裂缝控制论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇裂缝控制论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

在混凝土楼板的浇筑过程中，由于施工人员的长时间振捣，结果使混凝土中的石子﹑骨料下沉，浆体上浮，造成作业面砂浆层。这就使它的干缩性能增大，等到水分蒸发后，混凝土失去水分而变得更加干燥，从而使毛细孔收缩或沉缩引起了混凝土楼板的龟裂。（1）由于在施工中各工种操作人员没有相互配合，人为地将楼板钢筋的成品（板面负筋）踏坏﹑压弯，出现了支座的负弯矩，在浇筑混凝土后便出现了板面裂缝。（2）在施工中由于要提前预埋线管，而且加上预埋线管外表光滑，混凝土经过振捣，石子滑落，水泥砂浆浮于预埋线管上层，这就会使混凝土楼板沿管线预埋方向产生干缩裂缝。（3）施工方为了赶超进度，节约替换模板和支撑系统，当混凝土没有达到规定的强度标准时，操作人员就过早地将模板拆除；或者在混凝土还没有完全终凝后，就在上面加压重荷，甚至上人作业等。这都会使混凝土楼板的弹性发生变性，破坏混凝土楼板结构，从而出现裂缝。（4）混凝土浇筑后，还有大量的水化热量得不到散发，在内部就产生了温度应力。由于混凝土抗拉强度低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝，这就给施工后的养护带来了难度。如果在楼板养护时没有采取覆盖或覆盖措施不到位，养护时间不够，也会使楼板产生裂缝。

因此，民居工程的施工中应从以下几方面来控制商品混凝土楼板裂缝的发生。施工方要选择有资质的商品混凝土生产厂家，根据混凝土强度等级﹑和易性及实验室配合比的要求，确定各种标号混凝土配合比，严格按照配合比控制水灰比和水泥用量；选择级配良好的石子，减少孔隙率以减少收缩量；严格控制砂子的含泥量﹑泥块含量，采用中粗砂，避免使用过量粉砂。同时，要求严格审查出厂合格证及设计配合比报告，严格控制混凝土的坍落度，以便提高它的抗裂性能。

先进合理的施工技术和方法，不仅能降低建筑成本，提高工作效率，还能有效控制混凝土楼板的裂缝。（1）梁、柱浇筑完成后，制定混凝土楼板施工方案，并对楼板模板支撑系统编制专项施工方案。要求模板及支撑系统除满足强度要求外，还必须有足够的刚度和稳定性；而且根据工期要求要准备充足的模板，以确保按标准﹑按要求拆除模板。梁、板、柱宜采用同一标号混凝土。（2）混凝土浇筑前，应将模板用水浇湿润，避免模板干燥而吸收水分。同时，要严格控制振捣时间，以防止混凝土产生不均匀沉降收缩，使楼板出现裂缝。（3）现浇楼板中的预埋线管必须布置在底部钢筋网片之上，交叉布线处可采用接线盒集中钢筋网带，严禁将水管水平埋设在现浇混凝土楼板中；而且在埋管集中的地方，切不可管与管紧密相列，要留有适当的间距。（4）现浇混凝土楼板浇筑完毕后，应在12h内进行覆盖并作保湿养护，12h后应浇水养护，养护时间不得少于1个星期。对于掺用缓凝型外加剂的混凝土，养护时间不得少于2个星期。同时，对于已浇筑完毕的混凝土楼板，严格禁止人或重物加荷其上，以防止浇筑混凝土楼板结构的人为破坏，从而导致裂缝的出现。综上所述，混凝土楼板裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低居民楼层与层之间的抗渗能力，影响居民的正常生活，还会降低楼板的耐久性，影响整个居民楼的使用寿命。因此，建筑施工单位必须严格加强混凝土原材料的质量控制、混凝土生产质量控制和现浇混凝土楼板施工质量管理，民居工程中混凝土楼板的裂缝就能得到有效的控制。

本文作者：柴燕仑工作单位：大同煤矿集团公司企划部

篇2

引言

水工混凝土裂缝是水工建筑物最为常见的病害之一，产生的原因是多种多样的。裂缝对水工建筑物的危害程度不一，还可能诱发其他病害的发生和发展，对水工建筑物的耐久性产生巨大的危害，因此，必须对此加以重视，并采取措施加以解决。

一、水工混凝土裂缝的危害

混凝土裂缝将使水工建筑物产生渗漏，渗漏的结果，一方面在压力水作用下使裂缝逐步扩宽和发展；另一方面当水渗入混凝土内部后首先会引起水解破坏，并可能由此导致混凝土结构物的破坏。根据调查，由裂缝引起的各种不利结果中，渗漏水占60%。

由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂，导致混凝土结构物破坏。混凝土裂缝的存在，能使空气中的二氧化碳极易渗透到混凝土内部与水泥的某些水化产物相互作用形成碳酸钙，这就是常说的混凝土碳化。在潮湿的环境下二氧化碳能与水泥中的化学成分相互作用，使混凝土的碱度降低，使钢筋纯化膜遭受破坏，当水和空气同时期渗入，钢筋就产生锈蚀。

混凝土的裂缝还会使混凝土对钢筋的保护作用削弱，在裂缝部位，水拉性能减弱，裂缝进一步扩大，形成更大的危害。

综上，混凝土裂缝对混凝土结构物的结构强度和稳定性具有直接的影响。会降低混凝土结构物的结构强度和整体稳定性。轻则影响建筑物的外观和正常使用，严重的贯穿性裂缝甚至可能导致混凝土结构物的完全破坏。

二、水工混凝土结构裂缝产生的原因

按裂缝产生的原因划分有：由外荷载引起的裂缝；由变形引起的裂缝；由施工操作引起的裂缝。水工建筑物产生裂缝的主要原因如下：

2.1大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

2.2混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。

2.3在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。

2.4当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩，因为受约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。

2.5混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大3倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。

2.6在炎热的大风天气，混凝土表面水分蒸发过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。

2.7构件超载产生的裂缝。例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。

2.8当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。

2.9当钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧离子会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。

三、控制混凝土裂缝的具体措施

3.1混凝土配合比的优化设计。掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度。采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加Ⅰ级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性，降低温升，减少收缩，提高抗侵蚀具有良好的作用。

3.2原材料的选择。砂料细度模数控制在2.4以上，含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内，含泥量控制在1%内，尽可能使用低水热化水泥，控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。

3.3施工安排。混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温的天气，若需要上述条件下施工时必须有相应遮挡、保温措施。

