摘要：大体积混凝土是一种能由水泥水化导致混凝土内外出现大温差而引起裂缝问题的混凝土结构物，其实体最小尺寸不小于1m。大体积混凝土还是会存在一些安全隐患的，混凝土承台、桥墩台等等较大体积的混凝土结构物都在公路桥梁当中起到了不可替代的基础结构作用。混凝土裂缝有由于温差较大引起的温度裂缝、塑性收缩裂缝、干缩裂缝以及沉陷裂缝等等。为了保证公路桥梁工程的质量，加强对大体积混凝土施工裂缝问题的预防和处理是迫在眉睫的。鉴于此，本文主要分析路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施。
关键词：路桥施工；大体积混凝土；裂缝
中图分类号：U415 文献标识码：A
1、大体积混凝土设计在构造上的要求
大体积混凝土项目工程的具体施工特性:( 1) 大体积混凝土的基础项目设计不仅要满足基本的设计要求还要符合以下几个要求:①混凝土的基础强度等级最好控制在 C20 至 C40 之间。②基础配筋不但要可以承载基础压力，还要能够承受大体积混凝土的工程施工方法，能够承受由水泥水化热带来的温度应力。③ 在岩石类地基上进行基础项目施工的时候、须在混凝土的垫层之上加设一层滑动层，该层的结构可以采取一毡二油或者是一毡一油的方法来铺设。④大体积基础以及其他筏式、箱体基础在建造时，尽量避免设置永久性的变形缝。也尽量减少竖向施工缝的使用。( 2) 在大体积混凝土工程的建造过程中，尽可能采取木模板或钢木混合的方式。从使温度得到有效的控制。( 3) 在大体积混凝土工程的建造之前，可以对大体积混凝士的温度及温度数据进行评估及测算，计算出最终的升温峰值，从而制定有针对性的调整降温措施。更好地实现温度管控的目的; 从而有效以防止或减轻由有害温度而造成的裂缝，对项目工程的整体质量作出保障。
2、路桥施工中大体积混凝土裂缝成因
产生大体积混凝土结构裂缝的原因具有综合性及复杂性，有可能是一种类型的裂缝，也有可能是多种类型的结合物。与混凝土极限抗拉强度，大体积混凝土收缩产生的拉应力大于该值时，则会有裂缝产生于混凝土表面。除此之外，因收缩、膨胀和约束间的作用力呈反比关系，则会出现应力，从而产生裂缝。在众多原因中，最主要的还是由于水泥水化热产生的温度变化。
水泥水化反应是混凝土强度增长的主要因素，而该反应属于放热反应，其特点为早期快、后期慢，这种情况下混凝土内部温度增长也会呈现为由快至慢的过程。通过研究表明，升温、降温、稳定是大体积混凝土温度的三个变化阶段。因大体积混凝土结构及水泥用量大，在完成浇筑混凝土之后，将有大量水化热在水泥水化过程中被释放，此时将会增加混凝土内部温度。同时，因混凝土导热性能不佳，且体积较大，散热能力不足等原因，致使混凝土水化热不断聚集，且无法快速散发，这样会不断增加其温度。当外界温度低于该温度过多的情况下，混凝土内部热量会持续传递给周围土壤及大气。在温度上升过程中，相比内部温度，混凝土表面温度较低，根据热胀冷缩的理论，混凝土膨胀速度方面，高温部位速度将快于低温部位，这种情况下两者间可互相约束。如该部位拉应力在混凝土极限抗拉强度以上，则会有裂缝出现于混凝土表面。
在水泥水化热不断释放过程中，如混凝土硬化，则会降低其弹性模量与徐变量，此时将无法释放这部分应力，就会有裂纹产生于其内部。为达到施工和易性需求，必须增加水量，相比水泥水化所需水量，所加水量在其 5 倍左右。待完成水化过程，多余的水分将被蒸发掉，此时混凝土体积会产生收缩现象，且属于干缩类型。当干缩和混凝土温降过程出现冷缩相互结合，混凝土内的拉应力会大幅度增加，这种情况下将促使裂缝发展，导致结构裂缝问题严重化。
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3、防治措施
3.1、工程概况
以某路桥工程为例，在检查已经交付完成的四个桥墩时发现，其表面有一横向裂缝，经全方位勘察，此条裂缝宽度在 0． 2 mm以内，尽管裂缝宽度指标未超过限定范围，但由于不清楚裂缝的成因，如果不采取必要的补救措施，不仅会影响工程的美观性，长此以往，还极有可能由于裂缝问题影响路桥的安全稳定性。
3.2、裂缝防治措施
（1）严格监控原材料质量
采用热化系数低的水泥产品，不仅可以满足实际施工需求，还能从根本上防治混凝土裂缝问题。在配置混凝土的过程中，掺杂适量的粉煤灰，有助于提高混凝土结构的抗拉强度，预防裂缝。在选择原材料环节，要尽可能选择颗粒直径小于 40 mm 的粗、细骨料，配合质地坚硬、没有杂物的机制碎石，以提高混凝土工程质量。此外，要严格把控细集料的含泥量指标，避免其在外界环境影响下发生过大的收缩反应，预防裂缝。
（2）加大对混凝土配合比的重视
在施工前期，要积极落实试验检查工作，结合实际施工需求，严格控制粗细集料、添加剂及水泥等材料的配合比例。在确定配合比方案后，要进一步提高混凝土的强度条件、抗拉强度等，从根本上避免裂缝问题的产生。在满足配合比设计要求的基础上，调整减水剂等外加剂的质量，避免裂缝问题的发生。
（3）保证浇筑质量
在进行混凝土配合比设计的时候，需要尽可能地利用混凝土的后期强度，使水泥的整体使用量有所降低，同时也可以使水泥水化热得到有效的控制。然而，在操作的过程中，必须要注意混泥土的混配比例，通常来说，水泥的使用量也不可以过于少，过少的水泥容易影响建筑的牢固度，继而出现坍落，带来重大的经济损失，甚至是危急到生命财产安全，因此必须要加以重视。通过建设水泥量，可以减少混凝土收缩，延长混凝土初凝的耗时，使和易性能得到改善。但务必建立在合理的混配比例基础之上。
通常情况下，大体积混凝土的斜面分层浇筑工作，会做精确的勘测，以确定浇筑的具体厚度。为了让混凝土的表面避免因砂浆过于干缩而出现裂缝，在浇筑的时候可以先加一层洁净的碎石子，从而起到增加压面数量的作用。混凝土的表面泌水一定要及时将其排除。除此以外，可以通过二次振捣增加混凝土表面的密实度，该方法同样可以有效减少大体积混凝土裂缝的出现。
（4）积极落实维护保养工作
在施工过程中，对大体积混凝土进行保温或降温处理，是预防裂缝的重要手段。在完成混凝土浇筑及振捣施工后，可以采取蓄水保温的措施进行必要的养护。一般，常见的保温养护措施就是在混凝土表面覆盖塑料薄膜或湿麻袋，降低内外温差，预防因温度拉应力导致的裂缝问题。保湿养护主要是为了避免混凝土表面水分流失过快，在完成浇筑后，在其表面覆盖塑料薄膜。除此之外，为了进一步强化养护效果，预防大体积混凝土出现结构裂缝，还需让养护时间超过 14 d。
总之，针对路桥施工过程中混凝土裂缝的成因，我们采取必要的防护补救措施，这有助于强化工程质量，延长路桥工程施工寿命，促进路桥工程的快速进步。
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论文作者:孙彦茹
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/16
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水化论文; 温度论文; 水泥论文; 应力论文; 《防护工程》2019年第3期论文;