摘 要： 本文對大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，針對產(chǎn)生裂縫的各種原因，從構(gòu)成大體積混凝土的材料、構(gòu)造設(shè)計(jì)，以及施工過程等方面闡述了大體積混凝土裂縫的防治措施，以確保施工質(zhì)量。
　　關(guān)鍵詞： 大體積混凝土施工 問題 施工質(zhì)量控制
　　
　　隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大體積混凝土施工日益增多。我國《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》認(rèn)為，建筑物的基礎(chǔ)最小邊尺寸在1—3m范圍內(nèi)就屬于大體積混凝土。大體積混凝土結(jié)構(gòu)的截面尺寸較大，裂縫一般在混凝土澆筑短期內(nèi)形成，此時(shí)設(shè)計(jì)荷載尚未作用于結(jié)構(gòu)上，因此由外荷載引起裂縫的可能性很小。但由于水泥的水化作用是放熱反應(yīng)，大體積混凝土自身又具有一定的保溫性能，因此其內(nèi)部溫度升高較其表面的溫度升高幅度要大得多，而在混凝土升溫峰值過后的降溫過程中，內(nèi)部降溫速度又比其表面要慢得多。在這些過程中，混凝土各部分的溫度變形及由于其相互約束和外界約束的作用而在混凝土內(nèi)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是相當(dāng)復(fù)雜的。一旦溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的拉力極限值，混凝土就會出現(xiàn)裂縫。因此掌握大體積混凝土施工技術(shù)及質(zhì)量控制，對消除大體積混凝土施工過程中易產(chǎn)生裂縫的不良影響，確保施工質(zhì)量和使用功能至關(guān)重要。
　　1.大體積混凝土施工的主要問題
　　1.1水泥水化熱產(chǎn)生溫差裂縫
　　在混凝土澆筑早期，水泥在水化過程中產(chǎn)生大量的熱，從而使混凝土內(nèi)部溫度升高，在澆筑溫度的基礎(chǔ)上，通常升高35℃左右。如果沒有降溫措施或澆筑溫度過高，混凝土內(nèi)部的溫度還會更高?；炷羶?nèi)部的最高溫度發(fā)生在澆筑后的3—5天，因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面的散熱條件不同，所以混凝土中心溫度高，表面溫度低，形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應(yīng)力，當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會產(chǎn)生有害的溫度裂縫。
　　1.2干燥收縮裂縫
　　大體積混凝土在逐漸散熱和硬化過程中，內(nèi)部的游離水會由表及里逐漸蒸發(fā)，使混凝土相應(yīng)地產(chǎn)生較為明顯的干燥收縮。如果混凝土的收縮受到外界條件的約束，其內(nèi)部就會產(chǎn)生收縮應(yīng)力，當(dāng)收縮應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會使混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。混凝土體積收縮的主要原因之一是水分蒸發(fā)。在混凝土的拌和水中，只有約20％是水泥所需要的，其余80％是混凝土在澆筑過程中保證足夠的和易性所需要的，都要被蒸發(fā)。另外，混凝土早期處于塑性狀態(tài)時(shí)，由于表面水分蒸發(fā)得不到及時(shí)補(bǔ)充，容易產(chǎn)生龜裂，產(chǎn)生裂縫后水分蒸發(fā)加快，裂縫會迅速擴(kuò)展。因此，混凝土澆筑完成后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)。
　　1.3泌水現(xiàn)象
　　由于混凝土分層分段澆筑，混凝土上下澆筑層施工間隔時(shí)間較長，各分層之間產(chǎn)生泌水層，導(dǎo)致混凝土層間粘結(jié)力降低。
　　1.4施工冷縫
　　因大體積混凝土的混凝土澆筑量大，在分層澆筑中，前后分層澆筑的間隔時(shí)間沒有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停電、停水及其他惡劣氣候條件等因素的影響，致使混凝土不能連續(xù)澆筑而出現(xiàn)冷縫。
　　2.施工質(zhì)量控制
　　針對大體積混凝土裂縫的成因，應(yīng)從控制混凝土升溫、降低內(nèi)外溫差、減少收縮等方面采取措施。
　　2.1材料的選擇
　　2.1.1水泥的選擇。
　　理論研究表明，大體積混凝土裂縫的主要原因是水泥在水化過程中釋放了大量的熱量。因此在大體積混凝土施工中應(yīng)盡量使用低熱或者中熱的水泥品牌。選用425號硅酸鹽水泥或425號普通硅酸鹽水泥可以減少水泥水化熱，減少混凝土升溫，提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。
　　2.1.2骨料選擇。
　　采用自然連續(xù)級配的骨料配制混凝土具有較好的和易性、較少的水泥用量和較高的抗壓強(qiáng)度。減少用水量和水泥用量的可以減少混凝土收縮和水化升溫。粗骨料可選用5—40mm級配碎石，細(xì)骨料可選用粗砂，砂石含量應(yīng)分別控制在2％和1％以內(nèi)，避免影響混凝土抗拉強(qiáng)度，從而影響混凝土抗裂能力。
　　2.1.3摻和料或外加劑的選擇應(yīng)用。
