淺析大體積混凝土裂縫控制與工程應用

郝艷平

（杭州正方商品混凝土攪拌廠,杭州311215）

淺析大體積混凝土裂縫控制與工程應用

郝艷平

（杭州正方商品混凝土攪拌廠,杭州311215）

由于大體積混凝土施工時水泥的水化熱量大，并且聚集在構件內部不易散出，導致里表溫差較大，使大體積混凝土出現收縮裂縫，影響混凝土的整體質量。因此，深入剖析裂縫產生的原因，并提出合理、有效的措施予以控制具有積極的意義。

大體積；混凝土；裂縫；控制

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.043

1 引言

我國社會經濟的高速發展推動了大型、超大型工程項目的增多，大體積混凝土開始廣泛應用，成為工業建筑、橋梁、超高層建筑的基礎。但大體積混凝土在利用過程中會受到水泥水化熱、結構內外約束、外界氣溫變化、混凝土的收縮變形等因素的影響而出現裂縫問題。如何控制裂縫的出現，保障大體積混凝土的施工質量，成為工程界人士需要深入研究的重要課題之一。下面就對大體積混凝土的裂縫控制與工程應用進行探討，以供參考和借鑒。

2 大體積混凝土出現裂縫的原因分析

2.1 水化熱的影響

水泥水化熱是導致大體積混凝土溫度升高的主要因素。水泥的水化反應會產生大量的熱量，導致混凝土在硬結過程中溫度升高。水化熱因為大體積混凝土的截面面積較大而聚集在結構內部無法散發出去，加劇了混凝土結構內部的溫度升高。由于升溫時未完全硬化的混凝土彈性模量較小，相應的抗拉應力偏小，引發表面裂縫。隨著混凝土彈性模量以及抗壓、抗拉強度的提高，增強了對混凝土降溫收縮變形的約束。

2.2 外界氣溫變化的影響

混凝土的澆筑溫度會隨著外界氣溫的變化而變化，在外界溫度降低，尤其是溫度驟降的情況下，會增加混凝土內部與外層的溫度梯度，形成過大的溫度差，導致混凝土出現裂縫。混凝土內部的溫度由水化熱絕熱溫升、澆筑溫度及結構物散熱溫度3方面疊加而成，溫差越大，溫度應力越大。由于內外溫差引起的溫度應力過大，導致混凝土產生裂縫十分常見，所以必須重點控制。

2.3 混凝土的收縮變形影響

造成混凝土收縮的情況有很多，如膠凝材料、用水量等。另外，由于水泥的品種不同，使得干縮、收縮的量也不同。在水灰比較低的情況下，混凝土泌水現象嚴重，表面失水較多，而當水分得不到及時補充，就會在表面形成裂縫，再加上溫度效應等，裂縫就會向較大的方向發展。

3 大體積混凝土裂縫控制策略

3.1 混凝土澆筑

1）在進行混凝土澆筑過程中要注意對水泥、砂漿進行分

散布置，不能進行集中澆筑[1]。同時注意準備充足的混凝土材料，在澆筑過程中必須保持連續性，中間不能出現超出范圍的間歇作業。

2）要進行分層澆筑。在大體積混凝土進行澆筑作業時，需采用分層與分段澆筑方式，以有效保障混凝土內外溫差的合理性。將布料分散在不同部位并盡量垂直于模板，澆筑厚度應保持在300～500mm。當澆筑厚度要求大于500mm時要按1∶6～1∶10的坡度進行分層澆筑，這樣有利于水化熱散失，避免出現冷縫問題。

3.2 科學選用材料，適當使用外加劑

3.2.1 科學選用水泥

優先選擇中低水化熱硅酸鹽水泥或低水化熱礦渣硅酸鹽水泥，如復合水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等優質水泥，有利于降低混凝土溫度梯度。水泥水化熱的指標應滿足3d的水化熱不宜大于240kJ/kg，7d的水化熱不宜大于270kJ/kg。

3.2.2 骨料控制

細骨料宜采用細度模數大于2.3的中砂，含泥量不應大于3%。粗骨料宜選用連續級配，粒徑5～31.5mm，含泥量不應大于1%。一方面應盡量使用高強度骨料，另一方面砂率和坍落度應盡量選用較小數值，以減小孔隙率，避免裂縫產生。

3.2.3 摻合料與外加劑

1）可適當地在混凝土中加入能降低水化熱的粉煤灰，粉煤灰除了能改善混凝土性能外，還能減少水泥用量，節省成本。

2）添加UEA。在水泥硬化過程中，UEA能補償冷縮與干縮，從而降低裂縫發生的可能性。

3.3 降低混凝土入模溫度

施工時要采用加冷水或冷水澆筑等方式，有效平衡此施工環節混凝土的內外溫差，降低混凝土入模溫度[2]。施工階段可采用預冷骨料，采用水冷法或者氣冷法來預冷骨料。由于運輸時間和運輸方法也會引起混凝土的溫度變化，因此，也要加強混凝土施工運輸的溫度控制。季節性施工應注意選取施工時段，如高溫季節施工可以選擇夜間施工，并加強后續降溫。

4 結語

綜上所述，隨著建筑工程日益復雜、規模不斷擴大，大體積混凝土的裂縫控制變得極為重要。因此，在大體積混凝土施工時要科學選擇材料、控制澆筑作業、降低入模溫度，有效防止混凝土出現裂縫問題。

【1】余虹君.建筑工程大體積混凝土裂縫控制與應用策略研究[J].科技展望,2016(9)∶23.

【2】趙振宇.建筑工程大體積混凝土裂縫控制與應用[J].四川水泥,2014 (12)∶74-75.

Analysis on the Crack Control of Large Volume Concrete and Engineering Application

HAO Yan-ping
(Hangzhou Zhengfang Commercial Concrete Batching Plant,Hangzhou 311215,China)

Because there is much hydration heat of cementin the construction of large volume concrete and the heat assembles inside the component and difficult to come out,which leads to the huge temperature difference between inside and outside,shrinkage cracks are often seen in the large volume concrete,and influence the overall concrete quality.Therefore,it is of positive significance to deeply analyze the causes for the cracks,and put forward reasonable and effective measures.

large volume;concrete;crack;control

TU755

B

1007-9467（2016）09-0102-02

2016-07-12

郝艷平（1981～），男，遼寧凌源人，工程師，從事商品混凝土生產技術研究。