3.4施工过程控制。a.二次振捣法消除混凝土沉缩裂缝。对于浇筑后坍落度已经消失开始初凝的混凝土进行二次振捣，混凝土会重新液化，能较好地消除粗骨料、钢筋下面的水膜，消除沉缩收缩量。泵送混凝土特别需要二次振捣。b.二次压光消除混凝土塑性收缩裂缝。此种裂缝是混凝土表面水分散失引起的，发生在混凝土初凝至终凝期间，消除此种裂缝应使用机械抹光机进行大面积、高强度的提浆抹光，然后使用机械收光机进行大面积、高强度的收光，将极大地提高混凝土的平整度和表面强度，在混凝土终凝前再进行二次人工抹压收光。c.控制约束裂缝的措施。混凝土约束裂缝的产生是混凝土内外温差过大或收缩引起的约束拉力超过了混凝土的抗拉强度，在混凝土内外温差过大、气温骤降时，及时采取保温、保湿措施，加强测温和气温预报，做到防护及时。闸墩下部与底板同时浇筑或尽量缩短闸墩与闸底板之间浇筑的时间间隔，可有效控制闸墩裂缝发生。

3.5混凝土干缩裂缝的控制措施。混凝土存在空隙产生湿胀干缩，加强振捣使之密实，清除混凝土中的泌水，加强表面的抹压收光，掺加优质粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土湿胀干缩裂缝产生。

3.6混凝土内部的温度控制。大体积混凝土内部埋设热电耦测温，掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间，通过蓄热保温使混凝土内外温差控制在25℃以内。常采用两层农膜加干铺两层草袋的做法。

3.7混凝土的养护和表面保护。良好的养护可使混凝土保持或接近饱和状态，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂缝发生的措施之一，一般保温、保湿养护不得少于14d。

四、水利工程构筑物已产生裂缝的修补方法

国内外学者把裂缝分为死缝、活缝和增长缝等3种。对于死缝可以采用刚性材料填充修补；对活缝则采用弹性材料修补；对于增长缝，必须消除引发裂缝的因素。裂缝修补除了要恢复防水性和耐久性为目的之外，还要从结构安全及美观角度出发进行修补，当前的修补方法主要有以下三大类。

4.1充填法对于裂缝宽度大于0.5mm的裂缝，沿裂缝处凿成“U”形或“V”形槽，槽顶宽约10cm，在槽中充填密封材料。充填材料采用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。如果钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀，则将混凝土凿开到能够处理已经生锈的钢筋部分，将钢筋除锈，再在槽中充填水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。

4.2注入法注入法分压力注入法（灌浆法）与真空吸入法两种。灌浆法适应于较深较细的裂缝，而真空注入法则利用真空泵使缝内形成真空，将浆材注入缝内，该方法适应于各种表面裂缝的修补。灌浆材料有水泥浆材、普通环氧浆材、弹性聚氨酯浆材、水溶性聚氨酯浆材等。

4.3表面覆盖法在细微裂缝表面上涂膜，以提高其防水性及耐力性为目的的修补方法。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法。施工时，首先用钢丝刷将混凝土表面打毛，清理表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面气孔，再用修补材料覆盖表面。:

五、结语

水工建筑构筑物的结构安全和防渗等主要由混凝土承担，因此混凝土的质量极其重要。因此，减少和控制混凝土裂缝的产生和扩展，对提高混凝土结构的质量，进而提升水工建筑物的安全起着极为重要的作用，必须加以重视。

参考文献：

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Abstract: Since engaged in building industry since the job, through years of on-site observation and consulting relevant books of the internal stress, the temperature of the concrete cracks, the concrete temperature control and crack prevention measures are analyzed.

Key words: concrete; temperature cracks; control measures

1引言

混凝土裂缝的存在对工程结构的安全性及耐久性有很大的危害，也给广大居民的使用造成一定的安全隐患，因此我们应该从施工的各个环节人手，不放过影响施工质量的任何一个细节，防微杜渐，积极采取各种行之有效的措施控制裂缝的产生，以极度负责和认真的工作态度对待自己亲历的每一个工程。

控制混凝土在现代工程建设中占有重要地位。在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。究其原因，我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。

2 混凝土裂缝产生的原因

裂缝的原因混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

3 混凝土温度应力的分析

温度应力的分析根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类：（1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。（2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。

4 混凝土温度的控制和防止裂缝措施

温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下：（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；改善约束条件的措施是：（1）合理地分缝分块；（2）避免基础过大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100~200kg／cm2..因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂，笔者在实践中总结出其主要作用为：（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。（6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。（7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。（8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。（9）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩.许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。

5 混凝土温度裂缝预防

混凝土的早期养护实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。

6 结束语

以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

参考文献

【1】纪午生．常用建筑材料试验手册

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1.引言

大体积混凝土由于水泥凝结硬化过程中释放出大量的水化热，形成较大的内外温差，当温差较大超过25℃时，混凝土内部的温度应力有可能超过混凝土的极限抗拉强度从而产生温度裂缝，同时混凝土降温阶段如果降温过快，由于厚板收缩，又受到强大的摩阻力，可能导致收缩贯穿裂缝。此外，混凝土本身的收缩也可能造成裂缝的产生。因此大体积混凝土存在的主要问题是裂缝的控制。

2.大体积混凝土的概念

目前国内对于大体积混凝土尚无一个明确的定义。我国有的规范认为，当基础边长大于20m，厚度大于1m，体积大于400m3时称大体积混凝土；有的则认为混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大，导致裂缝的混凝土为大体积混凝土。

3.大体积混凝土的主要类型

目前主要根据混凝土的种类和要求的性能进行分类。按照混凝土种类主要分为不含钢筋的素混凝土、含钢筋的钢筋混凝土或掺入钢纤维的钢纤维混凝土；按照要求的性能主要分为干硬性混凝土、低流态混凝土、高流态混凝土和常态混凝土等。

4.大体积混凝土的特点及施工技术要求

大体积混凝土结构厚、体形大、钢筋密、一次浇注量大、施工时间长、施工工艺要求高、受环境影响大，浇注完毕后，由于体积过大，造成混凝土水化热大，温度场梯度大，混凝土“内热外冷”极易产生裂缝。工程实践证明，大体积混凝土施工难度比较大，混凝土产生裂缝的机率较多。

5.大体积混凝土裂缝的主要类型

5.1干缩裂缝

混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。

5.2塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细，且长短不一，互不连贯状态。常发生在混凝土板或比表面积较大的墙面上，较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm.从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的边缘。

5.3沉陷裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致。或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致混凝土出现沉陷裂缝。特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。

5.4温度裂缝

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇注后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升。而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成混凝土内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

6.大体积混凝土裂缝的材料控制技术

6.1水泥的合理选取

优先选用收缩小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期（1～5d）可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力部分抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。

6.2骨料的合理选取

选择线膨胀系数小、岩石弹性模量低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料，这样可以获得较小的空隙率及表面积，从而减少水泥的用量，降低水化热，减少干缩，减小了混凝土裂缝的开展。

