（阜新市工程质量检测中心，辽宁，阜新，123000）
【摘 要】混凝土是世界上用量最大的一种工程材料，应用遍及建筑，道路，桥梁，水利，国防工程等领域。随着全球化经济的高速发展，像高层建筑、水坝和地下工程等大型工程被广泛需要，也变得越来越多，对混凝土的使用量也越来越大，施工技术也不断成熟，但是很多工程仍然出现不同程度的裂缝，轻者的造成渗漏水，影响建筑美观、舒适，重者影响建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性，甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故，给人民群众的生命安全带来威胁。本文就大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术进行了分析探讨。
【关键词】大体积混凝土；优化设计；裂缝控制
引言
大体积混凝土应用很广，主要有水坝、设备基础、管道转角固定墩、桥梁墩台等。主要特点就是体积大、自稳定性好，但同时体积较大的原因，随之混凝土施工中水化热释放就较为集中，易在水化过程中产生的内外温差过大和收缩变形，引起混凝土开裂，影响到结构安全和正常使用。由于应用广泛，混凝土裂缝控制就凸显重要，因此分析其产生机理，采取有效措施，控制混凝土裂缝，尽可能的减少裂缝。
一、大体积混凝土的结构特点
大体积混凝土具有结构厚、体形大、混凝土用量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素是水泥在水化反应过程中释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用。这些裂缝往往会给工程带来不同程度的危害，因此掌握混凝土的基本物理学性能，了解温度变化引起的应力对结构的影响，掌握温度应力变化规律，认识产生结构裂缝的内在和外在的原因，从而在结构设计及施工现场提出行之有效的技术措施来克服大体积混凝土的裂缝。
二、大体积混凝土裂缝控制的意义
研究大体积混凝土结构的裂缝控制具有重要的社会和经济意义，在大体积混凝土结构施工中，混凝土裂缝地控制是一个很重要的课题。由于大体积混凝土结构的截面尺寸较大，由外荷载引起裂缝的可能性很小，但由于水泥在水化反应中释放的水和热所产生的温度变化的共同作用，会产生较大的温度应力和收缩应力，这是大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。根据国内外的调查资料，工程实践中的结构物的裂缝，属于变形变化（温度、湿度、地基变形）引起的占80%以上，属于荷载引起的约占20%。因此，大体积混凝土经常出现的问题，不是力学上的结构强度不足，而是控制混凝土内外温差、温度变形（应力）引起的裂缝，从而提高混凝土抗渗、抗裂、抗侵蚀性能，以提高建筑结构的耐久年限为主要目标。
三、大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术
大体积混凝土在施工过程中，若不采取必要的措施，更易导致裂缝的出现，将严重破坏混凝土结构的强度和耐久性。为防止大体积混凝土产生裂缝，可采取以下措施：
1、优化配合比设计
1.1选择适宜的水泥品种
水化热大的水泥对大体积混凝土极为不利，因此施工中应选择水化热较低的水泥品种，这样则可降低水泥熟料中水化速度快、水化放热量大的组分C3S和C3A的含量，降低水泥早期的水化放热量，从而降低混凝土的温升。粉煤灰硅酸盐水泥特别适合大体积混凝土。
1.2掺加掺合料和外加剂
在大体积混凝土配合比设计时，既要保证混凝土硬化后的强度，又要大幅度降低水化热，使其具有良好的工作性的同时，又要考虑降低水泥和水的用量。因此，掺加适量的粉煤灰，即可改善混凝土拌合物的工作性，同时又可代替部分水泥用量，但需通过试验确定粉煤灰的最佳掺量。
