《2023大体积混凝土裂缝产生的原因及控制措施【论文】9000字》.docx

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1、大体积混凝土裂缝产生的原因及控制措施I前言I1.1 研究背景11.2 研究意义12大体积混凝土施工技术要点32.1 混凝土浇筑要点32.2 有效监控应力与温度变化33大体积混凝土裂缝产生的原因43.1 水泥水热化的影响43.2 外界气温变化的影响43.3 混凝土导热性能43.4 约束力的影响43.5 混凝土的收缩变形影响53.6 混凝土的松弛、徐变54大体积混凝土裂缝控制措施64.1 材料的选择与混凝土的配合比64.2 配筋的选用74.3 改进混凝土搅拌及浇筑施工技术84.4 加强混凝土的保温养护94.5 降低混凝土温度差IO5结论11后记错误!未败书签。参考文献I11前言1.1 研究背景大体

2、积混凝土在近些年得到广泛的发展与应用，但是大体积混凝土结构在实际应用中出现了不少的问题，其中最严重的的问题就是温度裂缝，而影响其产生的因素很多，因此研究大体积混凝土质量相关的问题势在必行。我们国家在前期研究大体积混凝土中存在许多问题，例如在20世纪四五十年代，由于当时相关科研人员并未对大体积混凝土结构展开相应研究，对于大体积混凝土结构在施工过程中产生的温度裂缝的相关研究还不太成熟，在淮河上曾经施工建设的大体积混凝土连拱水坝，就在刚刚结束工程时其自身就出现了较多较大的影响结构使用的裂缝，这次发生的工程质量问题引起了国家对大体积混凝土结构质量管理的重视，并由此开展了长达几十年的研究。大体积混凝土结

3、构随着目前社会经济发展的快速发展而同样需求大增，各种大体积混凝土结构相应而生，比如各地的跨海大桥、三峡大坝、港珠澳大桥等大体积大规模的混凝土结构建筑也越来越多。与此同时，大体积混凝土的温度裂缝问题的研究就显得越来越重要，目前已经成为结构施工过程中首先要解决的问题。而目前的大型建筑大部分都涉及到大体积混凝土，所以关键问题大多实际上就是大体积混凝土的问题，大体积混凝土所引发的质量问题制约了企业与社会的经济的发展，同时严重的情况下也威胁着施工人员和周围建筑的安全。随着我国国内建筑业的逐步发展，工程正以更大的规模和体量迅速发展。在我国国内工程建设过程中，由于混凝土和水泥水化物产生大量热量，很难在一定时

4、间内散热，因此混凝土会出现裂缝，使工程存在严重的安全隐患，因此施工工艺不适宜具有重要的现实意义研究裂缝的有效控制。研究和掌握如何控制大型混凝土结构的裂缝，寻找有效的裂缝控制措施是十分必要的。1.2 研究意义我们都知道，如今人民的认知随着科学技术的进步在逐步提高，然而由于防治措施不成熟不完善，大体积混凝土结构建筑通常在工程施工阶段就已经出现了较多的温度裂缝。近现代以来，针对于种类繁多的混凝土温度裂缝研究，世界上的众多研究的学者专家已经做出了很多努力来研究，并且还提出了较多针对性的研究举措；但是由于引发大体积混凝土裂缝的因素各有不同，同时裂缝自身的发展随机性较强，裂缝的稳定较差，这些问题都是目前工

5、程中亟待在短时间内尽快解决的较为的严重问题。因此，我们更需要深层次的研究大体积混凝土裂缝出现的原因，掌握其裂缝的发展规律，同时还需提出相应的防治措施，并由此研究制定出一套的从施工到建设使用周期结束的科学的大体积混凝土裂缝的防治方案。研究大型混凝土构件裂缝的发展原因，掌握其裂缝发展机理并对其进行相应的预防控制，将会对今后的大型混凝土结构建筑的发展提供有效的参考价值，而且还能够保障大型混凝土建筑构造安全的情况下顺利进行修建工作，让大型混凝土结构与构件在工程中凸显其更加重要的价值。2大体积混凝土施工技术要点2.1 混凝土浇筑要点混凝土浇筑最实用的方法是分段、综合、斜分层。二者的区别在于分层浇筑时，从

