现浇大体积砼裂缝的成因思维导图

催眠

2023-03-01

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大体

裂缝

温度

表面

控制

水泥

施工

水化热

措施

产生

工程纠纷

工程建筑解读

摘要：本文通过工程实例，对裂缝的成因和防治进行了研究，总结出施工经验。

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思维导图大纲

引言：

浙赣线电气化改造工程Z11合同段的小港口大桥地处丰城市小港镇，全桥长360.2m，横跨小港河，该桥上部构造为砼简支箱梁，跨径24m，下部构造：圆端形大体积独立墩，台为重力式桥台每个墩、台砼在100㎡方以上，如何控制砼施工质量，确保砼表面不出现裂缝，是本工程关键所在。

1、大体积砼裂缝产生的原因分析

砼裂缝按产生的原因可分为两类：一是结构裂缝，由为部荷载引起，包括常规结构计算中的主应力以及其他结构次应力造成的受力裂缝 .二是材料裂缝，由非受力结构变形引起的例如温度、湿度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起，这种裂缝的形成是一个渐进的过程与环境的变化，约束的信息状态息息相关。

在小港口大桥的施工中，我们发现按照裂缝产生的时间可分为硬化前裂缝、硬化过程裂缝、完全硬化后裂缝。

1.1硬化前裂缝

下沉收缩缝，在砼浇注后的1至2小时内，当砼尚未凝固期间，沿钢筋的走向砼表面产生的裂缝，这是由于砼浇注后收缩引起的。在钢筋的上方与其周围的收缩差而发生的裂缝，这时砼尚未凝固，在其表面又发现细微张裂，这往往是水分从砼表面蒸发而产生。其影响的因素很多，拌和物的用水量、水泥的用量、振捣情况、大气温度及其它一些因素，在夏季高温天气下尤为明显，这时候就要加强浇水养护，保持湿润。

1.2温度应力造成的裂缝

水泥水化过程中的水化热造成表面和内部的温差，砼中心温度很高而表面温度低，出现温度梯度，在施工过程中防止大体积砼裂缝的产生是我们主要的控制环节。

1.3干缩裂缝

干燥收缩裂缝，此种裂缝由表面逐步扩展到内部，由于湿度梯度，造成砼表面收缩大内部收缩小，致使表面受到拉应力，当拉应力大于砼的抗拉强度（轴拉、弯拉）时砼表面便出现裂缝。

1.4钢筋锈蚀裂缝

主要是钢筋受到腐蚀造成的裂缝，在施工中一定要确保钢筋的保护层厚度，这是避免此种裂缝产生的唯一措施。

2、防治措施

针对以上砼裂缝产生的原因，结合我们的工程特点，我们主要采取了以下的防治措施，重点是防止砼的温度裂缝和收缩裂缝。

2.1严格控制原材料质量

由于拌和站严格控制砼原材料的质量和技术标准，选用低水化热水泥，优选掺合料，粗细骨料含泥量尽量减少，细致分析砼集料的配合比，控制水灰比，减小坍落度，合理掺加减水剂。具体如下：

2.1.1用降低水泥用量的方法来降低砼的绝对升温值，这样可以使砼浇筑后的里外温差和降温速度控制的难度降低，强度等级在C20~C35的范围内选用水泥不超过380kg/m3.

2.1.2水泥应优先选用水化热低的矿渣水泥配置大体积砼。所用的水泥应进行水化热的测定。水泥水化热测定按国家标准《水泥水化热试验方法（直接法）》测定，配置砼所用水泥7天的水化热不大于250kJ/kg.

2.1.3掺合料及外加剂：掺合料主要是粉煤灰，其可以提高砼的和易性，大大改善砼的工作性和可泵性，同时可以代替水泥用量降低水化热，掺用量是水泥用量的15%，降低水化热15%左右。外加剂主要指减水剂和缓凝剂，砼中掺入水泥重量的0.25%木钙减水剂，不仅使砼工作性能有明显改善，同时又减少10%的拌和用水，节约10%左右的水泥，从而降低了水化热。一般泵送砼为了延缓凝结时间则要加缓凝剂，反之凝结时间过早将影响砼浇筑面的黏结，易出现层间缝隙，抗裂和整体性下降。

2.2合理安排砼的浇筑环境

2.3控制砼入模温度

该工程墩台施工时我们采取了一定的措施控制砼入模温度，有效控制了水化热的释放速度。具体措施为：一是冷水浇砂、石子，二是砼输送管道距离要短，注意尽量减少拐角，在管路支架上设套管，减少由管路输送增加摩擦而产生热值，浇筑温度控制在27℃以内，使实际入模温度略低于大气温度1-3℃，从而推迟水化热峰值出现，时间2天左右。

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