6.3尽可能减少水的用量

水对混凝土具有双重作用，水化反应离不开水的存在，但多余水贮存于混凝土体内，不仅会对混凝土的凝胶体结构和骨料与凝胶体间的界面过度区相的结构发展带来影响，而且一旦这些水分损失后，凝胶体体积会收缩，如果收缩产生的内应力超过界面过度区相的抗力，就有可能在此界面区产生微裂缝，降低混凝土内部抵抗拉应力的能力。再者，大体积混凝土一般强度都不是很高。

7.混凝土凝结硬化过程的控制

宏观上，硬化混凝土在约束条件下，收缩变形会产生弹性拉应力，拉应力的近似值最初可假定为杨氏模量和变形的乘积，当诱导拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土材料就会开裂。但事实上，由于混凝土是一种兼具粘性和延展性（徐变）的复杂相组成的非均质材料，一些应力被徐变松弛所释放，混凝土是否产生裂缝是徐变应力松弛后的残余应力所决定。

8.外加剂与掺合材料的控制

8.1粉煤灰

混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱集料反应，减少新拌混凝土的泌水等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同时会显着降低混凝土的早期强度，对抗裂不利。试验表明，当粉煤灰取代率超过20%时，对混凝土早期强度影响较大，对于抗裂尤其不利。

8.2硅粉

（1）抗冻性：微硅粉在经过300～500次快速冻解循环，相对弹性模量隆低10～20%，而普通混凝土通过25～50次循环，相对弹性模量隆低为30～73%.（2）早强性：微硅粉混凝土使诱导期缩短，具有早强的特性。（3）抗冲磨、控空蚀性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5～2.5倍，抗空蚀能力提高3～16倍。

8.3减水剂

缓凝高效减水剂能够提高混凝土的抗拉强度，并对减少混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形等性能起着极为重要的作用。

8.4引气剂

引气剂除了能显着提高混凝土抗冻融循环和抗侵蚀环境的能力外，能显着降低新拌混凝土的泌水，提高混凝土的工作度，降低混凝土的弹性模量，优化混凝土体内微观结构，提高混凝土的抗冻性能。

9.结语

大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素有几种：一是结构型裂缝，由外荷载引起的。二是材料型裂缝，主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。目前控制和解决的重点是温度应力引起的混凝土裂缝。

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一、商品混凝土现浇板裂缝出现的主要问题

(1)原材料的选用与检验环节失控;(2)混凝土配合比设计中试配的次数不够,未经过收获试验进行论证;(3)混凝土生产运输和泵送过程发生中断且时间较长,质量失控;(4)钢筋配置的现行标准不能满足商品混凝土的抗裂要求;(5)现浇板中管线设置部位不合理出现的问题;(6)混凝土浇筑、养护及拆模施工过程中出现的问题。

二、相应的对策

1.严把原材料的质量与检验关

(1)水泥:必须具有出厂质量说明书(合格证),并对其品种、级别、包装、出厂日期进行检查,现场采样经试验合格后方可使用;亦采用水化热较低、早期强度低、含碱量低、抗裂性能好的矿渣硅酸盐水泥;同一构件,同一施工部位亦采用同一厂家、同一品种、同一强度等级的水泥。

(2)粗细骨料:粗骨料进场后,应按批检验其颗粒级配、含泥量、泥块含量、压碎指标及针片状颗粒含量,必要时还应检验其他指标;粗骨料最大粒径不宜超过板厚的1/3,且不得超过40mm。

(3)钢筋进场后,进行外观检查并检查合格证,按照见证取样规定进行送样,检验结果应满足设计要求。

(4)拌制水:宜采用饮用水,水质应符合JGJ63混凝土拌合用水标准的规定,未经检验不得使用。

(5)外加剂:必须具有出厂质量证明书,并按批验收合格后分类存放,不得混放和混入杂物,选用时应根据混凝土性能要求及施工条件,结合混凝土原材料性能、配合比以及对水泥的适应性能等因素通过试验确定其掺量;在保证混凝土强度的前提下,可加入水泥用量的2.5%缓凝减水剂,减少水泥用量,降低水灰比、减少水化热,从而减少混凝土的自收缩。

2.优化混凝土配合比

(1)根据设计要求进行多次试配,并进行收缩试验,通过对比确定最终配合比;配合比中水灰比不宜大于0.6,水泥用量不宜小于300kg。(2)采用引气型外加剂,其混凝土含气量不宜大于4%,以免降低混凝土强度。(3)当发现原材料质量有较大变化时,应重新进行试配,调整配合比;根据具体的施工条件,确定适宜的坍落度,病派人现场检测,符合要求后方可使用,并建立监控资料。

3.严把混凝土生产质量关

(1)上料人员要严格按照混凝土配合比进行原材料的计量,确保计量的准确性;搅拌混凝土时,按照投料顺序进行搅拌,搅拌时间根据搅拌工艺及搅拌设备确定,拌合要均匀,以保证混凝土有良好的和易性。(2)混凝土在运输和泵送过程中,严禁往运输车筒体和泵机料斗内任意加水;混凝土运至现场时,如拌合物出现离析或分层现象,应使搅拌筒高速旋转,进行二次搅拌;混凝土泵送应连续进行,如必须中断,中断时间不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕允许的延续时间,且不得超过混凝土的初凝时间;如停泵超过15min,应每隔4~5min开泵一次,每次使泵正转或反转两个冲程,防止输送管内混凝土拌合物离析或堵塞。

4.增大配筋率,以增加结构抗裂性

(1)当现行标准不能满足商品混凝土抗裂要求时,可按现有标准增大配筋率,用以增加结构抗裂性;在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距易取为150mm~200mm,病应在板的未配筋骨表面布置温度收缩钢筋,板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%;温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行布置构造钢筋网,并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或锚固。(2)优先选用延性较好的钢筋,若选用I级钢,张拉率不得大于6%;加强钢筋成品保护,浇筑人员不得直接踩在钢筋网片上,要设置架空板使浇筑人员与钢筋网片隔离,设置马登将钢筋垫起,保证钢筋无弯曲、位移变形。

5.混凝土板中线管设置部位的处理

现浇板线管必须倾斜轴线方向设置,特别要避开横向布置;每隔1m设置40mm小马登,保证线管与钢筋可靠隔离;线管上部距上表面10mm处设置间距200mm的宽铅丝网片,加强现浇板混凝土薄弱部位的抗裂性。

6.加强混凝土浇筑及养护过程中的监控

(1)针对商品混凝土现浇板伸缩较大的特点,浇筑混凝土时每隔30m左右设置后浇带。(2)混凝土浇筑中,下落高度不超过1.5m,混凝土不得成堆,及时出料、及时成活,以免产生离析现象,使得现浇板配料不均;严格按照操作规程进行施工,选择熟练的混凝土振捣工人,掌握好振捣时间,以保证混凝土振捣均匀、密实,避免漏振、欠振,并做好混凝土施工记录。(3)混凝土浇筑成型后,应及时覆盖塑料薄膜,避免水分蒸发;浇筑1h~2h后对混凝土二次振捣,以消除收缩裂纹及表面泌水,2h~3h后进行二次压面,并适时用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4)混凝土养护时间不得少于7d,对有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14d;留置混凝土同条件试块,并设专人检测混凝土强度增长情况,在其强度未达到1.2Mpa时,不得在其上踩踏或安装模板及支架。(5)严格按照GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范中的强度要求确定模板拆除时间,拆模时要轻拿轻放,不得对楼层形成冲击荷载,拆除的模板和支架要分散堆放并及时清运。超级秘书网

