摘要：本文分析了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，重點(diǎn)對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因和控制進(jìn)行了分析。在配合比設(shè)計(jì)、施工工藝和測(cè)溫、養(yǎng)護(hù)等方面就大體積混凝土裂縫的控制提出了有針對(duì)性的措施，為在不同施工環(huán)境和條件下指導(dǎo)混凝土施工提供了依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土,裂縫控制,裂縫產(chǎn)生

　　1、裂縫的產(chǎn)生

　　裂縫的形成原因主要是混凝土所承受的拉應(yīng)力和混凝土本身的抗拉強(qiáng)度之間的矛盾發(fā)展的結(jié)果。因而為了控制大體積混凝土裂縫，就必須提高混凝土本身抗拉強(qiáng)度和降低抗應(yīng)力(尤其是溫度應(yīng)力)。抗拉強(qiáng)度主要決定于混凝土的強(qiáng)度等級(jí)及組成材料，要保證抗拉強(qiáng)度關(guān)鍵在于原材料的優(yōu)選和配合比的優(yōu)化。但是從經(jīng)濟(jì)角度來考慮，此種方法不宜采用。所以降低拉應(yīng)力是控制混凝土裂縫的有效途徑。降低拉應(yīng)力主要通過減少溫度應(yīng)力和沉縮應(yīng)力來控制溫度裂縫和沉縮裂縫。

　　1.1 溫度裂縫

　　溫度裂縫產(chǎn)生的原因有以下兩個(gè)方面：

　　1.1.1 由于溫差較大引起的，混凝土結(jié)構(gòu)在硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，使混凝土表面和內(nèi)部溫差較大，混凝土內(nèi)部膨脹高于外部，此時(shí)混凝土表面將受到很大的拉應(yīng)力，而混凝土的早期抗拉強(qiáng)度很低，因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大，離開表面就很快減弱，因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。

　　1.1.2 結(jié)構(gòu)溫差較大，當(dāng)大體積混凝土澆筑在約束地基(例如樁基)上時(shí)，由于受到外界的約束，又沒有采取特殊措施降低，放松或取消約束，或根本無法消除約束，裂縫易發(fā)生深進(jìn)，直至貫穿整個(gè)混凝土整體。

　　1.1.3溫度裂縫形成的過程一般分為三個(gè)時(shí)期：

　　一是初期裂縫，就是在混凝土澆筑的升溫期，由于水化熱使混凝土澆筑后2-3天溫度急劇上升，內(nèi)熱外冷引起“約束力”，超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起裂縫。

　　二是中期裂縫，就是水化熱降溫期，當(dāng)水化熱溫升到達(dá)峰值后逐漸下降，水化熱散盡時(shí)結(jié)構(gòu)的溫度接近環(huán)境溫度，結(jié)構(gòu)溫度引起“外約束力”，超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起裂縫。

　　三是后期裂縫，當(dāng)混凝土接近周圍環(huán)境條件之后保持相對(duì)穩(wěn)定，而當(dāng)環(huán)境條件下劇變時(shí)，由于混凝土為不良導(dǎo)體，形成溫度梯度，當(dāng)溫度梯度較大時(shí)，混凝土產(chǎn)生裂縫。

　　溫度裂縫的產(chǎn)生一般是不可避免的，重要的是如何把其控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，要進(jìn)行有效的控制，就必須進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，以保證控制的準(zhǔn)確性。對(duì)溫度應(yīng)力的控制一般是現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行溫控。在澆筑混凝土?xí)r，采用溫度傳感片和測(cè)溫儀，從澆筑開始測(cè)溫(包括入模溫度，環(huán)境溫度)，并及時(shí)抹壓(特別是初凝前)和保溫保濕養(yǎng)護(hù)。澆筑完后根據(jù)溫控指標(biāo)，及時(shí)調(diào)整保溫保濕養(yǎng)護(hù)條件。這里要說明一下，溫度影響系數(shù)受多種因素影響，其中溫度、濕度、散熱界面(土、空氣等)，初凝時(shí)間、風(fēng)速、溫差等影響較大，特別是風(fēng)速和溫差較大時(shí)，溫度影響系數(shù)會(huì)大大降低，最高溫升將降低。但為防止降溫過快，形成大的溫度梯度，夏季選用蓄水養(yǎng)護(hù),秋冬季加蓋草袋、海綿，如果工地風(fēng)大、氣候干燥，拆模后應(yīng)及時(shí)采取防風(fēng)，保溫措施，并及時(shí)回填土，實(shí)踐證明這些方法對(duì)溫度影響系數(shù)的改變是非常有用的，控制也是非常成功的。

　　1.2 沉縮裂縫

　　沉縮裂縫在大體積混凝土(特別是泵送大流態(tài)混凝土)施工中也經(jīng)常出現(xiàn)。主要原因是振搗不密實(shí)，沉實(shí)不足，或者骨料下沉，表層浮漿過多，砼澆筑后，沒有及時(shí)抹壓實(shí)(特別是初凝前的二次拌壓)，且表面覆蓋不及時(shí)，受風(fēng)吹日曬，表面水份散失快，產(chǎn)生干縮，混凝土早期強(qiáng)度又低，不能抵抗這種變形而導(dǎo)致開裂。在施工中充分利用外加劑(特別是緩凝劑)的特性，適時(shí)增加抹壓次數(shù)(特別是初凝前的抹壓)，對(duì)消除表面裂縫(特別是沉縮裂縫和初期溫度裂縫)是有效的。

