1 概述
 大體積混凝土與普通鋼筋混凝土相比, 具有結(jié)構(gòu)厚, 體形大、混凝土數(shù)量多、工程條件復(fù)雜和施工技術(shù)要求高的特點(diǎn)。大體積混凝土在硬化期間, 一方面由于水泥水化過(guò)程中將釋放出大量的水化熱, 使結(jié)構(gòu)件具有“熱漲”的特性; 另一方面混凝土硬化時(shí)又具有“收縮”的特性, 兩者相互作用的結(jié)果將直接破壞混凝土結(jié)構(gòu)。如果溫差過(guò)大，形成溫度梯度，內(nèi)部熱的混凝土約束外部冷的混凝土的收縮，亦即內(nèi)部溫度場(chǎng)呈非線性分布，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)深層裂縫。對(duì)于大體積混凝土，裂縫主要是由溫度變形引起的，因此在大體積混凝土施工中要采取相應(yīng)的技術(shù)措施來(lái)減少溫度變形。
2 裂縫成因分析
  大體積混凝土墩臺(tái)身或基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素如下:
  ( 1) 收縮裂縫。混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量, 用水量和水泥用量越高, 混凝土的收縮就越大。選用的水泥品種不同, 其干縮、收縮的量也不同。
  ( 2) 溫差裂縫。混凝土內(nèi)外部溫差過(guò)大會(huì)產(chǎn)生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過(guò)大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。
  大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般要求一次性整體澆筑。澆筑后, 水泥因水化引起水化熱,由于混凝土體積大, 聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā), 混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高, 而其表面則散熱較快, 形成了較大的溫度差, 使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力, 表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時(shí), 混凝齡期短, 抗拉強(qiáng)度很低。當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度, 則會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。
  ( 3) 材料裂縫。材料裂縫表現(xiàn)為龜裂,主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量過(guò)多而引起的。
 （4）施工方法不當(dāng)。操作人員質(zhì)量意識(shí)差、技術(shù)素質(zhì)低以及混凝土開(kāi)澆時(shí)間控制不當(dāng)，如太陽(yáng)暴曬、大風(fēng)等。
3 裂縫控制措施
    ( 1) 降低水泥水化熱。混凝土的熱量主要來(lái)自水泥水化熱, 因而選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土較好;精心設(shè)計(jì)混凝土配合比, 采用摻加粉煤灰和減水劑的“雙摻”技術(shù), 減少每立方米混凝土中的水泥用量, 以達(dá)到降低水化熱的目的; 選用適宜的骨料, 施工中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件盡量選用粒徑較大, 級(jí)配良好的粗骨料;選用中粗砂, 改善混凝土的和易性, 并充分利用混凝土的后期強(qiáng)度, 減少用水量; 嚴(yán)格控制混凝土的塌落度。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人進(jìn)行塌落度的測(cè)量, 將混凝土的塌落度始終控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi), 一般以7～9cm 為最佳;夏季施工時(shí), 在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管,通循環(huán)冷卻水, 強(qiáng)制降低混凝土水化熱溫度。冬季施工時(shí), 采用保溫措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù);如技術(shù)條件允許, 可在混凝土結(jié)構(gòu)中摻加10%~15%的大石塊, 減少混凝土的用量,以達(dá)到節(jié)省水泥和降低水化熱的目的。
   ( 2) 降低混凝土入模溫度。包括: 澆筑大體積混凝土?xí)r應(yīng)選擇較適宜的氣溫, 盡量避開(kāi)炎熱天氣澆筑。夏季可采用溫度較低的地下水?dāng)嚢杌炷? 或在混凝土拌和水中加入冰塊, 同時(shí)對(duì)骨料進(jìn)行遮陽(yáng)、灑水降溫, 在運(yùn)輸及澆筑過(guò)程中也采用遮陽(yáng)保護(hù)、灑水降溫等措施, 以降低混凝土拌和物的入模溫度; 摻加相應(yīng)的緩凝型減水劑; 在混凝土入模時(shí), 還可以采取強(qiáng)制通風(fēng)措施,加速模內(nèi)熱量的散發(fā)。