三、效果验证

1.采取以上对策进行商品混凝土的施工,取得了良好的经济、社会效益以及质量效果,受到了建设单位、监理单位的一致好评,为创优工程奠定了基础。

2.通过在日照市水木清华小区中的运用,针对商品混凝土收缩性较大的特点从结构设计、原材料控制到施工过程中的控制等各个环节入手,减少和预控了商品混凝土的收缩,增强其抗裂性。

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混凝土在现代工程建设中有重要的地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。因此仅对施工中混凝土裂缝产生的原因和处理措施进一步探讨。

一、裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是1混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化或水泥化热使混凝土温度发生变化时，钢筋混凝土结构就会产生温度变形。众所周知，建筑工地物中的结构构件往往受到各种约束，在温度变形和约束的共同作用下，产生温度应力，当这种应力超过混凝土的抗裂强度时，就产生裂缝。2钢筋混凝土受热后，物理力学性能恶化，轴心抗压，弯曲抗压或抗拉强度随受热温度的提高而下降。混凝土受热后，因游离水蒸发和水泥结石脱水收缩而形成裂缝，钢筋与混凝土的粘结力也随之下降，这种现象在光圆钢筋中尤为明显。

二、温度应力的分析

1、根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段

（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。

（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。

（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相加。

2、根据温度应力引起的原因可分为两类

（1）自生应力：边界没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现的温度应力。混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。

（2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度的应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。

三、温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

1、控制温度

控制温度的措施如下：（1）采用改善集料级配，掺用掺合料，外加剂和降低混凝土坍落度等综合措施，合理的减少单位水泥用量，并尽量选用水化热低的水泥；（2）混凝土拌合时，可采用低温水、加冰等降温；（3）粗集料预冷可采用风冷法、浸水法、喷洒冷水法；（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；（5）降低混凝土浇筑温度，减少水化热温升；（6）加强混凝土原材料、浇筑温度及内务部温度的监测。

2、改善约束条件

改善约束条件的措施是：（1）混凝土浇筑的分段、分缝、分块高度及浇筑间歇时间；（2）基础过大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；

为保证混凝土工程质量，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂等。（1）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。（2）减水防裂剂可以发送水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。（3）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高混凝土抗裂性能。（4）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。（5）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。（6）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。

四、混凝土的早期养护

实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同尝试的表面裂缝，其主要原因是温度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面，防止表面裂缝；（2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度；（3）防止混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。

混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。

适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果人。从理论上分析，混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。

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1引言

白果渡嘉陵江大桥是国道212线四川武胜至重庆合川高速公路横跨嘉陵江的一座特大桥，全桥长1433米，主桥为（130+230+130）m预应力砼连续刚构，单箱单室，下部结构为16根24米长Ф230cm的群桩基础，上接大体积分离式承台。单幅承台结构尺寸为18.7mx10.2mx5m，单幅承台砼方量为953.7m3，一次浇注完成。

2简述

2.1温度应力的主要成因：

2.1.1大体积砼在硬化期间，水泥水化后释放大量的热量，使砼中心区域温度升高，而砼表面和边界由于受气温影响温度较低，从而在断面上形成较大的温差，使砼的内部产生压应力，表面产生拉应力（称为内部约束应力）。

2.1.2当砼的水化热发展到3～7d达到温度最高点，由于散热逐渐产生降温产生收缩，且由于水分的散失，使收缩加剧，这种收缩在受到基岩等约束后产生拉应力（称为外部约束应力）。

2.2温度应力在承台砼内的分布如下图所示：

综上所述，在承台大体积砼施工前，必须进行砼的温度变化，应力变化的估算，以确定养护措施、分层厚度、浇筑温度等施工措施，并以此来指导施工。

3C30承台大体积砼砼裂缝控制的施工计算

3.1相关资料：

3.1.1配合比

水泥：粉煤灰：砂子：碎石：水：NNO-Ⅱ减水剂

369：50：677：1148：176：3.66

1：0.136：1.835：3.111：0.48：1%

3.1.2材料：

水泥：腾辉F.032.5级水泥

碎石：草街连续级配碎石（5~31.5mm）

混合中砂：机制砂40%，渠河细砂60%

粉煤灰：硌黄华能电厂Ⅱ级粉煤灰

外加剂：达华NNO-Ⅱ型缓凝减水剂

3.1.3气象资料

相对湿度80~82%；年平均气温17.5~17.6℃，最高气温40.5℃，夏热期（5~9月份）平均气温20℃。

3.1.4采用自动配料机送料，装载机加料，拌和站集中拌和，混凝土泵输送砼至模内。

3.2砼最高水化热温度及3d、7d的水化热绝热温度

C=369kg/m3；粉煤灰32.5水泥：水化热Q7d=257J/kg，Q28d=222J/kg（腾辉水泥厂提供的数据）；c=0.96J/kg.k；ρ=2400kg/m3。

3.2.1砼最高水化热绝热温升

Tmax=CQ/cρ=(366*257)/(0.96*2400)=40.83℃

3.2.23d的绝热温升

T（3）=40.83*(1-e-0.3*3)=24.23℃

ΔT（3）=24.23-0=24.23℃

3.2.37d的绝热温升

T（7）=40.83*(1-e-0.3*7)=35.83℃

ΔT（7）=35.83-24.23=11.6℃

(4)15d的绝热温升

T（15）=40.83*(1-e-0.3*15)=40.38℃

T（15）=40.38-35.83=4.55℃

3.3砼各龄期收缩变形值计算

εy（t）=εy0（1-e-0.01t）*M1*M2*…*M10

查表得：M1=1.10，M2=1.0，M3=1.0，M4=1.21，M5=1.2，M6=1.11(1d)、1.09(3d)、1.0(7d)、0.93(15d)，M7=0.7，M8=1.4，M9=1.0，M10=0.895

