裂缝是混凝土材料普遍存在的问题,也是影响混凝土结构长期耐久性的主要原因之一。和抗渗、抗冻、抗冲磨等耐久性指标不同,裂缝是难以量化的指标。由于裂缝产生的原因复杂,对其进行分析计算、采取适当的预防和控制措施也成为长期以来困扰工程技术人员的一大难题。 近十多年来,随着工程界对混凝土耐久性问题的日益关注,以高强度为主要特征的高性能混凝土得到越来越多的研究和应用。然而,由于对混凝土的耐久性概念认识不清,以及对混凝土所谓“高性能”的理解存在差异,往往在设计和施工过程中陷入很多误区,如过分追求高强度、低渗透性能等,却忽视了随之出现的更易产生、更为严重、同时对混凝土结构整体性潜在危害更大的裂缝问题。高性能混凝土采用低水灰比、高标号水泥、高水泥用量等多种措施虽然使混凝土达到高强,但控制不当往往会加大混凝土早期收缩的趋势,增大混凝土早期开裂的风险。 本文在回顾和分析混凝土耐久性、裂缝及高性能混凝土理论与研究现状的基础上,首次提出对高性能混凝土,应重点关注裂缝—耐久性关系,将抗裂性能作为耐久性的主要控制指标之一。结合某工程泄洪建筑物C₇₀高性能混凝土的配制与应用,研究了硅粉、粉煤灰、高效减水剂等掺合料对新鲜混凝土物理性能、硬化混凝土物理力学性能及混凝土耐久性的影响;以提高混凝土抗裂性能为主要目标,优化混凝土配比参数,充分利用各种掺合料复合加入混凝土后所产生的叠加效应,相对提高了C₇₀高性能混凝土的抗裂性能,从而实现了抗裂、高强、抗冲磨、抗空蚀等一系列高性能组合;从多方位、多角度就大体积C₇₀高性能混凝土产生裂缝的原因进行了全面的分析,通过对观测资料的计算和分析,首次提出了C₇₀高性能混凝土产生裂缝时的极限参数,并提出了水工大体积高性能混凝土裂缝的预防控制措施和修补处理方法。