6、底部开始浇筑。当混凝土浇筑到一定距离后，第二层浇筑完毕，另一层逐渐完成时，必须在抓紧时间之前将要浇筑的混凝土全部浇筑完毕。当开始浇筑的混凝土尚未凝固时，分两个阶段进行浇筑。在浇筑混凝土的过程中，从最短的部分开始浇筑，然后慢慢向最长的方向浇筑。综合分层塔在浇筑两层混凝土时安装，第一层混凝土尚未凝固。为防止其他设施及时硬化，必须从三楼开始施工。三楼完工后，四五层称为综合分层。与倾斜底板铸件相比，倾斜底板铸件使用较少，适用范围不大。所用结构的长度比厚度的三倍大得多。当倾斜面适当时，表面倾斜度不应超过三分之一，使结构自下而上缓慢形成。在现实生活中，在混凝土施工中，许多原因对铸件的质量有很大的影响。因此

7、，施工所需材料要反复检查，掌握施工工艺要求，确保大体积混凝土在施工过程中的质量。施工单位应反复检查混凝土浇筑情况，掌握施工工艺要求，确保混凝土在施工过程中的质量.在编制绿色建筑评价标准时，要认真检查钢筋，合格后方可使用。浇筑混凝土时，必须根据结构特点确定合理、科学的施工方法，合理分析施工过程中的危害，避免施工过程中影响质量的不利因素，确保施工质量。2.2 有效监控应力与温度变化随着科学技术的发展，混凝土施工技术也在不断发展。现阶段采用合理有效的科技手段，对施工过程中由于各种原因造成的混凝土质量进行严格监控，对混凝土施工工艺进行更严格的监控。如果不能准确计算应力，会影响整个建筑的质量，在施工过程

8、中，应力传感器会放置在结构中，用外部设备测量结构的内应力，说服应力感应片的内部温度，在施工过程中，根据外部结构设施的数据变化，对整个工程进行详细的变更，以控制整个施工过程，保证整个混凝土浇筑质量。在混凝土施工过程中，水化热是影响混凝土质量的最重要因素。这个问题很难解决，正在进一步研究中。另外，施工过程中水泥的水化热会引起模板大变形，施工过程中的温度会因变化而升高，模板容易膨胀或收缩，影响工程质量。因此，在施工过程中必须对室内温度和室外温度进行有效的检测，掌握其数量和比例，施工前需要知道产生的热量有多少。此时，我们需要预测温度的变化。在实际应用中，可根据水的比例适当调节温度。3大体积混凝土裂缝产

9、生的原因3.1 水泥水热化的影响混凝土在水化作用下，自身内部会生成巨量的水化热，但因为结构的断面尺寸较大，混凝土内部的巨大热量在向外传递的过程需要更多的时间过程，再加上混凝土本身就是不善于传递热量,这导致内部发出的热量大多长时间聚集在结构的内部，不易散失，从而容易导致大体积混凝土的内部温度将会有较大幅度的上升。在大量的工程实践中发现，水泥水化热造成的大体积混凝土温度增长幅值在15C以上，最高县至能达到30C,某些特殊情况下甚至有可能达到5060C通常情况下，影响水泥的水化热效应造成的大体积混凝土的绝热温升最大的两个因素是大体积混凝土中的水泥用量与施工采用的水泥种类，而且随着大体积混凝土龄期的增

10、长，其绝热温升将呈现指数关系的增长，一般在混凝土龄期的3d5d将会温度升高幅值将达到最大。3.2 外界气温变化的影响大体积混凝土大多较厚，导致其导热和散热的性能大多较差，同时刚开始浇筑的大体积混凝土的弹性模量比较低，而此时的强度也没远远还没达到要求，对于水泥的水化热引发急剧温升大体积混凝土并不会发生明显变形，与之对应的大体积混凝土的产生的温度应力也会相对的较小。但是大体积混凝土会伴随龄期的增加而逐渐增大，所以大体积混凝土内部对于随着混凝土表面降温产生收缩的约束作用也将会随之越来越大，进而造成大体积混凝土结构表面将会产生很大的温度拉应力。如果在这种龄期下的混凝土的极限抗拉强度不能够抵抗这种较大的

11、温度拉应力时，大体积混凝土表面将出现局部的温度裂缝。3.3 混凝土导热性能混凝土有一个非常差的特性，那就是它的导热性能非常低，对于刚浇筑的混凝土，它的抗拉强度不是特别强，而且弹性模量非常小，它不能抑制水泥水化热引起的温升，温度应力也很低。由于混凝土形成后期时间增长缓慢，弹性率越来越高，混凝土的内约束力也越来越大，形成了巨大的拉力。混凝土的抗拉能力大于抗拉强度，混凝土强度增加，导致混凝土开裂。3.4 约束力的影响大体积混凝土在生产或使用过程中最突出的就是温度引起的变形导致的裂缝，同时也是对大体积混凝土结构危害最大的裂缝。温度裂缝一般是由于结构体内部的温度应力产生的温度应变在相应部位引发微观的裂缝

