大体积混凝土裂缝成因及预防

党万功 张义波

摘要：通过对大体积混凝土的裂缝产生的原因进行分析，并针对大体积混凝土的裂缝产生的原因而采取各项措施来预防大体积泵送混凝土的裂缝的产生，为生产提供依据。

关键词：大体积混凝土、裂缝、防裂措施。

一、前言

随着我国建筑行业施工技术的不断提高，大体积混凝土技术已广泛应用于工程项目中，而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在大体积混凝土工程中裂缝几乎无所不在。在施工中混凝土常常出现裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。因此，在大体积混凝土中，预防混凝土裂缝产生具有重要意义。因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。

二、大体积混凝土裂缝产生的分析

混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性等，混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担，而当混凝土的本身的粘结力等束缚力对这些应力不在能够承担时，裂缝便产生了。其过程主要有凝结前、凝结后两个阶段。

1、凝结前：在凝结前造成裂缝主要原因是在水化过程中水泥-水体系的体积变化产生的应力。当混凝土中的水泥与水发生反应，水泥水化物的体积会小于水泥和水的体积之和，加上混凝土内部自由水析出，混凝土内部会形成毛细管，毛细管张力会导致混凝土开裂；同时混凝土里水泥的水化反应是一个放热的反应，这种反应将使混凝土内部温度升高，产生体积膨胀，待水化反应减慢以后，混凝土体积会收缩，因而引起应力变化而使混凝土出现裂纹。

2、凝结后：在混凝土凝结后，混凝土的物理、化学反应并没有终止，而还在缓慢的持续。当混凝土置于未饱和空气中会由于水分丧失而引起干燥收缩。水分蒸发使干缩产生的拉应力大于砼的抗拉强度，使砼产生裂缝。它的主要特征是表面开裂，走向纵横交错，没有一定的规律，形似龟纹，缝宽和长度都很小既收缩裂缝；同时由于混凝土已经凝结，混凝土的热传导性将大大的降低，而混凝土中 的水化反应却并没有停止，混凝土里水泥的水化反应是一个放热的反应，这种反应将使混凝土内部温度升高，产生体积膨胀，待水化反应减慢以后，混凝土体积会收缩，因而引起应力变化而使混凝土出现裂纹，在以后内部的冷却期间会产生开裂。当然除去水泥水化造成的原因之外还有很多，如水泥熟料锻烧不充分，氧化钙（CaO）和氧化镁（MgO）以游离状态存在，并且产生过量的石膏。因为它们的水化过程延迟或很慢，导致水泥已凝结硬化后继续水化而产生水化产物，又由于水化产物的体积比它原始游离caO和MgO等的体积大得多，这种在硬化的混凝土中的不均匀的体积膨胀使路面出现龟裂、断板等；骨料的级配不合理使用过多小颗粒细砂已及等，也会造成一定程度上的混凝土裂缝。

三、针对混凝土裂缝产生的原因采取的措施

1、通过以上的分析我们不难发现降低大体积混凝土中的水化热，将是改善混凝土裂缝的重要措施，其主要措施：

（1）选用低热或中热水泥（如矿渣水泥、火山灰质水泥或粉煤灰水泥）配制混凝土 。

（2）选用粉煤灰、矿渣等掺合料来部分取代水泥，不但能够降低延缓混凝土的水化热峰期同时，能够改善混凝土的改善和易性。

（3）使用合理的剂如减水剂等，在同强度同稠度的情况能够大幅度的减少水与水泥的用量，减少水化反应热量。使用缓凝剂能够能够降低延缓混凝土的水化热峰期等。

（4）在基础内部预埋冷却水管，通入循环冷却水，降低混凝土水化热温度。

（5）合理地分缝分块。

2、针对水分流失等造成的水化反应不均等，要加强养护，如在混凝土的表面加盖草栅，定期撒水等。

3、针对由材料原因造成的混凝土裂缝，如水泥安定性，要加强对水泥中游离CaO、MgO检验等；改善骨料的级配，冲洗骨料降低骨料中的含泥量。

四、结语

大体积混凝土裂缝的产生，其原因是多种多样的。以目前我们的施工管理水平和技术管理水平，要彻底解决和消除大体积混凝土裂缝问题几乎是十分困难的。但只要我們能够积极分析造成大体积混凝土裂缝的主要原因，并针对其原因结合实际进行多方改进，就一定能够“预防为主”减少大体积混凝土的裂缝使损失降到最低。其使裂缝就一定原因