摘要：需要掌握住大體積混凝土的基本知識并精心設計、施工,從設計、施工、機理,材料和管理等多方面進行控制, 以保證結構可靠安全。本文討論大體積混凝土施工裂縫產生的原因，提出了大體積混凝土施工中應采取的預防措施。

　　關鍵詞：大體積混凝土；施工；裂縫；產生原因；措施

　　Abstract: The need to grasp the basic knowledge of mass concrete and elaborate design, construction, from design, construction, mechanism, material, and management and so on various control, in order to ensure that the structure and reliable safety. This paper discusses the construction of mass concrete crack reasons and puts forward the mass concrete should be adopted in the construction of the preventive measures.

　　Key Words: mass concrete; construction; crack; reason; measures

　　中圖分類號：    TV544+.91          文獻標識碼：A                 文章編號：

　　隨著我國經濟實力突飛猛進的發展，隨著市場的需求在建筑領域體量巨大結構復雜的建筑物也迅猛地發展起來，因此常涉及到大體積混凝土施工問題，如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。而大體積混凝土在施工中水化熱會導致內部溫升較高,收縮大, 一旦養護不當極易引起裂縫。這不僅對建、構筑物外觀產生較大影響,同時對使用功能和耐久性產生影響, 嚴重時對建、構筑物的安全構成威脅, 甚至于完全喪失使用功能, 裂縫問題引起了人們的廣泛關注。根據國內外的調查資料,工程實踐中結構物的裂縫原因,屬于變形變化(溫度、濕度、地基變形) 引起的占80 %以上, 屬于荷載引起的約占20 %。

　　一、大體積混凝土施工裂縫產生原因

　　大體積混凝土結構產生裂縫是由多種因素共同作用造成的， 總結起來主要有以下幾種:

　　1、水泥水化熱。水泥水化過程中放出大量的熱,且主要集中在澆筑后的2～5d左右,從而使混凝土內部溫度升高,尤其對于大體積混凝土來講,這種現象更加嚴重。 因為混凝土內部和表面的散熱條件不同,因此混凝土中心溫度很高,這樣就會形成溫度梯度,使混凝土內部產生壓應力,表面產生拉應力,當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時混凝土表面就會產生裂縫。

　　2、溫度裂縫。水泥在水化過程中要釋放一定的熱量，而大體積混凝土結構斷面較厚，表面系數相對較小，一般要求一次性整體澆筑。因為水化產生的熱量聚集在內部不易散發而逐漸升高，但其表面散熱較快，所以形成較大溫差(混凝土內部溫度一般在澆筑3～ 5d達到最高)，使混凝土內部產生壓應力，表面相應產生拉應力。此時，混凝土齡期短，抗拉強度較低，當溫度產生的表面拉應力超過混凝土極限抗拉強度時， 則表面產生裂縫。

　　3、混凝土收縮裂縫�；炷�土在逐漸散熱和硬化過程中，其體積會相應收縮 因為混凝土收縮會受到外界約束，體積內產生相應的收縮應力，當收縮應力大于混凝土極限抗拉強度時，就會產生收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土收縮就越大，選用的水泥品種不同，其干縮、收縮的量也不同，一般中低熱水泥和粉煤灰水泥的收縮量較小。

　　4、沉降收縮裂縫。由于地基土質不勻、松軟或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，尤其是冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫，此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，裂縫一般呈梭形，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30～ 45度角方向，發展較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系 裂縫寬度寬度0.3～0.4mm，受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩定。

　　二、大體積混凝土施工質量預防措施

　　1、構造設計上采取的防裂措施

　　(1)設計合理的結構形式,減少工程數量,降低水化熱。如可根據懸索橋錨碇受力特點,設計挖空非關鍵受力部分混凝土體積,利用土方壓重方案,減少混凝土結構體積。

　　（2)大體積混凝土體積龐大,施工周期一般較長,依據結構受力情況,可合理的確定混凝土評定驗收齡期,打破正常標準28d的評定驗收齡期,改為60d或更多天,評定驗收齡期充分考慮混凝土的后期強度,從而減低設計標號,達到減少混凝土水泥用量,降低水化熱的目的。

　　(3)由于邊界存在約束才會產生溫度應力,采用改善邊界約束的構造設計,如遇有約束強的巖石類地基、 較厚的混凝土墊層時,可在接觸面上設滑動層來減少溫度應力。在外約束的接觸面上全部設滑動層,則可大大減弱外約束。

　　(4)充分利用混凝土在基坑有側限條件,在混凝土中摻加微膨脹劑,使其在基坑約束下成一定的預壓力,補償混凝土內部溫度、 收縮產生的拉應力,從而有效的避免混凝土裂縫的產生。