则有：M1M2M3M4M5M7M8M9M10

=1.10*1.0*1.0*1.21*1.2*0.7*1.4*1.0*0.895=1.401

3.3.13d收缩变形值

εy（3）=εy0*（1-e-0..03）*1.401*M6

=3.24*10-4*（1-e-0..03）*1.401*1.09=0.146*10-4

3.3.27d收缩变形值

εy（7）=εy0*（1-e-0..07）*1.401*M6

=3.24*10-4*（1-e-0..07）*1.401*1.0=0.307*10-4

3.3.315d收缩变形值

εy（15）=εy0*（1-e-0.15）*1.401*M6

=3.24*10-4*（1-e-0..15）*1.401*0.93=0.588*10-4

3.4砼收缩变形换算成当量温差

3.4.13d

T（y）（3）=-εy（3）/α=(-0.146*10-4)/(1.0*10-5)=-1.46℃

3.4.27d

T（y）（7）=-εy（7）/α=(-0.307*10-4)/(1.0*10-5)=-3.07℃

3.4.315d

T（y）（15）=-εy（15）/α=(-0.588*10-4)/(1.0*10-5)=-5.88℃

3.5各龄期砼模量计算E（t）=Ec*（1-e-0..09t）

3.5.13d龄期

E（3）=3.0*104*（1-e-0..09*3）

=7.1*103N/mm2

3.5.27d龄期

E（7）=3.0*104*（1-e-0..09*7）

=1.40*104N/mm2

3.5.315d龄期

E（15）=3.0*104*（1-e-0..09*15）

=2.22*104N/mm2

3.6砼的温度收缩应力计算

砼强度换算f（n）=f（28）*lgn/lg28，砼抗拉强度ft=0.23*f2/3cu对于C30砼f（28）=15N/mm2

3d龄期:f（3）=f（28）*lg3/lg28=15*lg3/lg28=8.76N/mm2

ft=0.23f2/3(3)=0.23*4.952/3=0.668N/mm2

7d龄期:f（7）=f（28）*lg7/lg28=15*lg7/lg28=8.76N/mm2

ft=0.23f2/3(7)=0.23*8.762/3=0.98N/mm2

由于在七月份浇注承台砼，气温较高，假设入模温度To=30℃，Th=25℃

3.6.13d龄期H（t）=0.57,R=0.35,V=0.15

ΔT=To+2/3T(t)+Ty(t)-Th=30+2/3*24.23+1.46-25=22.61℃

σ=-(7.1*103*10*10-6*22.61*0.57*0.35)/(1-0.15)

=0.377N/mm2＜(0.668/1.15)=0.581N/mm2可

3.6.27d龄期H（t）=0.502,R=0.35,V=0.15

ΔT=30+2/3*35.83+3.07-25=31.96℃

σ=-(1.4*104*10*10-6*31.96*0.502*0.35)/(1-0.15)

=0.93N/mm2＜0.98N/mm2

抗裂安全系数：K=0.98/0.93=1.05<1.15

4裂缝控制的施工技术措施

通过以上分析可知，承台基础在露天养护期间，7d龄期时，抗裂安全系数K值稍小于1.15，此时砼有可能出现裂缝，因此，在设计配合比、砼施工过程及养护期间应采取一定措施，以减小砼表面与内部温差值，使得砼表面与砼内部温差小于25℃，σ/（1.15）＜ft，则可控制裂缝的不出现。采取如下措施：

4.1采用双掺技术，掺入粉煤灰和NNO-II型缓凝减水剂，粉煤灰掺入采用超量代换法，减水剂的缓凝时间15个小时（通过实验室测定结果表明），延缓砼的初凝时间，延缓砼水化热峰值的出现。

4.2通过技术性能比较，石灰岩碎石的线膨胀系数较小，弹模低，极限拉伸值大，据相关资料表明，在相同温差下，温度应力可减小50%，能提高砼的抗拉强度，因此，选用石灰岩碎石作为粗骨料；控制骨料（砂、石）的含泥量，以减小砼的收缩，提高极限拉伸。

4.3严格控制砼的入模温度在30℃左右。选择在傍晚开始浇注承台砼，对粗骨料进行喷水和护盖；施工现场设置遮阳设施，搭设彩条布棚，避免阳光直晒；在水箱中加入冰块，降低拌和水的温度；在基坑内设一大功率的鼓风机进行通风散热。

4.4埋设6层冷却管，每层冷却管配一潜水泵，在第一批开始砼初凝时由专人负责往冷却管内注入凉水降温，冷却水流速应大于15L/min，冷却水采用嘉陵江水，持续养生7天。通过冷却排水，带走砼体内的热量，许多工程实践表明，此方法可使大体积砼体内的温度降低3~4摄氏度。

4.5浇注砼时，采用薄层浇注，控制砼在浇注过程中均匀上升，避免砼拌和物堆积过大高差，砼的分层厚度控制在20~30cm。

4.6设10台插入式振捣器，加强振捣，以期获得密实的砼，提高密实度和抗拉强度，浇注后，及时排除表面积水，进行二次抹面，防止早期收缩裂缝的出现。

4.7砼浇注后，搭设遮阳布棚，避免阳光曝晒承台表面。

4.8砼浇注后，砼表面用土工布覆盖保温，并洒水养生，使砼缓慢降温、缓慢干燥，减少砼内外温差。

4.9砼浇筑后，每2小时量测冷却管出口的水温和砼表面温度，若温差大于20℃时，及时调整养护措施，如加快冷却水的流通速度等措施，以控制温差小于25℃。

5温度监测

承台砼入模温度为30℃～34℃，1.5d后中心温度最高达50℃，温升达20℃，3d后中心温度达57℃～60℃，温升27℃～30℃，经过10～12d降温阶段后，中心温度基本稳定。

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中图分类号：TV698.2+31 文献标识码：A 文章编号：

引言

水泥稳定碎石基层是将一定级配的集料与水泥和水一起拌和后， 在最佳含水量状态下碾压成型，经过养生达到一定强度的路面基层结构，此基层是一种半刚性结构。水泥稳定基层容易产生裂缝是影响沥青混凝土面层破坏的关键因素。若不及时处理， 雨水从裂缝内向下渗透，沥青混凝土和基层裂缝缝隙处充满自由水，在车辆荷载反复冲击下，就会使沥青混凝土中粘附在碎石表面的沥青剥离， 基层的细集料形成泥浆被挤压出路面，沥青混凝土路面出现坑洞、碎裂、松散，造成沥青混凝土路面早期破损，影响其使用寿命。基层裂缝的危害较为常见，直接影响到了路面行车的速度和安全。

一、项目概述

某南方高速公路项目水稳基层板块在温度梯度应力和施工车荷的疲劳作用下使裂纹发展为裂缝，严重时加宽变长且相互连通，并由底、基层逐渐反射到沥青面层，造成路面破坏。据施工现场收集的数据统计，每段铺筑一定时期以后都发现不同程度的开裂现象。裂缝多分布于基层两侧各3~5m的范围内，主要为横向裂纹，其间距为40~50m左右，裂缝顶面宽，底面细小；施工碾压振动过强造成板块表面出现微裂纹的地段易出现裂缝；同时，施工时出现粗集料窝的部位易出现放射性裂缝；再经施工重车磨耗而出现车槽的地点也易出现开裂现象。

