大體積混凝土施工中的裂縫分析及防控措施分析

　　摘要：大體積混凝土裂縫的主要原因是水化過程釋放熱量引起的溫度應力造成的，如何有效地控制、減少有害裂縫的出現是土建施工中的技術難題。通過分析表面裂縫、深層裂縫和貫穿性產生的原因及影響因素，從配料、溫控、施工等方面提出了控制裂縫產生的措施，對工程施工中混凝土裂縫控制提供了有益的建議。

　　關鍵詞：溫度應力;大體積混凝土;水化熱;裂縫控制

　　工程建設在我國社會發展中發揮著重要的作用，工程施工質量決定著工程建設的品質，影響著工程行業的運營和發展。在當前工程建設中混凝土施工技術得到了廣泛的應用，與傳統混凝土結構相比大體積混凝土結構有著其獨特的優勢。大體積混凝土雖然施工復雜、混凝土量大，但其結構厚實、承載力強等優勢使得其在工程領域有著較多的應用。若大體積混凝土在施工中沒有做好相應的防控措施，就容易產生裂縫埋下質量安全隱患。因此，為了保證工程質量、提高工程品質，需要找出大體積混凝土施工中產生裂縫的原因，并根據不同的產生原因提出相應的防治措施，從而保證大體積混凝土的施工質量，保證結構安全。

　　混凝土論文范例：水利工程施工中混凝土施工技術與實施要點

　　1大體積混凝土裂縫產生原因及影響因素

　　根據我國《底板大體積混凝土施工工藝標準》規定，大體積混凝土構件是指最小斷面任何一個方向尺寸大于0.8米以上的混凝土結構，其尺寸已大到必須采取相應的技術措施降低其溫差、控制溫度應力與裂縫開展的混凝土。其構成是以膠凝材料(水泥)、細骨料(砂)、粗骨料(石子)為主要原材料，并輔以外加劑和礦物混合材料，按照適當比例配合經過均勻攪拌而形成的非均質脆性材料。

　　由于混凝土材料配比和本身形變等囚素的影響，硬化成型的混凝土表面存在大量的微孔隙、氣穴和微裂縫，這些表面裂縫是混凝土構件其他深層次裂縫產生的必備條件.具體來說，表面裂縫產生的原因是：(1)混凝土構件自身的收縮、變形的不一致;(2)受到混凝土構件的非線性溫度場約束;(3)外環境氣溫變化明顯，從而引起構件內外產生較大的溫度梯度，形成溫度應力，當這種應力超過混凝土構件的抗拉強度時，就產生了表面裂縫.一般來說，這種表面裂縫是一種無害裂縫，對混凝土構件的承重力、防滲漏及其他一些使用功能不會產生危害。但是當溫度應力在表面裂縫端形成應力集中，就會使得表面裂縫進一步向縱深發展，形成深層裂縫甚至貫穿裂縫，嚴重影響混凝土構件的力學結構和耐久性能。

　　導致大體積混凝土構件出現裂縫的原因有如下幾個方面：一是工程施工中，構件澆筑溫度過高，再加上水泥水化熱釋放熱量，使得制品內部生成溫度過高，而在后期冷卻過程中產生的溫度應力超過一定限度，從而導致混凝土開裂;二是對于較薄的混凝土構件，當施工環境惡劣時，由于受到氣溫劇烈升降的影響，混凝土制品表面裂縫與內部溫降產生的應力疊加，也容易出現深層裂縫和貫穿性裂縫;三是由于施工過程中，混凝土的澆筑是分層進行的，不同層面的荷載，溫差也各異，因而在新舊界面之間的結合力比較脆弱，這也是深層裂縫容易出現的地方.和表面裂縫相比，深層裂縫和貫穿裂縫對整個混凝土結構的危害比較大，它使得混凝土結構受力分布不均勻，甚至可能導致建筑體的垮塌。

