摘要：近年來(lái)隨著工程技術(shù)水平的提高體積混凝土在工程中的廣泛應(yīng)用，但是混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，如何有效地控制裂縫是混凝土施工的成敗。本文就此問(wèn)題作出論述。

　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土,裂縫,成因,控制,措施

　　一、引言

　　大體積混凝土開裂的問(wèn)題在工程建設(shè)中帶有一定普遍性，裂縫一旦形成，特別是基礎(chǔ)貫穿裂縫出現(xiàn)在重要的結(jié)構(gòu)部位，危害極大，它會(huì)降低結(jié)構(gòu)的耐久性，削弱構(gòu)件的承載力同時(shí)會(huì)可能危害到建筑物的安全使用，因此，必須應(yīng)采取有效措施防止大體積混凝土的開裂。

　　二、大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的可能成因

　　大體積混凝土基礎(chǔ)及其他結(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。混凝土在逐漸散熱和硬化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致其體積的收縮，對(duì)于大體積混凝土，這種收縮更加明顯。如果混凝土的收縮受到外界的約束，就會(huì)在混凝土體內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的收縮應(yīng)力，當(dāng)產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過(guò)當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。影響混凝土收縮的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品種。混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土收縮就越大。水泥品種對(duì)干縮量及收縮量也有很大的影響，一般中低熱水泥和粉煤灰水泥的收縮量較小。

　　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。

　　3安定性裂縫。安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。

　　三、裂縫控制的材料措施

　　1盡量選用低熱或中熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥)，或利用混凝土的后期強(qiáng)度(60～90d)以降低水泥用量，減少水化熱(因?yàn)槊考訙p10kg水泥，溫度會(huì)相應(yīng)增減1℃，水化熱與水泥用量成正比)。在條件許可的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。因?yàn)檫@種水泥在水化膨脹期(1～5d)可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力可部分抵消溫度徐變應(yīng)力，減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。

　　2適當(dāng)攙加粉煤灰。混凝土中摻用粉煤灰后，可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，抑制堿骨料反應(yīng)，減少新拌混凝土的泌水等。

　　3選擇級(jí)配良好的骨料。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對(duì)體積的80%～83%，因此在選擇骨料時(shí)，應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無(wú)弱包裹層、級(jí)配良好的骨料。一般來(lái)說(shuō)，可以選用粒徑5～31.5mm的粗骨料，盡量采用中砂，嚴(yán)格控制砂、石子的含泥量(石子在1%以內(nèi)，砂在2%以內(nèi))。控制水灰比在0.5以下。還可以在混凝土中摻緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱。

　　4適當(dāng)選用高效減水劑和引氣劑，這對(duì)減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用。

　　四、大體積混凝土澆筑前水泥水化熱的溫度計(jì)算

　　為做好大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)、測(cè)溫工作，大體積混凝土水泥水化熱的預(yù)先計(jì)算是必不可少的。通過(guò)計(jì)算預(yù)估大體積混凝土內(nèi)部溫度及溫差，才能預(yù)先提出相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，做好養(yǎng)護(hù)準(zhǔn)備工作及測(cè)溫點(diǎn)布置、測(cè)溫控制預(yù)案工作，這樣才有利于保障大體積混凝土的澆筑質(zhì)量。為保證大體積混凝土后續(xù)工作的質(zhì)量，大體積混凝土的熱功計(jì)算應(yīng)力求及時(shí)、準(zhǔn)確、全面，避免遺漏。

　　1明確大體積混凝土構(gòu)件尺寸及澆筑時(shí)當(dāng)?shù)亟欢螘r(shí)期工程環(huán)境氣候狀況。根據(jù)構(gòu)件尺寸，可以確定所需泵車數(shù)目、人員數(shù)量及混凝土總方量，以預(yù)估澆筑時(shí)間，由此明確每小時(shí)混凝土供應(yīng)量和供應(yīng)保障措施。依據(jù)工程所在地環(huán)境氣候狀況，確定環(huán)境氣溫，預(yù)測(cè)澆筑當(dāng)天的環(huán)境氣溫，拌制混凝土?xí)r原材料的實(shí)體溫度(以實(shí)測(cè)為主)。

　　2確定混凝土運(yùn)輸距離，這就要求在現(xiàn)場(chǎng)總平面布置時(shí)要綜合考慮，盡量縮短現(xiàn)場(chǎng)集中攪拌站距澆筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)部位的運(yùn)輸距離。

　　3熱功計(jì)算所采用的混凝土配合比(即現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)所采用的混凝土配合比)，混凝土的配合比特別是所采用的水泥品牌、規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量是影響混凝土收水時(shí)溫度高低的關(guān)鍵。

　　4明確混凝土拌制所用各種原材料的重量、比熱、熱當(dāng)量、拌制溫度(實(shí)測(cè))，計(jì)算混凝土的拌和溫度。

　　5根據(jù)實(shí)測(cè)室外氣溫、運(yùn)距及轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)、澆筑搗固時(shí)間、混凝土泵送距離(或時(shí)間)計(jì)算混凝土澆筑溫度(即混凝土入模溫度)。

　　6根據(jù)配比中每方混凝土水泥用量、所用水泥水化放熱量、混凝土比熱、混凝土容重以及大體積混凝土澆筑厚度，計(jì)算混凝土的絕熱溫升和混凝土內(nèi)部溫度。混凝土絕熱溫升及混凝土內(nèi)部溫度的計(jì)算是整個(gè)大體積混凝土熱功計(jì)算的重心，不能被忽略。在大體積混凝土施工中，對(duì)大體積混凝土的絕熱溫升和內(nèi)部溫度必須有詳細(xì)計(jì)算書和具體計(jì)算數(shù)據(jù)。