　　2、大體積混凝土裂縫的控制措施

　　2.1 控制混凝土溫升

　　(1)選用中、低熱的水泥品種，可以減少水泥水化反應(yīng)釋放的水化熱，使混凝土減少升溫。

　　(2)摻入一定數(shù)量的粉煤灰外加料。粉煤灰具有一定活性，既可以替代部分水泥，又能改善混凝土的粘塑性和可泵性，降低混凝土的水化熱粉煤灰最多摻量不得高于水泥用量的20%。

　　(3)粗、細(xì)骨料的選擇;根據(jù)施工條件和施工工藝，盡量選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子;細(xì)骨料采用優(yōu)質(zhì)中、粗砂。增大骨料粒徑可減少用水量，使混凝土的收縮和泌水隨之減少，同時(shí)也減少水泥用量，使水泥的水化熱減少，最終降低了混凝土的溫升。

　　2.2 延緩混凝土的降溫速率

　　大體積混凝土澆筑后應(yīng)及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。保溫可減少混凝土上升溫階段的內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生表面裂縫;保溫可防止混凝土表面脫水產(chǎn)生干縮裂縫;混凝土的保溫、保濕還可使混凝土水化降溫速率延緩，減少結(jié)構(gòu)溫差，防止產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力。

　　2.3 提高混凝土極限拉伸值

　　(1)摻入微膨脹外加料。適量的微膨脹外加劑可補(bǔ)償混凝土的收縮，抵消由于多余水蒸發(fā)導(dǎo)致混凝土收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而提高混凝土的抗裂性。

　　(2)改進(jìn)施工工藝，提高施工質(zhì)量。對(duì)澆筑后的混凝土進(jìn)行二次振搗，能排除混凝土因泌水在粗骨料和鋼筋下部產(chǎn)生的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，防止混凝土出現(xiàn)裂縫，增加混凝土的密實(shí)度，使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高，從而提高抗裂性。

　　2.4 設(shè)置后澆帶

　　當(dāng)大體積混凝土平面尺寸過大時(shí)，可適當(dāng)設(shè)置后澆帶，以減少外應(yīng)力和溫度應(yīng)力;同時(shí)也有利于散熱，降低混凝土的內(nèi)部溫度。

　　3、積混凝土施工過程質(zhì)量控制

　　(1)施工前應(yīng)周密計(jì)劃，保證混凝土的供應(yīng)，攪拌站和施工現(xiàn)場(chǎng)要密切配合，以保證有足夠的混凝土供應(yīng)量，確保大體積混凝土的順利施工。

　　(2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土泵車進(jìn)行合理安排和調(diào)度，安排好施工順序， 以使混凝土結(jié)構(gòu)一次澆筑成型，避免出現(xiàn)施工裂縫。

　　(3)混凝土澆筑時(shí)采用“分區(qū)定點(diǎn)、一個(gè)坡度、循序推進(jìn)、一次到位”的澆筑工藝。根據(jù)混凝土泵車布料桿的長(zhǎng)度，劃定澆筑區(qū)域，每臺(tái)泵車負(fù)責(zé)本區(qū)域混凝土澆筑。澆筑時(shí)先在一個(gè)部位進(jìn)行，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。混凝土形成扇形向前流動(dòng)，然后在其坡面上連續(xù)澆筑，循序推進(jìn)。這種澆筑方法能較好的適應(yīng)泵送工藝，便每車混凝土都澆筑在前一車混凝土形成的坡面上，確保每層混凝土之間的澆筑間歇時(shí)間不超過規(guī)定的時(shí)間。同時(shí)可解決頻繁移動(dòng)泵

　　管的間題，也便于澆筑完的部位進(jìn)行覆蓋和保溫。

　　(4)混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，間歇時(shí)間不超過6h。如遇特殊情況，混凝土在4h仍不能連續(xù)澆筑時(shí)，需采取措施，即在己澆筑的混凝土表面上插φ12短插筋，長(zhǎng)度lm，間距50mm，呈梅花形布置，同時(shí)將混凝土表面用塑料薄膜加草席覆蓋保溫。

　　(5)對(duì)于泵送混凝土，其表面水泥漿較厚，不僅會(huì)引起混凝土的表面收縮開裂.而且會(huì)影響混凝土的表面強(qiáng)度，因此在混凝土澆筑后要進(jìn)行二次抹面工作。在混凝土澆筑后，初凝前先初步按設(shè)計(jì)標(biāo)高用長(zhǎng)刮尺刮平后，用木抹子抹壓，初凝后終凝前再用水抹子抹壓一遍，以閉合收水裂縫，避免混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生。

　　4、混凝土的養(yǎng)護(hù)

　　大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的丁作。養(yǎng)護(hù)主要是保持適宜的溫度和濕度， 以便控制混凝土內(nèi)表溫差，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展及防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)盡可能多養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間，拆模后應(yīng)立即回土或覆蓋保護(hù)，同時(shí)預(yù)防近期驟冷氣候影響，以控制內(nèi)表溫差，防止混凝土早期和中期裂縫。養(yǎng)護(hù)用水的溫度應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的混凝土表面溫度接近，以免人為造成混凝土表面產(chǎn)生溫度梯度，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)，不僅要滿足強(qiáng)度增長(zhǎng)的需要，還應(yīng)通過溫度控制，防止因溫度變形引起混凝土的開裂。溫度控制就是對(duì)混凝土的澆筑溫度和混凝土內(nèi)部的最高溫度進(jìn)行控制。

　　結(jié)語(yǔ)：

　　大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)與控制直接關(guān)系到混凝土的使用性能，若不能很好的了解大體積混凝土裂縫的原因以及掌握應(yīng)對(duì)此類問題所采取相應(yīng)的控制措施，那么實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中就很難保證施工質(zhì)量。