二、裂缝产生的原因分析

施工作业安排不连续，水稳基层铺筑后长期暴露于空气中，未进行沥青层施工。而南方项目，水稳基层施工基本在高温季节，据随机测定：日照强烈时，水稳表面最高温度为41℃，而室内温度30℃(板底温度与室内基本接近)。将板作为一单向板(长宽比大于1.5 )来研究，其在温度梯度应力的作用下将导致顶面承受弯拉应力；另一方面，板体顶面为自由面，而底面因受到下承层的摩阻作用，其线性变形受到约束，即高温时板顶受拉而板底受压。两者共同作用的结果为裂纹由上而下，裂纹渐小。

板体白天承受温度梯度应力，而晚上底、顶面温度接近，均为21℃，即板体在温度梯度应力的疲劳作用下产生疲劳破坏与每次发现裂纹都在施工以后一定时期相符。因此，施工后的水稳碎石经检验合格后应尽早洒布透层或施工封层。

从路线方向看，可将其视为单向板(长宽比大于1. 5) ，其热胀冷缩将造成水稳层横向开裂，裂纹将从路肩边缘最薄弱处展开。当应力释放后板块处于稳定状态，裂纹不再发展。

半刚性板块强度越高，表明其抗变形的能力越低，即板块抗弯拉应力的能力越小。施工时因表面含水量不够而采用洒水碾压提浆的方法虽能提高表面平整度，但同时也在板块表面形成了一薄层高标号砂浆硬壳，其在高温下失水过快易形成风干裂纹。同时在温度梯度应力的作用下，将更易出现拉应力裂纹。

粗级料窝存在的部位，因其粒料间无粘接力而无法整体受力，其所在板块在温度梯度应力的作用下，应力会集中在该薄弱处。同时因其相对于板块来看相似于一个点，其应力释放有向四周发散的趋势。另外，在养护时，因该位置具有透水性而易使养护用水进人板底土层中使其出现过湿土而使其承载能力降低。该板块在车荷的作用下会加剧先前出现的放射性裂纹，从而出现裂缝。

三、水泥稳定碎石基层收缩裂缝的控制

（1）严格控制路基施工质量。为避免荷载型结构性破坏裂缝，施工中要严格控制路基填筑时各层压实度和填筑速度， 特别是三背回填位置、路基加宽结合部位、填挖交界处、半挖半填处、软基地段、填高差异较大的断面等的压实及沉降，都应采取措施加以控制，避免路面完工后产生不均匀沉降而引起路面开裂。路基填筑完工后，应预留一段沉降期，以便路基处于稳定状态。

（2）碎石加工时在破碎机、出料位置加设吸尘器， 清除各级碎石中0.075mm以下石粉的含量，同时在冷拌机上增加电子磅以确保各料斗的出料流量精确，达到混合料的级配曲线接近中值的目的；并严格控制级配料中水泥的用量。

水泥稳定碎石在施工中对粒料的级配要求非常高，尤其0.5mm以下细土的含量。集料的合成级配中小于0.075mm的颗粒含量控制为0~5%。水泥稳定碎石有一共性，在其他条件相同的情况下，混合料中小于0.075mm的颗粒含量越多，水泥稳定碎石的整体收缩能力也越大。因此， 限制收缩的最首要的措施是除去集料中的粉尘含量。这样，本身可以减轻裂缝，同时又为其它减轻裂缝的措施创造了充分的条件。

在施工中通过增加分级料料斗及加设电子磅的方法将碎石的级配控制在规范规定范围的中值附近，可以提高稳定料碾压后的密实度，既增大了板块的整体强度，也可以减小结构层内自由水的存在空间及含量，减少了裂纹出现的概率。

水泥稳定碎石压实后， 其间水泥与水间的水化作用以及由此而形成水泥石的过程会释放出大量的热量，使水稳层快速失水，产生体积收缩。稳定碎石产生收缩的主要部分为水泥石的结硬收缩。过多的水泥用量，将急剧增大失水量及产生过多的水泥石，结硬出现的体积收缩也会大大增加。但水泥用量增加，也会增加板体的整体刚度，从而降低其抗弯拉应力。因此，严格控制混合料中水泥的用量可达到控制干缩应变的目的。

（3）选用适宜的施工工艺，减少或消除微裂纹的出现机率。首先，在摊铺时应选派有施工经验的路面工跟踪检查，发现粗级料窝及时换以级配合格的稳定料，使成型后的板块不出现薄弱部位，且达到封水的目的。其次，选用适宜的碾压机具，以利压实，达到不过振、收滚平顺、无裂痕的目的。据施工总结，发现如下配置为最佳组合：一台12T的双钢轮压路机完成初压及最后终压光面，YZ22t振动压路机完成强振碾压。由此达到控制路面发生的微裂纹的目的。完工后立即封闭交通，养生期内严禁一切车辆通行，养生结束后，及时进行沥青面层施工，同时控制施工车辆的行驶，避免因行车造成开裂。

（4）严格控制水泥稳定层施工碾压时的含水量。水泥与各种粒料和水经拌和、压实后， 水泥和混合料内部发生水化作用，混合料的含水量会不断减少，从而会引起水稳粒料产生体积收缩。水泥混合料的最低水灰比约为0.26~0.2 9。过小的用量不能保证水泥完全水化，其在养护水、雨水的作用下会继续水化，由此会破坏已硬化的混凝土使抗裂能力降低；过大的用水量会增大水泥水化初期骨粒料的水膜厚度，影响稳定料的强度。据统计，含水量增大l % (大于最佳含水量后) 对干缩应变增大裂纹比水泥增加1%的影响大2~3倍。因此，施工应严格控制碾压时的含水量接近最佳含水量，用于控制干缩应变的目的。

（5）水泥稳定层碾压完成后，并采用覆盖土工布洒水再加盖塑料薄膜的方式及时进行养生，保护混合料的含水量不受损失，更不能让其曝晒变干开裂。半刚性基层材料的缺点是抗变形能力低，在温度或湿度变化时易产生收缩开裂。它的收缩分为温缩与干缩两种：对于含土较多的材料以干缩为主，对于含集料较多的材料以温缩为主。干缩主要发生在完工后初期阶段。当基层上铺筑沥青面层以后，基层的含水量一般变化不大，此时收缩转化为以温缩为主：对应裂缝起始于表面，逐渐向下延伸； 反射裂缝起始于底面并逐渐向上穿透直到表面。这两种裂缝都是由温度引起的，行车荷载仅在裂缝形成的后期发挥促进作用。国内外不同地区的实践都已证明，水泥稳定层施工后，如不及时养生而让其曝晒，其或迟或早都会产生干缩裂缝。因此充分了解水泥稳定层的缩裂特性，在施工中保持适宜的温度和湿度对于减轻裂缝的产生还是至关重要的。建议采用复合养生膜覆盖后洒水保湿的方法养生。

