如何控制大体积混凝土的裂缝？

Question

如题所述

Answer 1

混凝土成型后为何会产生裂缝

凝土成型后，在早期抗拉强度尚未充分形成以前，由于湿胀干缩、化学减缩、热胀冷缩等原因产生了收缩，受约束的水泥混凝土往往会产生裂缝。欲消除裂缝，必须从减少水泥混凝土干缩着手。

地下室工程结构复杂，一般传统堵漏的工法难以取得根治成效。解决地下室渗漏问题需要全面分析，认真对待，堵、防结合，综合治理才能成功。地下室结构常见渗漏形式分：顶板裂缝渗漏，侧墙裂缝或点漏，后浇带渗漏、沉降缝变形缝渗漏、施工缝渗漏、混凝土浇注、钢筋拉片点漏、各种预埋管道周围渗漏、降水基坑、消防池渗漏、局部砖混结构渗漏情况。你上面说的方法只是只是能够处理一些混凝土面板中间的裂纹渗漏，如果是结构上的渗漏就不能彻底处理好。我们做够多个铁路遂涵的渗水堵漏，不但堵得是结构缝渗漏，而且还要防止火车通过强烈震动引起的重新开裂渗漏，我们还帮助好多朋友整治好就像用你说的方法整治不好的地下工程，我们有30多年防水堵漏结构补强施工经验，做好过好多这样的堵漏维修项目。免费提供混凝土防水渗漏水修复专业技术咨询，
一般有三种情况，你看看你是属于的哪种墙体裂缝：
　　（一）温度性裂逢
　　这种裂逢是墙体中最常见的，这种裂逢常见于不同材料的交接处，如圈梁和砖砌体交接处的水平裂缝。一般材料都有热胀冷缩的性能，房屋结构由于周围温度变化引起变形，不同材料的膨胀系数不一样，导至产生温度性的裂逢。
　　（二）地基不均匀沉降引起的裂逢
　　房屋在建成后，地基一般都会下沉。如果地基沉降不均匀，沉降大的部位与沉降小的部位发生相对位移，在墙体中产生剪力和拉力，当这种附加内力超过墙体本身的抗拉抗剪强度时，就会产生裂缝，且这些裂逢会随地地基的不均匀沉降的增大而增大。这种裂逢一般成斜裂逢，且裂缝走向凹陷处。这种裂缝在建筑物下部比较明显，由下向上发展，呈“八”字，倒“八”字﹑水平、竖逢等。当长条形建筑物中部沉降过大，则在房屋二端由下往上呈“八”字形裂逢，且首先在窗角上突破；反之，当两端沉降过大时，则形成两端由下往上倒“八”字型裂缝，也首先在窗角上突破，也可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝；当某一端下沉过大时，则在某端形成沉降端高的斜裂缝；当纵横墙交点处沉降过大，刚在窗台下角形成上宽下窄的竖缝，有时还有沿窗台下角的水平缝；当纵横墙凹凸设计时，由于一侧的不均匀沉降，还可导致产生水平推力而形成力偶，从而导致交接处的竖缝。
　　（三）结构性裂缝
　　结构性裂逢是由于上部荷载而引起的裂缝，表明墙体承载力不足或存在较大问题。因房屋结构的原因产生的裂缝主要有以下几种情形：结构设计有差错，由于计算荷载时有遗漏，构造不合理造成结构不合理而引起的；砌体施工质量差，墙体砌筑时灰逢不饱满﹒厚度不均匀﹒组砌方式不符合要求等，砌筑砖墙时，未对砖块湿水，采用干砖上墙等都会降低砌体承载力，使墙体日后出现裂缝；在实际生活中经常因为在房屋建成后埋设各种管线穿过墙体，破坏墙体整体性，减少了墙体载面面积，削弱了墙体承载力，从而引起墙体裂缝；改变房屋用途，加大使用荷载或增加振动力，从而使墙体受到破坏，引起墙体裂缝。

　　水泥混凝土干缩受多种因素影响，主要有：混凝土单位用水量、石子及砂的成分及初期湿养护的持续时间。其他如石子粒径、拌和物配合比、拌和物的含浆量等因素对干缩也有影响，而拌和物的总需水量则是影响干缩的主要因素。水泥的品种和细度对混凝土的干缩也有一定影响，用火山灰作混合材的水泥所表现的干缩性能随火山灰的种类不同而不同。有的火山灰增加干缩，有的火山灰减少干缩，使水泥需水量增加的火山灰通常是增加干缩。粉煤灰一般能减少干缩。水泥细度细，通常干缩大。欲减少干缩，避免水泥混凝土出现裂缝，可采取以下几个措施：

