大体积混凝土裂缝产生的原因.docx

大体积混凝土裂缝产生的原因L大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放 的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢 筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝 是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成了温度梯度，使 混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而 引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝土逐渐降温,这 个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构 边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个 截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上，都属有害裂缝。2、高强度的混凝土早期收缩较大，这是由于高强混凝土中以30%60%矿 物细掺合料替代水泥，高效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%2%,水胶比为 0.25-0.40 ,改善了混凝土的微观结构，给高强混凝土带来许多优良特性，但其 负面效应最突出的是混凝土收缩裂缝几率增多。高强混凝土的收缩，主要是干燥 收缩、温度收缩、塑性收缩、化学收缩和自收缩。3、混凝土初现裂纹的时间可 以作为判断裂纹原因的参考:塑性收缩裂纹大约在浇筑后几小时到十几小时出现； 温度收缩裂纹大约在浇筑后2到10d出现；自收缩主要发生在混凝土凝结硬化 后的几天到几十天；干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。4、干燥收缩当混凝土在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水时，就会产生干 缩，高性能混凝土的孔隙率比普通混凝土低，故干缩率也低。5、塑性收缩塑性收缩发生在混凝土硬化前的塑性阶段。高强混凝土的水胶比低，自由水 分少，矿物细掺合料对水有更高的敏感性，高强混凝土基本不泌水，表面失水更 快，所以高强混凝土塑性收缩比普通混凝土更容易产生。6、自收缩密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低，称为自干燥。自干燥 造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压，因而引起混凝土的自收缩。高强混凝土 由于水胶比低，早期强度较快的发展，会使自由水消耗快，致使孔体系中相对湿 度低于80%,而高强混凝土结构较密实，外界水很难渗入补充，导致混凝土产 生自收缩。高强混凝土的总收缩中，干缩和自收缩几乎相等，水胶比越低，自收缩所占比例 越大。与普通混凝土完全不同，普通混凝土以干缩为主，而高强混凝土以自收缩 为主。7、温度收缩对于强度要求较高的混凝土，水泥用量相对较多，水化热大，温升速率也较 大，一般可达3540 ,加上初始温度可使最高温度超过7080o一般混凝 土的热膨胀系数为10xl0-6/ ,当温度下降2025时造成的冷缩量为2-2.5 xlO-4，而混凝土的极限拉伸值只有11.5x10-4，因而冷缩常引起混凝土开裂。8、化学收缩水泥水化后，固相体积增加，但水泥-水体系的绝对体积则减小，形成许多 毛细孔缝，高强混凝土水胶比小，外掺矿物细掺合料，水化程度受到制约，故高 强混凝土的化学收缩量小于普通混凝土。当混凝土发生收缩并受到外部或内部约束时，就会产生拉应力，并有可能引起开 裂。对于高强混凝土虽然有较高的抗拉强度，可是弹性模量也高,在相同收缩变 形下，会引起较高的拉应力，而由于高强混凝土的徐变能力低，应力松弛量较小， 所以抗裂性能差。