12、，其裂缝的形成方式划分为两种，内约束和外约束裂缝。大体积混凝土的内约束裂缝主要发生在浇筑初期的混凝上，初期的混凝土往往弹性模量较小,混凝土还未硬化，暂时还处于塑性状态，此时的混凝土结构并不会导致裂缝。当混凝土受到的拉应力与拉应变同时超过同样龄期下的混凝土的极限抗拉强度，裂缝就会首先在混凝土表面发生。这种就被称之为内约束裂缝。这种内约束裂缝大多出现在混凝土施工的初期，具有产生部位随机、产生部位深度较浅的特点。大体积混凝土的外约束裂缝大多发生在混凝土的从初始施工的高温逐渐温度降低的过程，一般来说，如果施工过程中的降低的温度差过大，其产生的变形收缩也就越大。这种外约束收缩裂缝的特点是从交界面开始，向

13、上延伸，靠近底部的裂缝一般最大，而延伸到上部产生的裂缝较小，严重的情况下回发生裂缝贯穿整个混凝土结构，一般这种裂缝被称为贯穿性裂缝。3.5 混凝土的收缩变形影响混凝土的原材料主要由水泥、砂、石、水和外加剂组成。混凝土中的空气缓慢排出，混凝土中产生颗粒。这样，就会形成一个含水量较大的结构。粒子之间的摩擦力很小，粒子之间的摩擦力很小，因为它不能抵抗运动。另外，由于重力的影响大于摩擦力，各种颗粒慢慢下落。同时，粒子越来越近，间距越来越小。此时，混凝土中仍有大量水。受外界环境影响，大部分水分流失。因此，体积变得越来越小，以防止颗粒因水泥水化作用而滑动。上述两个原理称为沉缩变形。从表面上看，膨胀对混凝土

14、的各项性能有很大的积极影响，这使得大体积混凝土具有更好的自我保护能力。但在实际情况下，有时会出现复杂的收缩，这对混凝土的危害很大，同时也会产生平行裂缝，无论是大体积混凝土还是普通混凝土，这种情况很多。3.6 混凝土的松弛、徐变由于荷载作用混凝土会经历一系列的变化随着时间的缓慢增长这种变化称为爬模。两种形态的转变，即角质层和气态，最终导致了大体积混凝土的最终形态转变。导致病毒变异的原因有很多。当结构可以保持一定的形状变化的固定值时，由于里曲形状，随着时间的推移，逮捕应力逐渐减小。这就是所谓的放松。混凝土松弛的大小与混凝土的时间长度成正比。混凝土形成后时间越短，爬越大。爬模可能会导致其他部分的松弛

15、，也就是降低温度应力，但这种现象对混凝土有一定的保护作用，防止混凝土开裂。有好处也有坏处:信条还会导致混凝土裂缝产生其他应力，也就是说，不同标记的应力。尤其是温度下降的速度比温度上升的速度快这种情况很容易引起混凝裂缝。4大体积混凝土裂缝控制措施4.1 材料的选择与混凝土的配合比大体积混凝土原材料选择原则是大体积混凝土配合比选择的基础，由于水泥用量过大会导致混凝土内部产生较大的水化热，因此在结构设计强度符合相关要求，同时也符合结施耐久性要求下，同时能够保证不改变原施工工艺的情况下，应尽量减少水泥的用量来尽可能地降低混凝土的绝热温升。大型结构的配合比设计是既要考虑混凝土结构的可靠性和耐久性的使用，

16、同时还需要考虑尽可能的降低大体积混凝土的水泥水化热的影响，所以必须将其作为一个整体来同时考虑。根据现有的混凝土国家标准规范大体积混凝土施工规范要求，并结合普通混凝土配合比设计规程的具体规范和在实际中的大体积混凝土基础底板的特点，有以下几种具体要求：(1)为了保证混凝土耐久、可靠，同时满足降低水化热的需要，再者根据实际情况中的大体积混凝土的建筑构造，需要采用必要措施来降低大体积混凝土中的水灰比，最大不允许超过0.5,因为这是保证大体积混凝土能够承受一定外荷载的基石。(2)在保证强度符合规范要求下，可以先将大体积混凝土中的胶凝材料的使用总量尽可能的降至最低点，然后在保证混凝土中的胶凝材料总量不变的条件下，尽量更多的使用混合材料来取代水泥材料。(3)要求大体积混凝土底板中的混凝土浇筑坍落度位于200220m