大体积混凝土产生裂缝的原因是什么？

大体积混凝土施工阶段之所以会发作温度裂缝，一方面是因为表里温差过大而发作较大的应力和应变，另一方面是结构物的外部束缚和混凝土内部各质点的束缚阻挠了这种应变的发展，一旦两方面一起效果发作的温度应力超越对应龄期混凝土的抗拉强度，就会在结构有关部位发作裂缝。(1)水泥水化热水泥在水化过程中发作很多的热量，这是大体积混凝土内部温升的首要热量来历，实验证明每克普通水泥放出的热量可达500J。因为大体积混凝土截面的厚度大，水化热集合在结构内部不易散发，所以会引起混凝土内部急骤升温。水泥水化热引起的绝热温升，与混凝土厚度、单位体积水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期按指数联系添加，一般在10d左右到达最终绝热温升，但因为结构自然散热，实际上混凝土内部的最高温度，大多发作在混凝土浇筑后的3 - 5d。混凝土的导热功能较差。浇筑初期，混凝土的弹性模量和强度都很低，对水化热急剧温升引起的变形束缚不大，温度应力也就较小。跟着混凝土龄期的添加，弹性模量和强度相应进步，对混凝土降温缩短变形的束缚愈来愈强，即发作很大的温度应力，当混凝土的抗拉强度不足以反抗该温度应力时，便开端发作温度裂缝。(2)表里束缚条件各种结构的变形改变中，必定遭到必定的束缚阻止其自在变形，阻止变形因素称为束缚条件，束缚又分为内束缚与外束缚。结构发作变形改变时，不同结构之间发作的束缚称为外束缚，结构内部各质点之间发作的束缚称为内束缚，外束缚分为自在体、全束缚和弹性束缚三种。建筑工程中的大体积混凝土，相对水利工程来说体积并不算很大，它接受的温差和缩短首要是均匀温差和均匀缩短，故外束缚应力占首要位置。大体积混凝土与地基浇筑在一起，当温度改变时遭到下部地基的束缚，因而发作外部的束缚应力。混凝土在早期温度上升时，发作的胀大变形遭到束缚面的束缚而发作压应力，此刻混凝土的弹性模量很小，徐变和应力松懈大，混凝土与基层衔接不太结实，因而压应力较小。但当温度下降时，则发作较大的拉应力，若超越混凝土的抗拉强度，混凝土将会呈现垂直裂缝。在全束缚条件下，混凝土结构的变形应是温差和混凝土线胀大系数的乘积，即ε=△T·α，当ε超越混凝土的极限拉伸值εp时，结构便呈现裂缝。因为结构不可能遭到全束缚，何况混凝土还有徐变变形，所以温差在25℃乃至30℃情况下混凝土也可能不开裂。由此可见，降低混凝土的表里温差和改进束缚条件，是避免大体积混凝土发作裂缝的重要措施。无束缚就不会发作应力，因而，改进束缚关于避免混凝土开裂有重要意义。(3)外界气温改变大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的改变对避免大体积混凝土开裂有严重影响。混凝土的内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度的叠加之和。浇筑温度与外界气温有着直接联系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高；如外界温度下降，会添加混凝土的温度梯度，特别是气温骤降，会大大添加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，因而会构成过大温差和温度应力，使大体积混凝土呈现裂缝。大体积混凝土不易散热，有的工程其内部温度竟高达90℃以上，并且持续时间较长。温度应力是由温差引起的变形所构成的，温差愈大，温度应力也愈大。因而，研讨合理的温度操控措施，操控混凝土表面温度与外界气温的温差，是避免裂缝发作的重要措施。(4)混凝土的缩短变形①混凝土塑性缩短变形 在混凝土硬化之前，混凝土处于塑性状况，如果上部混凝土的均匀沉降遭到束缚，如遇到钢筋或大的混凝土骨料，或许平面面积较大的混凝土，其水平方向的减缩比垂直方向更难时，就简单构成一些不规则的混凝土塑性缩短性裂缝。这种裂缝通常是互相平行的，距离为0.2 - 1.0m，并且有必定的深度，它不仅能够发作在大体积混凝土中，并且能够发作在平面尺度较大、厚度较薄的结构构件中。②混凝土的体积变形 混凝土在水泥水化过程中要发作必定的体积变形，但多数是缩短变形，少量为胀大变形。混凝土的拌合水中，只有约20%的水分是水泥水化所有必要的，其余的80%都要被蒸腾。最初失掉的自在水几乎不引起混凝土的缩短变形，跟着混凝土的持续枯燥而使剩余的水分蒸腾，就会呈现枯燥缩短。这种枯燥缩短变形不受束缚条件的影响，若存在束缚，即发作缩短应力。混凝土枯燥缩短在很大程度上是可逆的。混凝土发作枯燥缩短后，如再处于水饱和状况，混凝土还能够胀大康复到达原有的体积。除枯燥缩短外，混凝土还发作碳化缩短，即空气中的CO2与混凝土水泥石中的氢氧化钙反应生成碳酸钙，放出结合水而使混凝土缩短。