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掺加适量的减水剂，即可增大混凝土拌合物的流动性，又可减少拌和用水量，节约水泥，可有效控制水泥的水化热，提高混凝土硬化后的体积稳定性，同时不降低混凝土的后期强度。除此之外，亦可在混凝土中掺加缓凝减水剂（如木质素磺酸钙），不仅可以改善混凝土的可泵性，而且可以减少拌合用水量和水泥用量，从而降低水化热，延缓了水化热的释放速度，推迟了放热峰期，使初凝和终凝时间延缓3～8h，从而减少了温度应力，使混凝土裂缝的出现的几率降低约80%。
除此之外，在可能条件下，减小混凝土的水灰比和坍落度。合理设计配合比的3个参数，可使混凝土拌合物获得良好的工作性能，在搅拌、运输和浇筑过程中不至于出现分层和泌水等现象，便于施工，使硬化后的混凝土更加致密，相应减少收缩约束以使混凝土能有足够强度抵抗所引起的应力，防止和减少混凝土表面危害性裂缝产生。
2、加强施工方面的控制
在大体积混凝土浇筑前，应根据现场实际情况编制专项施工方案，准备好人力，物力资源，做好技术交底，安排专人负责浇筑时的测温工作及完成后的保养养护工作。
2.1施工前提前联系好搅拌站，并预先了解浇筑当天的天气情况，避免在雨天及气温过高、过低时浇筑混凝土，若遇白天气温过高时，可采用夜间浇筑混凝土。
2.2严格控制混凝土的入模温度。应尽量降低混凝土的入模温度，保证混凝土的浇筑时的温度在25℃以内。项目部在施工过程中每车测量混凝土的温度，如温度过高，马上通知混凝土供应单位立即采取降温措施，保证混凝土的出机温度控制在20℃左右。或者预先在大体积混凝土浇筑前在模板内安装水管，以在浇筑时持续通入冷水，以降低混凝土的入模温度。
2.3混凝土在凝结过程中内外部会有温差，有温差就会产生放热、传热现象。混凝土凝结过程中，混凝土自身的温度再加上水泥水化时产生的温度升温直至峰值后，水化热能耗尽，继续散热便引起温度下降。温度变化最快的是浇筑后前三天，随着时间逐渐增长，混凝土自身不再产生热能，混凝土表面及内部的温度趋于一致，如果此时没有产生裂缝，那将不再会有温度裂缝产生。
3、提高浇筑施工质量，规范工艺流程
在混凝土浇筑之前，一定要对底下的垫层及模板进行浇灌，保证垫层及模板湿透，避免在对混凝土进行浇灌之后很快早早的就失去了水分，最后导致混凝土发生收缩开裂。此外，掌握振捣工艺质量，在确保骨料分布比较均匀的条件下，使用插入式振捣器振捣紧密结实，然后使用平板式振捣器振捣平坦就可以了。振捣结束之后要立刻进行抹压，使用木抹方式进行压平实就行了。在进行抹压时，一定不要在混凝土的外表上加入砂浆或水泥浆。等到外表基本收水之后，然后使用铁抹进行再次抹压，一边抹压一边就塑料薄膜进行遮盖，目的是避免混凝土早早丧失水分而收缩裂缝。
4、加强养护措施，确保工程质量
对于浇筑不久的混凝土，尚处于凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝。在浇灌后，如混凝土养护不及时，混凝土内水分将迅速蒸发，使水泥水化不完全，而水分蒸发造成混凝土收缩增大，出现龟裂，使混凝土抗渗性急剧下降，甚至完全丧失抗渗能力，进而影响大体积混凝土的整体施工质量。
结语
引起大体积混凝土裂缝的因素很多。为了控制裂缝，应严格控制温升、降温速率，并结合实际情况，采取合理的养护措施，总结经验，科学组织施工，就可有效的减少或防止混凝土有害裂缝的产生。工程实践表明，在大体积混凝土施工中采取二次抹压工艺及内散外蓄的技术措施，对控制大体积混凝土裂缝效果明显。
参考文献：
[1]江桂兴.大体积混凝土温度裂缝产生原因及控制措施[J].江西建材，2011（2）：69.
论文作者:曹艳,任光宇
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿
论文发表时间:2016/3/8
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 水化论文; 体积论文; 温度论文; 水泥论文; 应力论文; 《工程建设标准化》2015年10月供稿论文;