　　7計(jì)算大體積混凝土的表面溫度。根據(jù)計(jì)算，求出混凝土的表面溫度和已知混凝土內(nèi)部溫度(中心溫度)估算值進(jìn)行比較，而大體積混凝土在溫度應(yīng)力計(jì)算和進(jìn)行溫度控制時(shí)，必須了解混凝土中心溫度與表面溫度之間的溫差及混凝土表面溫度與外界氣溫之間的溫差，并加以控制，使溫差所造成的溫度應(yīng)力小于大體積混凝土同時(shí)期的抗拉強(qiáng)度，以及采取措施降低大體積混凝土中心溫度與表面溫度之間的溫差并小于混凝土易產(chǎn)生裂縫的溫差，從而抑制溫差裂縫的產(chǎn)生。

　　8計(jì)算大體積混凝土的溫度應(yīng)力及其安全系數(shù)。在計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)，通常按外約束為二維時(shí)計(jì)算溫度應(yīng)力，這樣可以簡(jiǎn)化計(jì)算。根據(jù)混凝土線膨脹系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的收縮值、混凝土外約束情況下計(jì)算混凝土水化熱峰值時(shí)的溫度應(yīng)力及其安全系數(shù)是否達(dá)到抗裂條件。

　　大體積混凝土澆筑前的熱功計(jì)算，不僅僅是對(duì)混凝土澆筑方案提供理論數(shù)據(jù)和指導(dǎo)，而且也是針對(duì)某一項(xiàng)目工程特定條件下和特定外界狀況下的施工情況預(yù)估，同樣也可以從理論計(jì)算角度上復(fù)核大體積混凝土配合比就本工程各項(xiàng)條件下的可行性。因工程建設(shè)項(xiàng)目是具有單件性的特征，大體積混凝土的熱功計(jì)算是具有針對(duì)性，應(yīng)針對(duì)不同的工程項(xiàng)目編制相應(yīng)的計(jì)算書，以適應(yīng)不同項(xiàng)目不同條件下的大體積混凝土的澆筑、測(cè)溫及養(yǎng)護(hù)工作。保證施工方案的先進(jìn)性、可操作性。

　　五、大體積混凝土的溫控施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及養(yǎng)護(hù)工作

　　1測(cè)溫管的制作：由于電廠建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)形式不是特別復(fù)雜及結(jié)構(gòu)工程量也不得很大，因此在施工時(shí)不采用電子測(cè)溫儀而采用制作測(cè)溫管預(yù)埋的方法進(jìn)行測(cè)溫也是可以滿足要求的。測(cè)溫管用Ф16黑鐵瓦斯管制作，底部拍扁焊死，防止漏漿。測(cè)溫管點(diǎn)焊在基礎(chǔ)鋼筋骨架上，一定要固定牢靠，防止混凝土澆筑時(shí)影響其穩(wěn)定性。測(cè)溫管上部用棉花封堵，在混凝土澆筑時(shí)要用塑料布包嚴(yán)防止灰漿浸泡棉花堵頭。

　　2測(cè)溫點(diǎn)的布置：測(cè)溫點(diǎn)的布置必須具有代表性，原則上在基礎(chǔ)的中部，邊、角和結(jié)構(gòu)尺寸變化較大的地方進(jìn)行布置。

　　3測(cè)溫的時(shí)間：砼澆注完6至10小時(shí)開始測(cè)溫。3d內(nèi)，每2h測(cè)溫一次;齡期4~7d內(nèi)，每4h測(cè)溫一次，7天后每8h測(cè)一次，14天后結(jié)束測(cè)溫或?qū)崪y(cè)混凝土階梯溫差小于20度時(shí)為止，每次測(cè)溫同時(shí)必須測(cè)出周圍環(huán)境的溫度。

　　4混凝土養(yǎng)護(hù)：混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應(yīng)立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋塑料布進(jìn)行嚴(yán)密保護(hù)，由于其具有保水性，使混凝土結(jié)構(gòu)處于一個(gè)相對(duì)濕潤(rùn)的環(huán)境中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，如覆蓋層內(nèi)濕度不足，可適當(dāng)派人澆水養(yǎng)護(hù)，但澆水后必須保證保濕層的覆蓋嚴(yán)密。由新澆筑的混凝土水化速度比較快，在蓋上塑料布后根據(jù)測(cè)溫情況行保溫保養(yǎng)，保溫材料的選擇和保溫厚度的增減根據(jù)熱工計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)溫度的情況進(jìn)行具體操作，最終目的為防止混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差超過(guò)25度。基礎(chǔ)上部的柱、墻插筋部位是養(yǎng)生的難點(diǎn)，要特別注意蓋嚴(yán)，防止造成溫差較大。

　　六、結(jié)論

　　大體積混凝土施工過(guò)程中，裂縫控制措施的設(shè)計(jì)、混凝土配比的確定及原材的控制、澆筑前熱功計(jì)算、編制合理的實(shí)施計(jì)劃并嚴(yán)格予以落實(shí)、以及澆筑后裂縫控制計(jì)算、保溫材料的選擇都對(duì)混凝土的最終質(zhì)量有著重要作用，因而，在大體積混凝土的整個(gè)施工階段的工作要求各方人員積極配合，認(rèn)真研究分析，做好事前控制、事中控制和事后控制，針對(duì)質(zhì)量影響因素，采取控制措施，特別是施工管理人員的質(zhì)量控制意識(shí)不能松懈，這些只要都做到位了，肯定能夠保證大體積混凝土的施工質(zhì)量。

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