大体积混凝土结构的裂缝控制1.先介绍一下什么是大体积混凝土(大体积混凝土的定义有很多,根据美国混凝土学会的定义:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,即最大限度减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。日本建筑学会的标准的定义是:结构断面最小尺寸在 80cm 以上;水化热引起混凝土内的最高温度和外界气温之差,估计超过 25℃的混凝土,称为大体积混凝土。如大坝及电站、桥梁、大型工厂、高层建筑及大型设备等的基础。)2.开裂的原因分析大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝,是其内部的矛盾进展的结果。一方面是混凝土由于内外温差产生应力和应变,另一方面是结构物的外约束和混凝土各质点的约束阻止了这种应变,一旦温度应力超过混凝土能承受的极限抗拉强度,就会产生不同程度是裂缝。众多工程实例证明,产生裂缝的主要原因如下:2.1 水泥水化热的影响 水泥在水化过程中产生大量的热量,这是大体积混凝土内部温升的主要热量来源。由于大体积混凝土截面的厚度大,水化日聚集在结构内部不易散发,会引起混凝土内部急剧升温。升温试验讨论表明,水泥水化热在 1~3d 放出的热量最多,大约占总热量的 50%左右;浇筑后的 3~5d 内,混凝土内部温度最高。初期(一般指前三天)水泥水化热积累温升到一定程度后,由于降温加上内部水分蒸发引起体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束引起拉应力,当该拉应力超过该混凝土的抗拉强度时,整个截面就会出现贯穿裂缝。混凝土的导热性能较差,浇筑初期混凝土的弹性模量和强度很低,对水化热急剧温升引起的变形约束不大,温度应力比较小。随着混凝土龄期的增长,其弹性模量和强度相应提高,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能抵抗温度应力时,即产生温度裂缝。2.2 内外约束条件的影响 大体积混凝土与地基浇筑在一起,当温度变化时受到地基的限制,因而产生外部的约束应力。混凝土在早期温度上升时,产生的膨胀变形受到约束面的约束而产生压应力,此时混凝土的弹性模量很小,而徐变和应力松弛较大,与基层连接不太牢固,因而压应力较小。但当温度下降时,则产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,则会出现垂直裂缝。在全约束条件下,混凝土结构的变形是温差与其线膨胀系数的乘积,即 ε=△T*a,当 ε 超过混凝土的极限拉伸 εp 时,结构便出现裂缝。工程实践证明,当混凝土的内外温差小于 25℃时,...