大体积混凝土裂缝论文

起;

（2） 横向裂缝,垂直于构件底面,主要由荷载作用、温差作用引起; （3） 剪切裂缝,由于竖向荷载或震动位移引起;

（4） 斜向裂缝、八字形或倒八字形裂缝,常见于墙体混凝土梁,主要

因地基的不均匀沉降以及温差作用引起;

（5） X 形裂缝,常见于框架梁、柱的端头以及墙面上,由于瞬间的撞

击作用或者地震荷载作用引起;

（6） 各种不规则裂缝,如反复冻融或火灾等引起的裂缝。此外,还有

因混凝土拌和或运输时间过长引起的网状裂缝,现浇楼板四角出现的放射状裂缝或板面出现的十字形裂缝等等。 (四) 按裂缝的发展状态划分

根据裂缝所处的运动状态及其发展趋势,可分为以下两类: (1) 稳定裂缝：这种裂缝不影响持久应用,包括两类。 一类是在运动过程中可以自愈合的裂缝,常见于一些新建的防水工程中,这是由于裂缝处水泥颗粒在渗漏过程中与水进一步化合,析出Ca (OH) 2 晶体且部分Ca (OH) 2 又与溶解在水中的CO2 发生碳化反应形成CaCO3 结晶,两者形成的凝胶物质将胶合裂缝封闭,从而渗漏停止,裂缝达到自愈。另一类是处于稳定运动中的裂缝,如在周期性荷载作用下产生的周期性扩展和闭合的裂缝。

(2) 不稳定裂缝：这种裂缝将产生不稳定性的扩展,影响结构物的持久使用,应视其扩展部位,采取相应的措施。

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三、混凝土裂缝的形成原因

（一） 概述

当混凝土结构产生变形时，在结构的内部、结构与结之间，都会受到约束。当混凝土结构截面较厚时，其内部温度分布不均匀，引起内部不同部位的变形相互约束，称之为内约束，当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍时称之为外约束。建筑工程中的混凝土结构所承受的变形，主要是由温差和收缩产生，其约束既有外约束又有内约束。

钢筋混凝土结构中，由于结构截面大，体积，水泥用量，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩膨胀作用，由此引起的温度应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝的起因是温度变化引起的变形，当变形得不到满足时才会引起应力，而且应力与结构的刚度大小有关，只有当应力超过一定数值才引起裂缝。

（二）水泥水化热引起的温度应力和温度变形

水泥在水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出的热量约达502J/g，因而使混凝土内部的温度升高，一般在30℃左右，有时甚至会更高，它在1－3天放出的热量是总热量的一半，混凝土内部的最高温度多数发生在浇筑后的3－5天内，当砼内部与表面温差过大时就会产生温度应力和温度变形，温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力也越大，当这种温度应力超过混凝土内外约束力时就

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会产生裂缝，而混凝土内部的温度与厚度及水泥用量有关，混凝土越厚水泥用量越大，内部温度也越高。由于混凝土的导热性能较差,所以造成混凝土内部和表面的温差较大,当温差过大时,就会产生温度应力和温度变形。在浇注初期,混凝土的弹性模量和强度都很低,对水化热急剧上升引起的变形约束不大,温度应力就转小。随着混凝土龄期的增长,弹性模量和强度相应的提高对混凝土降温收缩变形的约束越来越强,即产生很大的温度应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始出现温度裂缝。 （三）内外约束条件的影响

内外约束条件的影响各种结构在变形变化中,必然受到一定的约束或抑制而阻碍变形,这就产生了约束力。混凝土在早期温度上升时,产生的膨胀变形受到外约束而形成压应力。当温度下降时,产生的收缩变形受外约束则产生拉应力。压应力较小,拉应力却较大,若拉应力超过混凝土的抗拉强度,必然产生裂缝。混凝土与地基浇筑在一起，当温度变化时受到下部地基的限制，因而产生外部的约束应力，混凝土在早期温度上升时，产生的膨胀变形约束而形成压应力，此时混凝土的弹性模量小，徐变和应力松弛度大，使混凝土与基层连接不牢固，压应力较小，但是，当温度下降时则产生较大的拉应力，若拉应力超过混凝土的抗拉强度混凝土将会出现垂直裂缝。混凝土内部由于水泥水化热而形成中心温度高，热膨胀大，因此在中心产生压应力，在表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束作用时，同样产生裂缝。

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（四）外界气温变化的影响

外界气温变化的影响混凝土在施工期间，外界气温变化的影响也很大。混凝土的内部温度是浇筑温度、水化热的绝热温升和结构散热降温等各种温度的叠加之和，外界气温愈高，混凝土的结构温度也愈高，如外界温度下降，会增加混凝土的降温幅度，特别是在外界气温骤降时，会增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度。温度应力是由温差引起的变形造成的，温差愈大，温度应力也愈大。 因而造成温差和温度应力,使混凝土出现裂缝。在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度可达60oC，并且有较大的延续时间。在这种情况下研究合理的温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的过大温度应力显得更为重要。 （五）混凝土收缩变形引起的裂缝

混凝土的收缩变形混凝土收缩变形引起的温度应力大于混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝，因此混凝土的收缩也是引起裂缝不可忽视的因素。

（1） 收缩裂缝是由湿度变化引起的,它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。我们知道,混凝土是以水泥为主要胶结材料,以天然砂、石为骨料加水拌合,经过浇筑成型、凝结硬化形成的人工石材。在施工中,为保证其和易性,往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～5 倍的水。多出的这些水分以游离态形式存在,并在硬化过程中逐步蒸发,从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞,造成混凝土体积收缩。此外,混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝

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