   ( 3) 加強(qiáng)施工中的溫度控制。包括: 在混凝土澆筑之后, 做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù), 以使混凝土緩緩降溫, 充分發(fā)揮其徐變特性, 減低溫度應(yīng)力。夏季應(yīng)堅(jiān)決避免曝曬, 注意保濕; 冬季應(yīng)采取措施保溫覆蓋,以免發(fā)生急劇的溫度梯度變化; 采取長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù), 確定合理的拆模時(shí)間, 以延緩降溫速度, 延長(zhǎng)降溫時(shí)間, 充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”; 加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)。可采用熱敏溫度計(jì)監(jiān)測(cè)或?qū)Ｈ硕帱c(diǎn)監(jiān)測(cè), 以隨時(shí)掌握與控制混凝土內(nèi)的溫度變化。混凝土內(nèi)外溫差應(yīng)控制在25℃以內(nèi), 基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內(nèi), 并及時(shí)調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施, 使混凝土的溫度梯度和濕度不致過(guò)大, 以有效控制有害裂縫的出現(xiàn); 合理安排施工程序, 混凝土在澆筑過(guò)程中應(yīng)均勻上升, 避免混凝土堆積高差過(guò)大。在結(jié)構(gòu)完成后及時(shí)回填土, 避免其側(cè)面長(zhǎng)期暴露。
   ( 4) 改善約束條件, 削減溫度應(yīng)力。在大體積混凝土基礎(chǔ)與墊層之間可設(shè)置滑動(dòng)層, 如技術(shù)條件許可, 施工時(shí)宜采用刷熱瀝青作為滑動(dòng)層, 以消除嵌固作用, 釋放約束應(yīng)力。
（5）加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后，及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施，以防止寒潮襲擊。
  ( 6) 提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。包括: 控制集料含泥量。砂、石含泥量過(guò)大, 不僅增加混凝土的收縮, 而且降低混凝土的抗拉強(qiáng)度, 對(duì)混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制時(shí)必須嚴(yán)格控制砂、石的含泥量,將石子含泥量控制在1%以下, 中砂含泥量控制在2%以下, 減少因砂、石含泥量過(guò)大對(duì)混凝土抗裂的不利影響; 改善混凝土施工工藝。可采用二次投料法、二次振搗法、澆筑后及時(shí)排除表面積水和最上層泥漿等方法; 加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù), 提高混凝土早期及相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量; 在大體積混凝土基礎(chǔ)表面及內(nèi)部設(shè)置必要的溫度配筋或者摻入纖維材料, 以改善應(yīng)力分布, 防止裂縫的出現(xiàn)。
4 裂縫處理
　　裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法：表面修補(bǔ)法，灌漿、嵌縫封堵法，及仿生自愈合等法。
　（1）表面修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見(jiàn)的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
　 （2）灌漿、嵌縫封堵法。灌漿法主要適用于有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。
（3）仿生自愈合法。仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土的傳統(tǒng)成分中加入某些特殊成分（如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊），在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
　　 5 結(jié)束語(yǔ)
   　裂縫是大體積混凝土施工中容易出現(xiàn)的一種現(xiàn)象， 在大體積混凝土施工時(shí), 準(zhǔn)確計(jì)算混凝土拌和溫度、混凝土出機(jī)溫度、混凝土絕熱溫升、混凝土內(nèi)部實(shí)際溫度、混凝土表面溫度及混凝土內(nèi)部與表面溫差, 有利于選取適宜的施工工藝、采取相應(yīng)的降溫與養(yǎng)護(hù)措施, 從而避免出現(xiàn)混凝土溫度裂縫, 以保證混凝土結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量。
 
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