　　(5)在設計構造方面還應重視合理配筋對混凝土結構抗裂的有益作用。 可采取增配構造鋼筋、 在混凝土表面增設金屬擴張網等有效措施,有效地提高混凝土抗裂性能。

　　2、大體積混凝土配合比設計

　　(1)原材料選用。①水泥:由于水泥的用量直接影響著水化熱的多少及混凝土溫升,大體積混凝土應選用水化熱較低的水泥,如低熱礦渣硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥等,并盡可能減少水泥用量。②細骨料:宜采用Ⅱ區中砂,因為使用中砂可減少水及水泥的用量。③粗骨料:在可泵送情況下,選用粒徑5～20mm連續級配石子,以減少混凝土收縮變形。④含泥量:在大體積混凝土中,粗細骨料的含泥量是要害問題,若骨料中含泥量偏多,不僅增加了混凝土的收縮變形,又嚴重降低了混凝土的抗拉強度,對抗裂的危害性很大。 因此,骨料必須現場取樣實測,石子的含泥量控制在1％以內,砂的含泥量控制在2％以內。⑤摻合料:應用添加粉煤灰技術。 在混凝土中摻用的粉煤灰不僅能夠節約水泥,降低水化熱,增加混凝土和易性,而且能夠大幅度提高混凝土后期強度,推移溫升峰值出現時間。

　　(2)減水劑的使用。 采用減水劑,如SF一1緩凝高效減水劑;膨脹劑采用廣泛使用的U型膨脹劑,如無水硫鋁酸鈣或硫酸鋁),試驗表明在混凝土添加了膨脹劑之后,混凝土內部產生的膨脹應力可以抵消一部分混凝土的收縮應力,相應地提高混凝土抗裂強度。

　　3、溫控措施及施工現場控制

　　(1)溫度猜測分析。根據現場混凝土配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養護方案,采用計算機仿真技術對混凝土施工期溫度場及溫差進行計算機模擬動態猜測,提供結構沿厚度方向的溫度分布及隨混凝土齡期變化情況,制定混凝土在施工期內不產生溫度裂縫的溫控標準及進行保溫養護優化選擇。

　　(2)混凝土澆筑方案。 采用延緩溫差梯度與降溫梯度的措施,在澆筑前經具體計算安排分塊、 分層澆筑次序、 流向、 澆筑厚度、寬度、 長度及前后澆筑的搭接時間;控制混凝土入模溫度并加強振搗,嚴格控制振搗時間,移動距離和插入深度,保證振搗密實,嚴防漏振及過振,確保混凝土均勻密實。

　　(3)混凝土溫度監測。 在混凝土內部及外部設置溫度測點,并且設置保溫材料溫度測點及養護水溫度測點,現場溫度監測數據由數據采集儀自動采集并進行整理分析,每一測點的溫度值及各測位中心測點與表層測點的溫差值,作為研究調整控溫措施的依據,防止混凝土出現溫度裂縫。

　　(4)溫度應力檢測。 為反映溫控效果可在少數混凝土層中埋設應變計進行溫度應力檢測,應變計沿水平方向布置,檢測水平向應力分量。

　　(5)埋設冷卻水管。 埋設水管用連續流動的冷水可以降低混凝土的溫度,電可以把混凝土塊體冷卻到穩定的體積。 冷卻水管大多采用直徑為25mm或19mm薄壁鋼管或鋁管,按照中心距1.5～3m交錯排列,水管上下層間距宜為1.5～3m,并通過立管連接。

　　大體積混凝土裂縫的防治的技術問題在目前工程建設中普遍存在, 裂縫一旦形成,尤其是貫穿裂縫,對結構危害非常嚴重。因此需要掌握住它的基本知識并

　　精心設計、施工,從設計、施工、機理,材料和管理等多方面進行控制, 以保證結構可靠安全。

　　參考文獻：

　　[1]宋存軍. 合武客運專線大體積混凝土裂縫的防控措施[J]. 甘肅科技, 2011,(03) .

　　[2]程立. 大體積砼溫度裂縫的成因及控制[J]. 民營科技, 2011,(06) .

　　[3]閆德俊. 橋面砼早期裂縫的產生及預防[J]. 科技創新導報, 2008,(35) .

　　[4]紀雙龍. 論建筑施工中大體積混凝土施工技術[J]. 科技創新導報, 2009,(04) .

　　[5]李健華. 大體積混凝土工程施工裂縫原因分析及預防措施[J]. 科技創新導報, 2009,(05) .