大體積混凝土裂縫的原因與防治

摘 要：大體積混凝土開裂是施工中一個普遍性的技術問題。在施工過程中，如果不采取正確的施工方法和有效的控制措施，很容易造成混凝土的裂縫，而影響結構的使用，甚至造成結構的破壞。因此大體積混凝土的裂縫控制尤其重要。本文將分析大體積混凝土裂縫產生的原因、機理，并提出了具體的防裂縫措施。

關鍵詞：大體積混凝土裂縫原因措施

中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）03（b）-0000-00

現代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工，如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。它主要的特點就是體積大，一般實體最小尺寸大于或等于1m.它的表面系數比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內部溫升比較快。混凝土內外溫差較大時，會使混凝土產生溫度裂縫，影響結構安全和正常使用。所以必須從根本上分析它，來保證施工的質量。盡管我們在施工中采取各種措施，小心謹慎，但裂縫仍然時有出現，有些還造成了無法估量的損失，因此，大體積混凝土施工中應嚴格控制裂縫產生和發展，以保證工程質量。

1大體積混凝土裂縫類型及裂縫產生原因分析

實際上，混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要原因。混凝土橋梁裂縫的種類，就其產生的原因，大致可劃分如下幾種：

1.1溫度變化引起的裂縫

大體積混凝土施工階段所產生的溫度裂縫由混凝土內部因素和外部因素而產生的，這種裂縫的寬度在允許限值內，一般不會影響結構的強度，但卻對結構的耐久性有所影響，因此必須予以重視和加以控制，引起溫度變化主要因素有：

（1）外界氣溫變化的影響。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。溫度應力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時，即會出現裂縫。

（2）水化熱的影響。大體積混凝土澆筑之后由于水泥水化放熱，常使混凝土內部溫度上升，這就形成了內外溫差，當這種內外溫差在混凝土凝結初期產生的拉應力超過混凝土抗壓強度時，就會導致混凝土裂縫.另外，在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度陡降，也會導致裂縫的產生。

1.2收縮引起的裂縫

養護問題，塑性收縮狀態將會在混凝土表面發生方向不定的收縮裂縫，這類裂縫尤其以大風、干燥的天氣最為明顯。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標號及用量，骨料品種，水灰比，外摻劑，養護方法，外界環境等。

1.3施工材料質量引起的裂縫

水泥安定性不合格，骨料含泥量過大，骨料為風化性材料等，澆筑后都可能導致結構出現不規則的裂縫。

1.4施工工藝質量引起的裂縫

若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生各種裂縫。、

2控制裂縫的措施

2.1設計構造措施

（1）避免施工臨時荷載或作用點產生應力集中，在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施，提高抗壓能力和分散集中力。

（2）雖然大體積混凝土不布置鋼筋或者布筋較少，我們還是可以在裂縫易發生部位布置相應的抗裂鋼筋，能有效地克服主拉應力，這樣可以有效的控制裂縫的發展。

2.2從原材料和配合比采取措施

大體積混凝土在選用原材料和進行配合比設計時，應按照降低水化熱溫升的原則進行。

（1）應優選低礦渣水泥等低水化熱和凝結時間長的水泥。粗集料宜采用連續級配，細集料宜采用中砂。宜摻用可降低混凝土早期水化熱的外加劑和摻合料，外加劑宜采用緩凝劑、減水劑；摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。

（2）進行配合比設計時，在保證混凝土強度、及工作性質的前提下，宜采取提高摻合料和粗集料的含量、降低水膠比、改善粗集料級配等措施，減少單方混凝土的水泥用量。

（3）大體積混凝土進行配合比設計及質量評定時，可按60天齡期的抗壓強度控制。

2.3從施工方面采取措施

大體積混凝土的施工應提前制訂專項施工技術方案，并應對混凝土采取溫度控制措施。

（1）施工前應根據原材料、配合比、環境條件、施工方案和施工工藝等因素，進行溫控設計和溫控監測設計，并應在澆筑后按該設計要求對混凝土內部和表面的溫度實施監測的控制。對大體積混凝土進行溫度控制時，應使其內部最高溫度不大于75℃、內表溫差不大于25℃。為了減少內外溫差，澆筑前可以對混凝土用料遮蓋，避免日光暴曬，對鋼筋、模板表面可采用灑水降溫。

（2）大體積混凝土的澆筑方法可采用分層、分塊澆筑方法，一般情況下，應盡量采用分層澆筑，分層、分塊的尺寸宜根據溫控設計的要求及澆筑能力的合理確定；當結構尺寸相對較小或能滿足溫控要求時，可全斷面一次澆筑。分層澆筑時，在上層混凝土澆筑之前應對下層混凝土的頂面作鑿毛處理，且新澆筑混凝土與下層已澆筑混凝土的溫差宜小于20℃，并應采取措施將各層間的澆筑間歇期控制在7天以內。分塊澆筑時，塊與塊之間的豎向接縫面應平行于結構物短邊，并應在澆筑完成拆模后按施工縫的要求進行鑿毛處理。分塊施工所形成的后澆段，應在對大體積混凝土實施溫度控制且其溫度趨于穩定后方可澆筑。混凝土的澆筑宜在氣溫較低時進行，但混凝土的入模溫度最好不低于5℃，在熱期施工時，宜采取在攪拌過程中送冷風對拌和物進行冷卻，向混凝土中添加冰水等措施降低混凝土的入模溫度，入模溫度不應高于28℃，再者澆筑砼時最好不要讓砼在太陽下直接爆曬可采用遮陽涼棚的降溫措施。熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，加快混凝土的散熱速度。

（3）對大體積混凝土的養護，應根據氣候條件采取控溫措施，應按照“內降外保”的原則，對混凝土的內部采取設置冷卻水管循環水冷卻，對外部采取覆蓋蓄熱或蓄水保溫等措施進行。混凝土澆注完畢后，應在其收漿后盡快予以覆蓋并灑水保濕養護，促進混凝土強度的穩定增長。采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時，其養護時間不宜少于14天，采用其他品種水泥時不少于21天。在遇氣溫驟降天氣或寒冷季節澆筑的混凝土，除應對其外部加強覆蓋保溫外，還應適當延長養護時間。

3結語

綜上所述，大體積混凝土結構裂縫的出現往往是設計、施工、材料、工藝等綜合因素作用的結果，原因比較復雜，但其中必然有一、兩個原因是主要的。只要我們能夠充分考慮的各種因素的影響，就能有效地控制大體積混凝土結構的裂縫。

參考文獻

[1]公路橋涵施工技術規范（JTG/T F50-2011）人民交通出版社