文档介绍：浅淡大体积混凝土裂缝产生的原因及防治措施
浅淡大体积混凝土裂缝产生的原因及防治措施
摘要:目前的土木建筑工程,以混凝土结构占主导地位,混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝,而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。混凝土是一种多孔胶凝人造石材,属刚性体,主要特点抗压强度高、抗拉强度低、延伸率微小、易产生收缩裂缝。结合多年的工程实践经验阐述了大体积混凝土裂缝的产生原因及防治措施。
关键词:大体积混凝土,裂缝,产生的原因,防治措施
中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:
大体积混凝土的定义
对于大体积混凝土,美国混凝土学会(ACI)规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要求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”。根据《5JGJ55一2000普通混凝土配合比设计规程》,其定义大体积混凝土为:混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于lm,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。关于大体积混凝土的定义,当前国内外并无统一的认识与规定,但大体积混凝土结构较之普通混凝土结构除了同具共性之外,其还具有形体庞大,浇筑所需混凝土量大,内部温度峰值与温度应力较大,裂缝控制难度较高等特点"建筑工程大体积混凝土施工中的关键问题是控制混凝土的内外温差和温度变形而造成的裂缝,提高混凝土的抗渗、抗裂和抗蚀性能。对大体积混凝土的温度控制,根据现行《混凝土结构工程施工及验收规范》规定,混凝土浇筑后的混凝土表面与内部温差应不超过25℃。
建筑工程大体积混凝土裂缝产生的原因
温度应力和温度变形
混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大体积砼中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化的主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥用量有关,混凝土愈厚,水泥用量愈大,内部温度愈高。所形成的温度应力与混凝土结构的尺寸有关,在一定范围内,混凝土结构尺寸愈大,温度应力也愈大,因而引起裂缝的可能性也愈大。因此,防止混凝土出现裂缝的关键就是控制混凝土内部与表面的温差。
内外约束条件的影响
各种结构在变形变化中,必然受到一定的约束或抑制而阻碍变形,阻碍变形的因此称为约束条件。大体积混凝土因温度变化而发生变形也要受到不同程度的约束,限制其变形,因而产生了约束应力。大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起,当温度变化时,受到下部地基的限制,因而产生外部约束应力。混凝土在早期温度上升时,产生的膨胀变形受到约束而形成压应力,此时混凝土的弹性模量小,徐变和应力松弛度大,使混凝土与基层连接不牢固,因而压应力较小。但当温度下降,则产生较大拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土将会出现垂直裂缝。据有关资料介绍,由外约束应力产生垂直裂缝的部位和裂缝最大值,常发生在结构断面的中点,并靠近基岩,这证明水平应力时引起裂缝的主要应力。混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高,膨胀大,因而在中心产生压