试述大体积混凝土裂缝产生的机理。

题目

试述大体积混凝土裂缝产生的机理。

参考答案和解析

正确答案: 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。

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相似问题和答案

第1题：

分析大体积混凝土易产生裂缝的原因？

正确答案:大体积混凝土由于体积较大，混凝土导热性差，内部水泥水化产生的热量不易散发，导致内部温度过高，内外温差过大，材料热胀冷缩，混凝土中产生拉应力使混凝土产生裂缝。

第2题：

大体积混凝土施工中为防止产生裂缝应采取哪些措施？

正确答案: 为了防止裂缝发生，必须采取切合实际的措施。如使用水化热小的水泥和粉煤灰的同时，使用单位水泥量小的配合比，控制一次灌筑高度和浇注速度，以及人工冷却控制温度等。

第3题：

浇筑大体积混凝土产生裂缝的原因有（　）。
A、混凝土结构体积
B、水泥水化热
C、混凝土收缩变形
D、气温变化
E、内外约束条件

答案：B,C,D,E

解析：

本题考查的是大体积混凝土浇筑施工质量检查与验收。浇筑大体积混凝土产生裂缝的原因有水泥水化热影响、内外约束条件的影响、外界气温变化的影响、混凝土的收缩变形、混凝土的沉陷裂缝。参见教材P224。

第4题：

大体积混凝土裂缝产生的原因。

正确答案: 裂缝的成因：
混凝土裂缝的原因很复杂，对大体积混凝土而言，主要有以下几方面原因：
①、设计原因
设计原因主要为：局部防裂钢筋配筋不足或不合理；断面突变；预应力施加不当；混凝土强度设计过高等。
②、材料原因及配合比原因：
a、水泥选择或应用不当，造成混凝土内外温差大。
b、掺合料质量或应用不当，造成不能大量取代水泥或取代量较大，却又带来其他问题等。
c、砂石质量差，特别是含泥量大、级配差等，会使配制混凝土时降低单方用水量比较困难，进而难以降低水泥用量（或胶凝材料总量）。也可以这样说，由于砂石质量差，为达到同样的强度，只能通过增加水泥或胶凝材料量来弥补，而胶凝材料增加势必增加混凝土的收缩值，增加混凝土开裂的风险。
d、外加剂质量问题或选择不当，造成单方混凝土配合比用水量不能降到预想的量，或混凝土放热高峰出现过早等。
e、配合比设计理念陈旧，没有充分考虑降低用水量和水泥用量的重要性，或片面追求混凝土的流动性和强度，导致混凝土的水泥用量和砂率过大，不但使混凝土内外温差增大，还使混凝土的收缩值增加，双向增加混凝土开裂的风险。
③、施工及现场养护原因：
a、浇筑过程控制不严，存在漏振、过振、无防止混凝土早期失水过快的措施或布灰不匀用振捣棒拉动混凝土造成混凝土局部浮浆过多，诱发混凝土早期甚至后期裂缝。
b、无二次抹面或二次抹面的时机不当，没有起到消除早期裂缝的作用。c、温差控制措施不到位，造成出现不同程度的温差裂缝。
d、其他如拆模、张拉、使用不当等原因。

第5题：

在混凝土中掺入粉煤灰，能防止大体积混凝土产生温度裂缝。

正确答案:正确

第6题：

试述大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施。

正确答案: 1）降低浇筑温度及硬化过程中的混凝土温度：混凝土原材料的预冷却、降低水泥水化热。
2）提高混凝土极限抗拉强度：
①选择良好级配的粗骨料，严格控制其含泥量不大于1.5%；
②加强混凝土的振捣，采用二次投料法及二次振捣法，加强早期养护，并在浇筑后及时排除表面积水，以提高混凝土湿度和早期龄期抗拉强度，减少收缩变形；
③在大体积混凝土内设置必要的温度配筋（采用小直径、密间距，在应力集中（如界面突变或转折处，顶板与墙转折处，孔洞转角及周边）处增加斜向构造配筋，以防止混凝土出现裂缝。
3）改善约束条件，消减温度应力：
①采取分层或分块浇筑大体积混凝土，合理设置水平或垂直施工缝，或在适当的位置设置施工后浇带，以降低约束程度，并较少每次浇筑长度的蓄热量，以防止水化热的积聚，减少温度应力；
②对大体积混凝土基础与岩石地基，或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层，在垂直面、键槽部位设置反冲层，可用铺设30~50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，释放约束应力；
③采用合理的平面和里面设计，避免截面突变，从而减小约束应力。
4）加强施工中温度控制：合理安排施工程序、规定合理的拆模时间、做好后期养护工作。
5）混凝土混合物中掺入膨胀剂：防止大体积混凝土的开裂。

第7题：

大体积混凝土施工如处理不当可能产生裂缝。

正确答案:正确

第8题：

浇筑大体积混凝土产生裂缝的原因可能有（　）。
A、混凝土结构体积
B、水泥水化热
C、混凝土收缩变形
D、气温变化
E、内外约束条件

答案：B,C,D,E

解析：

本题考查的是大体积混凝土浇筑施工质量检查与验收。裂缝发生原因：水泥水化热影响、内外约束条件的影响、外界气温变化的影响、混凝土的收缩变形、混凝土的沉陷裂缝。参见教材P224。

第9题：

大体积混凝土内外温差使混凝土产生表面裂缝。

正确答案:正确

第10题：

下列关于大体积混凝土的论述，错误的是（）。

A、回填土较晚的部位裂缝多
B、表面裂缝产生在混凝土的升温阶段
C、对大体积混凝土必须实行保温潮湿养护
D、大体积混凝土的收缩裂缝产生原因，仅是由于混凝土的降温收缩引起的

正确答案:D

试述大体积混凝土裂缝产生的机理。

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