大體積混凝土裂縫控制研究

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摘要：隨著社會經濟的發展，城市建設得到了大力的發展，房屋建筑與公路橋梁的建設規模不斷擴大，大體積混凝土被大量使用，只有了解了大體積混凝土裂縫的影響因素，才能更好的對混凝土裂縫進行控制。本文主要是對大體積混凝土抗裂的影響因素做了闡述，從設計、原材料的選擇、施工等角度對大體積混凝土裂縫的控制做了簡要分析。

關鍵詞：大體積混凝土；裂縫；影響因素；控制

一、引言

大體積混凝土的特點是結構厚實，工程條件復雜，混凝土量大，水泥水化熱較大，施工技術要求高，易使結構物產生溫度變形。大體積混凝土裂縫產生的原因有很多種，主要是由于溫度應力超過混凝土所能承受的拉力極限值時產生裂縫，其次還有外部環境如濕度的變化，養護條件，配合比的差異，原材料的不合格，模板變形，基礎的不均勻沉降，振搗不實，混凝土內的配筋等等。只有了解了大體積混凝土產生裂縫的原因，才能更好的從原材料的選擇和施工的角度對其進行控制。

二、大體積混凝土抗裂的影響因素

對大體積混凝土抗裂性能的影響因素很多，原材料，溫度與收縮應力，配筋，水灰比和配料，齡期及養護等等，以下就這幾點對大體積混凝土的抗裂性能的影響做了簡要闡述。

1、原材料的影響。原材料中的水泥，因品種不同，水泥細度也不同，對混凝土的影響也不同，混凝土的收縮也不同，因此，為了減少混凝土的收縮，應該選用細度較大的水泥，控制好水灰比，這樣才能減少混凝土的開裂。

2、溫度和收縮應力的影響。大體積混凝土收縮是指大體積混凝土在空氣中結硬時體積減小的現象，主要由自由收縮、塑性收縮、碳化收縮、溫度收縮、干縮組成的。大體積混凝土的裂縫可分為表面裂縫與貫穿裂縫，無論是哪種裂縫，我們在設計和施工的時候都要進行控制，確保結構的安全。

3、水灰比的影響。混凝土抗拉強度，極限拉伸值隨著水灰比的增大而降低，混凝土收縮則隨著水灰比的增大而增大，水灰比越小對混凝土的抗裂是有利的。

4、骨料的影響。骨料中的花崗巖，石英，石灰巖等吸水率較小；而砂巖等吸水率較大、收縮性較高。因此采用粒徑較大，級配良好的高強度玄武巖、花崗巖等作為骨料對抗裂是有利的。

5、外加劑的影響：在混凝土中加入外加劑，能改善混凝土的和易性，如加入粉煤灰，能降低水泥的用量，提高混凝土的密實度，減少混凝土的開裂。減水劑的加入，可以減少水的用量，延緩水化熱放熱速率，對抗裂是有利的。

6、配筋的影響。配筋對大體積混凝土的裂縫有較大的影響，配筋的間距應該合理，配筋量不宜過大也不宜過小，應該在合理的區間范圍內，較為合理的配筋率應該在0.3%～0.5%。

7、齡期及養護的影響。混凝土的齡期應該滿足設計的要求，注意混凝土的養護，做好溫度和濕度的養護工作，良好的保濕能提高混凝土的抗拉強度，對混凝土的抗裂是有利的。

三、大體積混凝土裂縫控制的措施

了解了大體積混凝土抗裂性能的影響因素，這樣才能更好的對大體積混凝土裂縫進行控制，以下主要是從設計構造的角度，原材料的選擇和施工方面采取措施對大體積混凝土裂縫進行控制。

1、從設計構造的角度

在設計時，可以考慮合理制定溫控指標，利用混凝土的后期強度，設置滑動層或隔離層，避免應力集中等措施來控制混凝土裂縫。①合理制定溫控指標，需要對施工時候的大體積混凝土的澆筑塊體的溫度收縮應力和最高溫度等進行驗算，以此確定施工時候的各項溫度指標，以此來控制裂縫。②考慮利用混凝土后期強度，在設計的時候，需要考慮大體積混凝土的施工特點，一般工期較長，齡期可以考慮增長，由45-90天強度代替28天強度，從而減少水泥的用量，減小裂縫的產生。③考慮設置滑動層或隔離層，減少約束應力，可以在混凝土上涂刷一層3-5mm厚的瀝青膠或干鋪兩層瀝青油氈，或者鋪設厚50mm左右的黃砂或石屑作為隔離層。④避免應力集中，在大體積混凝土結構的孔洞或截面突變處，由于溫度和收縮作用，會產生應力集中而導致開裂，應采取增加配鋼筋或設置過度段的措施。

2、從原材料的選擇方面

根據原材料對混凝土抗裂性能影響的機理，合理的選擇水泥品種，選用C3S或C3A等含量低的中、低熱水泥。合理的選用骨料，嚴格控制砂、石的含泥量，在滿足施工要求的情況下，盡量選用粒徑較大，級配良好的石子，以減少水泥和水的用量，降低混凝土的收縮和泌水性。合理的選用外摻料，不同的外摻料對混凝土的影響是不同的，比如說摻入一定量的粉煤灰不僅能改善混凝土的特性，而且能代替部分水泥，減少水化熱，但應注意摻加粉煤灰后混凝土早期強度有所降低；另外，可以在混凝土中加入適量的聚合物纖維抗裂防水劑也是目前大體積混凝土裂紋控制的重要措施，而且經工程實踐，其良好的抗裂抗滲效果已經被業內認可。

3、從施工方面采取措施

大體積混凝土在施工的時候，應該注意從以下角度進行裂縫的控制：①控制混凝土的出機溫度和澆筑溫度。溫度是導致大體積混凝土裂縫產生的主要原因，降低混凝土的內外溫差，是控制混凝土溫度影響的重要措施，在施工的過程中，可以用草袋包裹，曬水降溫，用砂石料遮陽覆蓋等技術措施降低混凝土的內外溫差。②改善施工工藝。改進混凝土的攪拌和振搗工藝，可采用二次投料和二次振搗的新工藝，為了防止表面裂紋發展為貫穿裂縫，可以采用二次收面的辦法予以控制。在大體積混凝土初凝以前，采用人工收面或者用磨光機收面，一方面可以將已經出現的表面裂紋予以消除，另一方面二次收面，特別是磨光機收面可以對上層混凝土產生輕微震動，保證混凝土密實，達到控制表面裂紋的目的。③合理的選擇混凝土的澆筑方案。大體積混凝土的澆筑方法可采用分段分層踏步式推進澆筑或分層連續澆筑的方法，對于連續澆筑層厚度較大，澆筑能力充足時的混凝土工程，應采用分層連續澆筑的方法，它便于大體積混凝土的振搗，易于保證混凝土的澆筑質量。對于工程量較大，一次連續澆筑層厚度不大，澆筑能力不足時的大體積混凝土工程，宜采用分段分層踏步式推進的澆筑方法；④加強混凝土的養護。根據工程的具體情況，可采用薄膜加草袋的儲水的養護方法，在控制內外溫差的前提下，應盡可能推遲保溫層開始覆蓋的時間。

四、總結

本文主要對大體積混凝土裂縫產生的原因做了簡要分析，從設計角度、原材料的選擇、施工方面采取措施對裂縫進行控制。只有引起所有人員的足夠重視，才能盡可能避免裂縫的出現。

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