　　1.减少单位用水量在混凝土中，水泥与水通过水化反应而生成凝胶，凝胶吸水则膨胀，干燥则收缩。干燥收缩大部分是由水泥凝胶的收缩而引起的。因而单位用水量对混凝土的干燥收缩有影响，单位用水量愈少，干燥收缩愈小。采用减水剂，减少单位用水量可显著改善混凝土的干缩，避免出现裂缝。

　　2.石子含量和种类混凝土中产生收缩的主要组分是水泥石，减少水泥石的相对含量即可减少收缩。石子对水泥石的收缩能够起到限制作用，它的数量和质量，对混凝土收缩影响很大。减少水泥用量，增加石子数量，选择品质好的石子可显著改善混凝土的干缩。不同石子对混凝土的收缩有不同影响，其收缩率大小顺序如下：砂岩＞砾石＞玄武岩＞石灰岩＞花岗岩＞石英岩。

　　3.避免使用过细的砂和含泥多的砂水泥混凝土中使用砂子过细或者含泥量过多，必然会增加水泥的用量，使水泥混凝土干缩显著增大。特别是有的用户采用石灰石破碎后筛选下来的细颗粒代替砂子使用，含泥量特别多，而且颗粒形状不好，带有尖角，影响水泥混凝土的流动性，为了能使水泥混凝土顺利浇筑，必然增加水的用量，从而使得水灰比过大，水泥混凝土干缩显著增加，造成水泥混凝土开裂。

　　4.延长潮湿养护期混凝土在水中养护，不但不收缩，而且还会膨胀（100～200）×10-6左右，因此，延长潮湿养护期可以推迟收缩的开始，待水泥混凝土产生一定强度后再停止潮湿养护，就可以有效抵御干缩应力，防止出现裂缝。

　　5.及时切割通常混凝土预制板或道路施工是采用长条形整体浇筑成型后再切割成所需的长度的方法。由于长度增加，总收缩量变大，又没有自由收缩的空间，因此容易在预制板或道路中间出现裂缝。为了防止这种裂缝，应在潮湿养护到产生一定强度后，及时地进行切割，使每块预制板或路面都有自由收缩的空间，可有效防止预制板或道路出现裂缝。

　　6.采用蒸汽养护普通蒸汽养护可以减少混凝土的收缩，120d 的收缩值比标准养护混凝土的收缩值约降低20%左右。蒸压养护对减少混凝土收缩更为显著，约可减少50%以上。

　　7.水泥品种和细度水泥品种和细度会在一定程度上影响水泥混凝土的干缩大小。水泥中通常都掺有混合材，凡是能使水泥需水量增加的混合材，通常会增加水泥混凝土的干缩，如火山灰等混合材。水泥磨得过细，比表面积太大，通常干缩也较大，水泥混凝土出现开裂的可能性也大，应采取相应的措施。

　　8.混凝土外加剂的影响在水泥混凝土搅拌时，通常要加入各种减水剂等外加剂。许多外加剂均可使水泥混凝土液相的表面张力增加，从而增加混凝土的干缩。但也有少量外加剂能使液相张力下降，减少干缩。

　　9.避免太阳爆晒水泥温度太高，或者水泥水化热太大，使混凝土成型时温度太高产生膨胀，冷却后产生收缩容易引起混凝土开裂。特别是在夏天中午，砂、石子温度很高，施工后水泥水化又快，水泥混凝土温度很高，到了晚上温度下降，引起热胀冷缩，造成开裂。因此，夏天应避免砂、石在太阳下爆晒；水泥施工后也应马上覆盖，避免太阳直接爆晒。

　　10.二次振捣混凝土拌和好后，停放30～60分钟进行预缩后，才进行振动捣实，或混凝土浇筑振捣密实后30～60分钟，再进行第二次振捣，使混凝土重具塑性为准，这样可消除水泥水化过程中产生的大部分收缩量，防止收缩裂缝的产生。

　　11.薄膜密封混凝土振捣抹平后，即用密封性能好的薄膜材料（如塑料薄膜等）密封，既可不让水泥浆体水分继续蒸发，又可减少水泥石内部与外部的温差。需要注意的是，薄膜材料的周边须用能密封的重物（如砂等）压实，若薄膜材料存在接头，则接头处须有不小于5厘米的重叠量，且在覆盖后的14天内须确保薄膜的内表面附着有饱和水珠。若要求保湿效果更好时，可在混凝土二次振捣抹平后，先覆盖上保湿材料（如湿的锯末、麻布或稻草等），再覆盖薄膜材料。如想进一步防止混凝土因内外温差应力引起的裂缝，可在保湿薄膜的上面再覆盖上干燥的保温材料（如土或稻草或泡沫塑料等），保温材料必须保持干燥，若遇雨天时，保温材料上面须盖上防水薄膜。