　　加入礦渣粉可以降低混凝土水化熱3—4℃，延遲峰溫出現(xiàn)的時(shí)間。摻入粉煤灰可以提高混凝土耐久性，減少收縮，降低膠凝材料的水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，同樣有利于避免或減少大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生。但粉煤灰的摻量不能大于30％。摻加適量的減水劑，可以有效地增強(qiáng)混凝土的流動性，且能提高水泥水化率，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，從而可降低水化熱，同時(shí)可明顯延緩水化熱釋放速度。
　　2.2設(shè)計(jì)方面可采取的措施
　　2.2.1適當(dāng)分層分塊，合理設(shè)置施工縫和后澆帶。
　　溫度應(yīng)力隨著澆筑塊長度的增加而增大，因此采取分塊的方法減小澆筑塊的長度是減小溫度應(yīng)力的一個(gè)有效措施。
　　2.2.2科學(xué)地選擇配筋形式。
　　鋼筋布置較密時(shí)，混凝土必須采用較小的骨料，但骨料粒徑的減小會導(dǎo)致膠凝材料用量增加，使混凝土的放熱量增大，因此大體積混凝土應(yīng)在不影響結(jié)構(gòu)受力的前提下盡量疏布鋼筋。
　　2.2.3預(yù)置冷卻水管。
　　大體積混凝土在澆筑塊中預(yù)置冷卻水管可以通過循環(huán)帶走混凝土內(nèi)部的熱量，降低混凝土內(nèi)部溫度，減小內(nèi)外溫差。預(yù)置冷卻水管的間距一般為1.5—3.0m，可根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行布置，但間距不應(yīng)大于3.0m，大于3.0m則冷卻效果明顯變差。應(yīng)在澆筑塊中心部位預(yù)留測溫孔，2小時(shí)測溫一次，根據(jù)所測溫度調(diào)控冷卻程度，冷卻速度不宜過快，一般每天不大于1℃，否則將引起混凝土內(nèi)局部溫差應(yīng)力過大，導(dǎo)致混凝土開裂，冷卻水與混凝土的溫差應(yīng)控制在20—25℃之間。
　　2.3施工控制措施
　　2.3.1控制混凝土入模溫度。
　　在溫度較高的情況下進(jìn)行施工，可以在施工現(xiàn)場對堆在露天的砂石用布覆蓋，以減少陽光對其的輻射，同時(shí)對澆筑前的砂石用冷水降溫。在攪拌過程中向混凝土中添加冰水。如果是在冬季進(jìn)行施工，因?yàn)橐乐乖缙诨炷帘粌龅膯栴}，所以要求混凝土澆筑時(shí)應(yīng)該具有較高的澆筑溫度。在澆筑混凝土以前還應(yīng)對基礎(chǔ)和新混凝土接觸的冷壁用蒸汽預(yù)熱，對原材料應(yīng)重視氣溫高低進(jìn)行加熱。
　　2.3.2大體積混凝土的澆筑。
　　商品混凝土在道路上運(yùn)輸采用攪拌車運(yùn)輸，在運(yùn)輸過程中不斷攪拌，保證混凝土在運(yùn)輸過程中不分層離析。通過配合比設(shè)計(jì)控制好坍落度，可避免混凝土因坍落度損失而產(chǎn)生堵管和振搗困難，確保澆筑質(zhì)量。在澆筑時(shí)，應(yīng)按斜面分層，連續(xù)澆筑，振搗到位，不留施工縫，保證混凝土的整體性。在澆筑過程中混凝土均勻攤鋪，一次澆筑的混凝土不可過高、過厚，以保證混凝土溫度均勻上升，避免出現(xiàn)過大落差，保證振搗密實(shí)，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，移動距離和插入深度，嚴(yán)防漏振及過振。
　　2.3.3溫度監(jiān)測。
　　應(yīng)防治大體積混凝土出現(xiàn)溫度裂縫，混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差，以及表面溫度與環(huán)境溫度之差均應(yīng)控制在25℃內(nèi)。測溫范圍：混凝土內(nèi)部溫度、混凝土表面溫度、大氣環(huán)境溫度。測溫次數(shù)：混凝土溫度上升階段每2—4小時(shí)測溫一次，溫度下降階段每8小時(shí)測溫一次。測點(diǎn)布置：底層、中部、表面均應(yīng)設(shè)測溫點(diǎn)。
　　2.3.4混凝土養(yǎng)護(hù)。
　　混凝土的養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作。主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土的內(nèi)外溫差，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展及防止裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。從混凝土澆筑完成到終凝這段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)對混凝土而言十分重要。混凝土澆筑完畢后，在其頂面及時(shí)加以覆蓋，要求覆蓋嚴(yán)密，并經(jīng)常檢查覆蓋保濕效果?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于14天?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)應(yīng)派專人負(fù)責(zé)，日夜兼顧。
　　3.結(jié)語
　　對于混凝土裂縫，應(yīng)以預(yù)防為主，為此需要精心設(shè)計(jì)、施工，掌握其基本知識，并根據(jù)實(shí)際采取有效措施，從而使施工質(zhì)量得到很好的保證。以上的各項(xiàng)技術(shù)措施是互相聯(lián)系、互相制約的，在施工和設(shè)計(jì)中必須結(jié)合實(shí)際、全面考慮，才能起到良好的效果。
　　
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