（6）施工沥青面层前对水稳层裂缝进行仔细排查，对于横向长度大于5m，且间距小于10m 的干缩或温缩横向裂缝须返工处理，对于横向长度大于5m，且间距大于10m 的干缩或温缩横向裂缝使用玻纤隔栅或土工布处理。处理方法：首先对裂缝两侧各1m 范围进行清扫、吹尘和清洗，清扫后，凿开合适1cm 宽度和2cm 深度的沟缝，用森林灭火器吹除裂缝内灰尘，然后向裂缝内灌AH-70 热沥青，最后将土工布或玻纤隔栅平铺在裂缝二侧各1m 或0.75m 范围内，用铁钉等固定。对于土工布，应用小型压路机碾压。

（7）水泥稳定基层最迟在检验合格后，应立即施工封层或应力吸收层。为确保水稳基层的含水量不受损失以及板块不受温度梯度应力的疲劳作用，在保湿养生至检验合格后，应立即施工封层或应力吸收层， 既可对水稳层实施最终保护，又可保证上层沥青混合料与水稳基层间有良好的粘结。

四、结语

总之，采用水泥稳定碎石基层符合我国的半刚性路面“强基薄面”的结构特点，并且应用范围广泛。要彻底解决水泥稳定碎石基层裂缝可能相当困难，但用完善施工工艺和施工方法来提高施工质量和采用新材料、新工艺来减少裂缝的措施应该会相当有效，技术也更合理。

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中图分类号：TU111.2+2文献标识码:A

砖砌体结构在我国目前普遍使用，在地处粤西山区的信宜，在普通的房屋建筑中，都是在使用砖砌体的围护结构，而裂缝是砌体结构质量中最主要也是最难处理的问题之一，我在平时的施工管理过程中，就曾经遇到过这样的情况，当温度变化幅度较大时，砌体便会产生裂缝。通过不断学习和实践积累，我明白到这是由于温度应力造形超过砌体的正常使用极限时，砌体便会产生裂缝。虽然由于砖砌体结构采用材料的抗拉强度和抵抗变形的能力一般情况下不会直接引起建筑物的破坏，但会影响建筑物的正常使用，例如：墙体风化腐蚀、渗漏、抹灰层脱落和耐久性能的降低等，从而导致建筑物承载能力的降低、整体刚度的减小、抗震性能的降低等，所以在施工过程中一定要注意控制这个问题。这里就这个问题我提出在日常施工管理过程中认识和积累的一些经验和看法。

一、要在施工过程中控制砌体结构的裂缝，首先要清楚出现这个问题的原因和裂缝种类，温度裂缝的种类、成因及特征有下面七点：

（1）、内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝。

这种裂缝多出现在每片墙体的端部，而且集中出现在门窗洞口的角部，呈“八”字形。当温度升高时，屋面板伸长比相应砖墙伸长大，使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉应力和剪应力的分布情况大体是：房屋平面中间为零，两端最大，因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝，屋面保温隔热层的质量越差，屋面板和墙体的相对位移越大，裂缝越明显。

（2）、窗台出现水平裂缝、斜裂缝。

当房屋的长高比较大，而且室内空间比较宽敞高大的房屋，顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝，窗口出现对角斜裂缝。当温度升高后屋面板伸长对墙产生水平推力，使窗台部位的墙体内侧向外扩展，外墙在水平推力作用下发生侧向弯曲而导致开裂。

（3）、屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝。

这种裂缝出现在屋面板底部，顶层QL底部墙体，门过梁上部墙体，裂缝有时贯通墙厚。当升温时，屋面板对顶层QL及墙体产生推力，降温时，屋面板对墙体产生拉力，墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。

（4）、女儿墙裂缝。

不少房屋女儿墙建成后发生侧向弯曲，女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾，造成女儿墙开裂，房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是：钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层，在气温升高后的伸长比砖墙大，砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长，因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂。温差越大房屋越长，面层砂浆越密越厚，这种推力越大，墙体开裂越严重。

（5）、温度裂缝大多分布在顶层，一般楼层分布不多，出现的方式有：墙体水平缝、墙体斜缝和窗角缝。

（6）、温度裂缝的发展特征。

大多数工程在主体竣工时即已出现温度裂缝，但由于未作粉刷与装修，一般不易被发现，大多数在工程竣工2～6个月内被发现，特别是经过夏、冬较大温差之后，但一个冬夏后又逐渐稳定。

（7）、温度裂缝对结构的安全耐久性的影响。

一般不影响安全，但裂缝引起的建筑物渗漏，可能导致钢筋锈蚀，结构承载能力下降，缩短结构的合理使用年限，使其耐久性降低。

二、根据砌体材料的特征和砌体结构的特点，墙体裂缝是不可避免的，但是可以在材料、设计、施工等方面采取综合措施，有效地加以控制。

我在施工实践中，总结出了“防、抗、防”的经验和看法以防止结构裂缝，有的体现在现行的各种规范之中。如《砌体结构设计规范）GB50003―2001的抗裂措施主要有二条：一是第6.3.1条，即防止房屋在正常使用条件下，由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中设置伸缩缝；二是第6.3.2条，即为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可采取设置保温层或隔热层；采用有檩屋盖或瓦材屋盖；增加构造措施等方法。《砌体规范》的其他抗裂措施，如在相关墙体及部位增加钢筋，采用粘结性好的砂浆，不仅针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的，而且对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的混凝土砌块和硅酸盐砌体房屋，也是适用的。

但不同地区的气候温度、湿度的巨大差异，所以应有不同的措施。对于温度裂缝的防治措施，一是在较长的墙上设置控制缝（变形缝），这种控制缝是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形，又能通风隔声和防风雨，当需要承受平面外水平力时，可通过设置附加钢筋达到。

结合信宜的实际情况，在设计、施工、材料等方面采取综合措施控制墙体温度裂缝，并提出如下看法：

（1）、建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》GB50003―2001第6.3.1条的规定外，宜在建筑物顶层墙体的适当部位设置控制缝，控制缝的间距宜控制在l0～15m.

（2）、屋盖上设置保温层或隔热层；以减少钢筋混凝土屋盖的温度，达到减少屋盖温度变形总量，减轻板（梁）、墙交接面变形裂缝灾害的目的。目前较多的做法是将屋面由平顶改成坡顶，并从建筑功能考虑，充分利用坡顶层，提高使用率，减少建设单位或开发商成本。

（3）、改进施工工艺与施工技术，组砌按规范接槎，错缝搭接满足施工工艺要求，工程的各种材料必须合格，施工人员的技术应经过培训，砌筑砂浆必须饱满，加强墙体的整体性。顶层砌体及女儿墙砌筑砂浆强度等级不低于M5.