Answer 2

1 大体积混凝土裂缝产生的原因
大体积混凝土结构通常具有以下特点：混凝土是脆性材料，抗拉强度只有抗压强度的1／10左右。大体积混凝土的断面尺寸较大，由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升；以及在以后的降温过程中，在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。大体积混凝土结构中通常只在表面配置少量钢筋，或者不配钢筋。因此，拉应力要由混凝土本身来承担。
1.1 水泥水化热的影响
水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7d左右，一般每克水泥可以放出500J左右的热量，如果以水泥用量350Kg/m3～550 Kg/m3来计算，每m3混凝土将放出17500KJ～27500KJ的热量，从而使混凝土内部升高。（可达70℃左右，甚至更高）。尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同，因此混凝土中心温度很高，这样就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
1.2 混凝土的收缩
　　混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时（支承条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
1.3 外界气温湿度变化的影响
　　大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂[1]。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。
2 大体积混凝土裂缝的控制
2.1 大体积混凝土中水泥的品种及用量
理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。于是，我们对于桥梁中的大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种。而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙（C3A），其他成分依次为硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）和铁铝酸四钙（C4AF）。另外，水泥越细发热速率越快，但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。我们应该充分利用混凝土的后期强度，以减少水泥的用量。因为大体积混凝土施工期限长，不可能28d向混凝土施加设计荷载，因此将试验混凝土标准强度的龄期向后推迟至56d 或者90d 是合理的[3]。这是基于这一点，国内外很多专家均提出类似的建议。这样充分利用后期强度则可以每m3混凝土减少水泥40 Kg～70 Kg左右，混凝土内部的温度相应降低4℃～7℃。
2.2 掺加外加料和外加剂
　　在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后，可以增加混凝土的密实度，提高抗渗能力，改善混凝土的工作度，降低最终收缩值，减少水泥用量。要降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升，防止结构出现温度裂缝，利用粉煤灰作混凝土的掺合料是最有效的方法之一。外加剂可以从以下几个方面来选择。UFA 膨胀剂，它可以等量替换水泥。并且是混凝土产生适度的膨胀。一方面保证混凝土的密实度，另一方面使混凝土内部产生压力，以抵消混凝土中产生的部分拉应力。减水缓凝剂，并应保证一定的坍落度。这样可以延缓水化热的峰值期并改善混凝土的和易性，降低水灰比以达到减少水化热的目的。
2.3 大体积混凝土的骨料控制
　　在骨料的选择上应该选取粒径大强度高级配好的骨料。这样可以获得较小的空隙率及表面积，从而减少水泥的用量，降低水化热，减少干缩，减小了混凝土裂缝的开展。
2.4 优化大体积混凝土的设计
　　虽然大体积混凝土不布置钢筋或者布筋较少，我们还是可以在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，从而让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现，在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
2.5 大体积混凝土的施工
　　混凝土施工包括混凝土的生产、运输、浇筑和温度及表面保护，是保护大体积混凝土温度裂缝的关键环节。而热应力的控制手段主要是控制混凝土的内外温差△T：
△T＝Tp＋Tr－Tf
　　式中：Tp —起始浇筑温度；Tr —水泥水化温升；Tf—天然或人工冷却后浇筑块的稳定温度。
在温度较高的情况下进行施工，我们一定要注意降低混凝土浇筑时的温度。可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖，以减少阳光对其的辐射，同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。以上这些措施都可以有效的降低混凝土的入模温度。在混凝土的内部通入冷却循环水，采用循环法保温养护，以便加快混凝土内部的热量散发。混凝土表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护，这样不但可以降低混凝土内外温差，防止表面产生裂缝，还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝，并且还可以使水泥顺利水化，防止产生湿度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温升与表面温度变化值，可以在混凝土内埋设一定量的测温点，从而可以更好的了解混凝土的温度变化情况，一旦内外温差超过允许值25℃，好及时采取措施。
如果是在冬季进行施工，因为要防止早期混凝土被冻问题，所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。但另一方面，正是由于天气寒冷，混凝土稳定温度一定较低，往往超过允许温差，不能防止混凝土裂缝要求。所以，混凝土浇筑温度在冬季施工时一般以5℃～10℃为宜，在浇筑混凝土以前还应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热，对原材料应视气温高低进行加热。加热石料时应避免过热和过分干燥，最高温度不应超过75℃。另外还要注意运输中的保温、浇筑过程中减少热量的损失以及保温养护。本回答被网友采纳

Answer 3

控制浇筑接浇筑完后的温度 一般就没什么问题了