一. 引 言

　　隨著科技和現代文明的進步，高層建筑物、高聳結構及大型設備基礎大量的出現，大體積混凝土已被廣泛采用。而大體積混凝土與普通鋼筋混凝土相比，具有結構厚、體形大、鋼筋密、混凝土數量多、工程條件復雜等特點。本文主要對大體積混凝土施工產生裂縫的種類、成因和控制方法進行探討。

　　二. 大體積混凝土產生裂縫的種類、形態

　　(1)表面裂縫。這種裂縫在混凝土升溫階段和降溫階段都有可能發生，在混凝土熱量通過表面向周圍環境散發過程中，表面溫度低于內部溫度，形成內外溫差。起初混凝土處于塑性狀態，凝結硬化過程中，其彈性模量隨強度不斷增長，當溫差產生的拉應力超過當時混凝土的極限抗拉強度時，就會在混凝土表面產生裂縫。

　　(2)貫穿裂縫。這種裂縫一般發生在降溫階段，大體積混凝土基礎呈降漸收縮狀態，降溫收縮受到基底及自身約束作用，產生很大的收縮應力(拉應力)，當拉應力超過當時混凝土的極限抗拉強度時，就會在混凝土中產生收縮裂縫。降溫收縮與混凝土硬化收縮呈疊加趨勢，硬化收縮會大幅度加劇裂縫出現的可能性與程度。

　　(3)深層裂縫。深層裂縫部分地切斷了結構斷面，也有一定危害性。

　　三. 大體積混凝土產生裂縫的成因

　　(1) 水泥水化熱。水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量,而大體積混凝土結構斷面較厚,表面系數相對較小,所以水泥發生的熱量聚集在結構內部不易散失。由于混凝土結構表面可以自然散熱,實際上內部的最高溫度,多數發生在澆筑后的最初3～5天。

　　(2) 外界氣溫變化。大體積混凝土在施工階段,它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降,會大大增加內外層混凝土溫差,這對大體積混凝土是極為不利的。因此,應采取溫度控制措施,防止混凝土內外溫差引起的溫度應力。

　　(3)混凝土的收縮。混凝土中約20%的水分是水泥硬化所必須的,而約80%的水分要蒸發。如果混凝土收縮后,再處于水飽和狀態,還可以恢復膨脹并幾乎達到原有的體積。干濕交替會引起混凝土體積的交替變化,這對混凝土是很不利的。

　　影響混凝土收縮,主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝、養護條件等。

　　四.裂縫的控制方法

　　(1)優選原材料

　　1)水泥由于溫差主要是由水化熱產生的，所以為了減小溫差就要盡量降低水化熱，為了降低水化熱，要盡量采取早期水化熱低的水泥，由于水泥的水化熱是礦物成分與細度的函數，要降低水泥的水化熱，主要是選擇適宜的礦物組成和調整水泥的細度模數，硅酸鹽水泥的礦物組成主要有：C3S、C2S、C3A和C4AF，試驗表明：水泥中鋁酸三鈣(C3A)和硅酸三鈣(C3S)含量高的，水化熱較高，所以，為了減少水泥的水化熱，必須降低熟料中C3A和C3S的含量。另外，在不影響水泥活性的情況下，要盡量使水泥的細度適當減小，因為水泥的細度會影響水化熱的放熱速率，試驗表明比表面積每增加100c㎡/g，1d的水化熱增加17J/g～21J/g，7d和20d均增加4J/g～12J/g。

　　2)骨料

　　①粗骨料盡量擴大粗骨料的粒徑，因為粗骨料粒徑越大，級配越好，孔隙率越小，總表面積越小，每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越小，水化熱就隨之降低，對防止裂縫的產生有利。

　　②細骨料，宜采用級配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因為其孔隙率小，總表面積小，這樣混凝土的用水量和水泥用量就可以減少，水化熱就低，裂縫就減少，另一方面，要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收縮變形就越大，裂縫就越嚴重，因此細骨料盡量用干凈的中粗沙。

　　3)加入外加劑

　　加入外加劑后能減小混凝土收縮開裂的機會，外加劑對混凝土收縮開裂性能有以下影響：

　　①減水劑對混凝土開裂的影響減水劑的主要作用改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土強度或在保持混凝土一定強度時減少水泥用量，而水灰比的降低，水泥用量的減少對防止開裂是十分有利的。

　　②引氣劑對混凝土開裂的影響引氣劑在混凝土的應用對改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在這里值得注意的是：外加劑不能摻量過大，否則會產生負面影響，在GB8076～1977中規定，摻有外加劑的混凝土，28d的收縮比不得大于135%，即摻有外加劑的混凝土收縮比基準混凝土的收縮不得大于35%。

　　(2)采用合理的施工方法

　　1)混凝土的拌制

　　①在混凝土拌制過程中，要嚴格控制原材料計量準確，同時嚴格控制混凝土出機塌落度。

　　②要盡量降低混凝土拌合物出機口溫度，拌合物可采取以下兩種降溫措施：一是送冷風對拌和物進行冷卻，二是加冰拌合，一般使新拌混凝土的溫度控制在6℃左右。

　　2)混凝土澆注、拆模

　　①混凝土澆注過程質量控制澆注過程中要進行振搗方可密實，振搗時間應均勻一致以表面泛漿為宜，間距要均勻，以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜，澆注完畢后，表面要壓實、抹平，以防止表面裂縫。另外，澆注混凝土要求分層澆注，分層流水振搗，同時要保證上層混凝土在下層初凝前結合緊密。避免縱向施工縫、提高結構整體性和抗剪性能。

　　②澆注時間控制盡量避開在太陽輻射較高的時間澆注，若由于工程需要在夏季施工，則盡量避開正午高溫時段，澆注盡量安排在夜間進行。

　　③混凝土拆模時間控制混凝土在實際溫度養護的條件下，強度達到設計強度的75%以上，混凝土中心與表面最低溫度控制在25℃以內，預計拆模后混凝土表面溫降不超過9℃以上允許拆模。

　　3)做好表面隔熱保護

　　大體積混凝土的溫度裂縫，主要是由內外溫差過大引起的。混凝土澆注后，由于內部較表面散熱快，會形成內外溫差，表面收縮受內部約束產生拉應力，但是這種拉應力通常很小，不至于超過混凝土的抗拉強度而產生裂縫。另外，當日平均氣溫在2～3d內連續下降不小于6～8℃時，28d齡期內混凝土表面必須進行表面保護。

　　4)養護混凝土澆注完畢后，應及時灑水養護以保持混凝土表面經常濕潤，這樣既減少外界高溫倒罐，又防止干縮裂縫的發生，促進混凝土強度的穩定增長。一般在澆注完畢后12～18h內立即開始養護，連續養護時間不少于28d或設計齡期。

　　5)通水冷卻若是在高溫季節施工，則要在初期采用通制冷水來降低混凝土最高溫度峰值，為了削減內外溫差，還應在夏末秋初進行中期通水冷卻，中期通水一般采用河水，通水歷時兩個月左右。后期通水是使混凝土柱狀塊達到接縫灌漿的必要措施，一般采用通河水和通制冷水相結合的方案。

　　五. 結 論

　　綜上所述，大體積混凝土結構的施工技術與措施直接關系到混凝土結構的使用性能,只有很好的了解大體積混凝土結構開裂的原因以及掌握應對此類問題所采取的相應施工措施,才能在實際工程項目施工中控制好大體積混凝土施工裂縫，確保施工質量。

　　參考文獻:

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