徐国爱
身份证号：32091119900214001X
摘要：大体积混凝土结构，为了控制混凝土裂缝，在施工中需要采取有效的技术措施，根据我国的施工经验应着重从控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸值、改善混凝土约束程度、完善构造设计和加强温度监测等方面采取措施。
关键词：大体积混凝土；裂缝控制；技术分析
前言
钢筋混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用过程中，当发生温度变化、湿度变化、地基不均匀沉降时，极容易产生裂缝。尤其大体积混凝土浇筑后的温差的控制，如控制不好极易产生温度裂缝，主要由于内部积聚大量的水化热在短暂的时间内不易散发，形成过于集中的温度应力，将导致温度裂缝的产生，甚至会导致贯穿裂缝；混凝土表面必须保证一定的湿度，需有适度的水分，否则表面缺水会使混凝土过度的收缩，会形成不规则的裂缝，这种裂缝为表面裂缝。裂缝一旦存在就不会闭合消失，将会对结构造成无法弥补的损失。
一、大体积混凝土裂缝的主要种类和形成原因
1.塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝是指大体积混凝土在初凝后产生的裂缝。混凝土在初凝后失去流动性，这时候混凝土的初步结构已经初步形成，但是强度较低，在这个阶段如果混凝土失水过多，就会产生较大的塑性收缩力，但是由于混凝土的结构是刚刚形成，自身强度小不能抵挡这种收缩应力，从而形成了塑性收缩裂缝。如果施工环境中存在风速较大、温度高、湿度低等条件，都会造成混凝土失去大量的水分，从而产生塑性收缩裂缝。大体积混凝土塑性收缩裂缝不仅影响混凝土构件的外观，也会使混凝土抗渗性能降低，严重影响工程的质量安全。
2.干燥收缩裂缝
干燥收缩裂缝是指大体积混凝土因干燥变形引起的裂缝。干燥收缩裂缝主要受混凝土单位用水量和水泥石的干燥收缩这两个因素的影响。大体积混凝土在施工过程中很容易控制单位用水量，而很难控制水泥石的干燥收缩，大部分大体积混凝土干燥收缩裂缝的产生主要是由水泥石的干燥收缩引起的。水泥石的干燥收缩主要受自身原料的影响，水泥矿物中SO3含量较多时干燥收缩性小，C3A含量较多时干燥收缩大，同时如果水泥的比表面积越大，其干燥收缩性也越大。所以大体积混凝土应该优先选用低热矿渣硅酸盐水泥或中、低热硅酸盐水泥，这样可以有效预防干燥收缩裂缝的产生。
3.温度裂缝
温度裂缝是指大体积混凝土结构中温度分布不均匀或温度变化而产生的裂缝。水泥水化会放出大量的水化热，而大体积混凝土的体积较大使得这些水化热很难散发出去，聚集在混凝土内部，导致混凝土内部温度急剧升高，同时混凝土表面散热较快、温度较低，这就使混凝土内外形成了很大的温度差。表面温度低混凝土收缩，内部温度高混凝土膨胀，这使混凝土表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现裂缝。混凝土构件内外的温度差是导致温度裂缝产生的主要原因，因此在筑造大体积混凝土时要注意减低混凝土的温度差，保证混凝土中的温度分布平衡，防止温度裂缝的产生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、大体积混凝土控制温度收缩裂缝的技术措施
1、大体积混凝土配合比设计。第一，混凝土用原材料的选择。一是选用中低水化热的水泥：选用鼎新水泥厂生产的
P.O42.5R粉煤灰水泥，该水泥属于低水化热品种的水泥。二是提高水泥标号以减少水泥用量。三是在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。四是砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，这样不仅有利于提高混凝土的工作性，而且可提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。砂子中石粉比例一般在15%～18%之间为宜。五是高效减水剂的使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用，也是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分。第二，大体积混凝土配合比的设计优化。运用三掺技术减少单位混凝土绝对用水量和水泥用量，为减少水泥用量，降低混凝土内水化热，混凝土中加入一定数量II级粉煤灰、减水剂和膨胀剂，改善混凝土的和易性与可泵性，延缓凝结时间，减慢水泥水化热的释放速度，推迟和降低混凝土体内温度峰值。在满足可泵性及混凝土强度的条件下，尽可能降低砂率，减少坍落度，降低单位体积水泥用量，经过多次试配最后确定。（2）施工过程控制。第一，循环冷却水管的设置。由于混凝土体积大，施工过程中聚集水化热大.内外散热不均匀和内外约束不一致，使混凝土内部产生较大的温度应力，导致裂缝产生，埋下了严重的质量隐患.因此，在大体积混凝土内设置循环冷却水管是大体积混凝土降温的主要关键措施。根据设计要求，冷却管采用φ32mm的标准铸铁水管，管与管之间的连接采用与之配套的接头。冷却管在埋设和浇筑混凝土的过程中，接头部分应采用胶带缠裹，以防漏水，使用完毕后灌浆封孔，出露部分应割除。
第二，浇筑过程控制。一是选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开炎热天气浇筑混凝土。夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土，可对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷，或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒，运输工具如具备条件也应搭设避阳设施，以降低混凝土拌合物的入模温度。二是加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内，及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。第三，大体积混凝土养护。在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力，夏季应注意避免曝晒，注意保湿，冬期应采取措施保温覆盖，以免发生急剧的温度梯度发生。
大体积砼施工是一个系统工程，不仅要有技术措施，而且还要有组织措施和管理措施，为保证施工处于受控状态，浇筑时应建立由施工、监理、甲方等多方共同组成的现场质量保证体系机构，对保证混凝土的浇筑质量和连续施工有很好的作用；后期的监测、养护最为关键，一定要在时间、人员、材料、设备予以保证。本工程现已竣工投产，除表面有一些细微裂缝外，未出现任何贯穿性的影响结构的裂缝。掺加较高比例的粉煤灰以及加入一定比例的减水剂、抗裂增强型膨胀剂是十分必要的，不仅提高混凝土的性能，而且使大面积底板混凝土的连续施工成功，保证了施工质量。
结语
总之，大体积混凝土裂缝与混凝土材料、施工、养护及后期服务环境扥因素有关，虽难以用简单方法加以避免，但只要我们采取科学合理的大体积裂缝控制技术，大体积混凝土有害裂缝是能够得到有效控制的。
参考文献：
[1]仲晓林，林松涛.《大体积混凝土施工规范》实施指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2]吴慧娟等.建筑业10项新技术(2010)应用指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[3]张彬等.混凝土结构裂缝控制手册[M].天津：天津大学出版社，2012.
[4]崔卫星.浅析大体积混凝土裂缝的原因及防治措施[J].中州建设，2011（13）：57-58.
论文作者:徐国爱
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/2
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 温度论文; 水化论文; 水泥论文; 干燥论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;