于等于135%。 </p><p>　　3.3.4 改善混凝土其他性能外加劑

14、，有阻銹劑、膨脹劑、著色劑、防水劑、泵送劑。阻銹劑主要是針對混凝土中的鋼筋腐蝕。阻銹劑在不改變混凝土的強度和密實性的基本性能下對鋼筋有鈍化作用。 </p><p>　　3.4 大體積混凝土施工工藝。混凝土澆筑時要控制筑層的厚度和進度，使之均勻散熱。澆筑的方式有兩種。 </p><p>　　圖二 分層澆筑方案 </p><p><b>　　4 結(jié)語 <