（4）、顶层砌体门、窗洞口加小构造柱、小圈梁，与建筑物构造柱、圈梁连接为整体，以改善应力集中现象，以强度、变形性能优于砌体的钢筋混凝土构件抵抗温度应力，减轻顶层端部门窗洞口开裂现象。

三、温度裂缝治理措施

（1）、对温度裂缝，不要忙于及早治理，等观察一个热胀冷缩周期，裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。鉴定裂缝是否稳定方法：可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸。形态完整无损，说明裂缝已基于稳定，不再有较大发展可能性。

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1．混凝土施工建设中形成温度裂缝的主要成因

混凝土施工建设中，在发生硬化阶段中会令水泥释放出较多水化热，令其内部温度持续增加，位于表面形成拉应力。倘若环境温度下降会在表面形成拉应力，当大于混凝土抗拉系数时便会形成开裂。较多混凝土其温度在内部呈现出缓慢低水平变化，然而在表面的湿度范围则会显著激烈的波动。倘若不进行有效养护，令混凝土表面不时出现较干或较湿状况，则由于混凝土内部对各类干缩变形的制约，同样会形成混凝土裂缝。由固有特征来讲，混凝土属于一类脆性用料，即其具备的抗拉强度较低，仅仅为抗压强度的约十分之一，倘若在短时间内急剧施加荷载，则混凝土拉伸的极限变形很小。基于骨料具有波动的水灰比以及分布不均的骨料密度，加之其浇筑处理与运输阶段中会发生离析变化，位于同一混凝土之中具备的抗拉强度同样具有不均衡性，因此包含较多薄弱、易形成裂缝且较低抗拉能力的环节部位。施工建设中应用钢筋混凝土，其主要拉应力作用归功于钢筋，而混凝土材料则主要发挥压应力抵御。在结构基础设计环节中，虽然做出了控制产生较小拉应力或目标要求，然而在实际施工阶段中，由于混凝土会由温度最大值逐步冷却直至稳定的应用温度，因而位于其内部会形成较大拉应力。而浇筑混凝土完成后在逐步硬化阶段中，又会由于水泥水化作用形成较多水化热，并位于大体积混凝土中聚集，很难快速散发，进一步令混凝土内部产生快速上升的温度变化，进而令结构外部与内部形成了显著的温差效应、不同水平的热胀冷缩变化，进而在混凝土表面逐步形成了较大拉应力。一旦其高于混凝土抗拉极限标准，便会位于混凝土表面形成裂缝。工程建设混凝土施工实践中，一旦周围环境温度形成了显著波动，或由于发生寒潮气候令混凝土受到了不良影响，也会令其表面形成了快速的温度降低并引发收缩变化，由于受到混凝土内部的抑制作用，表面收缩在约束下便会产生较大拉应力进而引发了裂缝的形成。

2．混凝土施工中形成温度应力的过程分析

依据形成温度应力的具体过程，我们可进行三类阶段的分析。首先在早期阶段，也就是开始进行混凝土浇筑一直到水泥完成放热阶段，通常会持续三十天时间。该阶段具备两类显著特点，首先是水泥放热过程会产生较多水化热，同时混凝土会产生显著快速变化的弹性模量，并位于其内部产生残余应力。第二个时期为中期阶段，也就是完成水泥放热一直到混凝土逐步冷却并降低到稳定温度水平时期，该阶段形成的温度应力来自于冷却的混凝土变化以及环境温度的波动。第三个时期为晚期阶段，也就是待混凝土冷却至稳定温度以后逐步进入运转阶段，其温度应力来自于外界环境温度的波动。依据产生温度应力影响因素，可将其划分为两种，即自生应力与约束应力。前者在混凝土边界不产生约束，倘若混凝土内部呈现出非线性的温度布局，则会基于自身结构间的约束作用形成温度应力。比如，桥梁施工中具有较大尺寸结构及墩身，在混凝土逐步发生冷却阶段中其表面温度会持续降低，而内部则仍旧呈现出较高的温度水平，因而会在在中间形成一定压应力并在表面形成拉应力。混凝土受到来自于外界的制约无法自由变形时，便会引发约束应力，例如护栏或梁箱顶板施工阶段中，便会形成该应力。

3．有效预防控制混凝土温度裂缝

混凝土温度内部变化同其种类、应用体积以及总量密切相关，倘若体积越大、选择具有高级别水化热的水泥材料，应用总量越多，则会位于混凝土内部形成较高的温度，并引发显著温度应力，提升裂缝机率。就大体积施工混凝土，其产生温度应力则密切相关于尺寸结构，在一定标准中，尺寸结构越大，形成的温度应力便越高，进而提升了产生裂缝的可能性。为此我们可由温度控制与约束条件优化等层面入手实施有效的裂缝预防控制。

3.1?基于温度因素实施控制

通过上述分析，我们可改善优化混凝土级配，合理选择低热矿渣或中热硅酸盐材料水泥，干硬性混凝土，降低应用水泥总量。同时可应用二次搅拌预防混凝土水分位于石子与水泥砂浆界面不良积聚，进而提升硬化界面粘结性与致密度，令混凝土持续强化并降低水泥用量、裂缝及水化热的形成。还可合理加入塑化剂或引气剂等混合料控制水泥用量，提升混凝土粘结性、持水及流动力，并提升泵送效率，抑制水化热大量形成。在炎热天气进行混凝土浇筑施工阶段中可适应性降低浇筑总体厚度，采用埋设水管、实施浇筑面散热措施有效进行快速降温，避免大量温度裂缝产生。在寒冷冬季施工建设时，应采取必要的表面混凝土保温处理，预防寒潮冰冷的不良影响，尤其对于薄壁混凝土结构或板状结构更应采取必要的保温防护措施。

3.2?优化约束条件

对大面积混凝土平板结构，可通过分缝措施降低温度应力，避免裂缝形成。在施工阶段中应有效进行工序安排，通过分块实施分层浇筑降低不良约束，令混凝土快速散热。对于完成浇筑混凝土，应快速实施终凝阶段之前的二次振动，令水分与空隙有效排除，进而全面提升混凝土抗拉性与粘聚性，降低内部气孔与断裂并增强其综合抗裂性。另外对于早期的混凝土养护也不容忽视，应确保其始终处于适宜的湿度与温度环境，抑制干缩与冷缩变化，确保水泥顺利水化，符合设计抗裂与强度标准。为抑制表面的快速热扩散，可实施必要的保温措施，令其温差有效缩短，预防形成表面裂缝。浇筑混凝土施工后，应快速采用麻片、湿润草帘保护，定期养护浇水，提升养护时间，令混凝土缓慢完成表面冷却。

4．结语

总之，混凝土施工阶段中引发温度裂缝形成的因素复杂多样，我们只有深入分析、有效控制、科学养护、全面预防，才能抑制温度裂缝大范围产生，进而巩固施工质量，优化施工效果，全面提升施工建设水平。