　　影響大體積混凝土裂縫產生的因素主要表現在以下幾個方面。(1)膠凝材料水化過程中釋放的熱量。在混凝土構件成型后，隨著水化過程中的不斷進行水泥等膠凝材料繼續釋放大量的熱量，而混凝土是熱的不良導體，散熱的速度比較慢，從而導致混凝土結構內部溫度不斷升高，在此過程中，由于混凝土材料沒有充分硬化，表面產生的應拉力較小，容易形成表面裂縫.當水泥水化反應減緩及水化熱達到最高值以后，整個混凝土構件處于降溫階段，由于中心部分與表面冷卻速度不一致，當中心區域產生的拉應力較大時，構件就會出現貫穿性裂縫，而這種裂縫是肉眼看不見的。(2)施工的大氣候環境、氣溫等外部因素對裂縫的影響。

　　2體積混凝土裂縫的防控措施

　　2.1科學用料、合理調配

　　(1)控制含泥量。根據結構斷面最小尺寸和泵送管道內徑，選擇合理的最大粒徑。選用天然連續級配的粗集料，使混凝土具有較好的可泵性，減少用水量、水泥用量，進而減小水化熱，以采用級配良好的中砂為宜，通過試驗證明，采用細度模數2.8的中砂比采用細度模數2.3的中砂，可減少用水量20~25kg/m³，可降低水泥用量28—35kg/m³。因而降低了水泥水化熱，混凝土溫度升高和收縮，選用合理砂率提高混凝土的可泵性。

　　(2)控制水灰比。混凝土中摻入一定數量的優質粉煤灰，不但能代替部分水泥，而且粉煤灰顆粒呈球狀具有滾動效應，起到潤滑作用，可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性、保水性，并且能夠使泵送混凝土中粒徑在0.315mm以下的細集料達到占15%的要求，從而改善了可泵性。摻優質粉煤灰的混凝土后期強度高，在一定范圍內60d比28d強度均可增長20%左右。

　　(3)減少水泥用量。選用水化熱較低的32.5號礦渣硅酸鹽水泥。其早期的水化與同齡期的普通硅酸鹽水泥相比，3d的水化熱約低30%。大體積混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土早期升溫和后期降溫產生內部和表面溫差。合理地選用水泥是控制溫度裂縫的有效措施。

　　2.2優化澆搗方法

　　大體積混凝土施工段的劃分及澆筑順序應根據具體工程結構確定，通常按該工程項目劃分表的單元工程進行劃分。混凝土可采用混凝土運輸車運到現場，汽車泵或混凝土輸送泵運送入倉;如采用非泵送混凝土，可用吊機(車)直接布料或搭設腳手架采用機動車布料。大體積混凝土必須根據當地中長期天氣預報，選擇最佳天氣條件進行澆筑，應盡量安排在低溫時段澆筑，以最大限度降低混凝土的初凝溫度。在澆筑過程中，應遵循“同時澆搗、分層推進，一次到頂，循序漸進”的成熟工藝。振搗時重點控制兩點，即混凝土流淌的最近點和最遠點，振動點振動時不能漏振，盡可能采用兩次振搗工藝，以提高混凝土的密實度。

　　2.3加強后期養護

　　養護是一項十分關鍵的工作，養護主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土內表溫差，促進混凝土強度的正常發展及防止混凝土裂縫的產生和發展。根據工程的具體情況，應盡可能多養護一段時間，拆模后立即回土或覆蓋保護，同時預防近期驟冷氣候影響，以控制內表溫差，防止混凝土早期和中期裂縫。養護用水的溫度應與現場測得的混凝土表面溫度接近，以免人為造成混凝土表面產生溫度梯度，進而出現裂縫。大體積混凝土的養護不僅要滿足強度增長的需要，還應通過溫度控制，防止因溫度變形引起混凝土的開裂。

　　溫度控制就是對混凝土的澆筑溫度和混凝土內部的最高溫度進行控制。在混凝土養護階段的溫度控制應遵循以下幾點。混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應小于20℃;當結構混凝土具有足夠的抗裂能力時，不大于25~30℃。混凝土拆模時，混凝土的溫差不超過20℃。其溫差應包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫。采用內部降溫法來降低混凝土內外溫差。保溫法是在結構外露的混凝土表面以及模板外側覆蓋保溫材料(如草袋、鋸木、濕砂等)，在緩慢的散熱過程中。使混凝土獲得必要的強度，以控制混凝土的內外溫差小于20℃。混凝土表層布設抗裂鋼筋網片，增強混凝土的抗裂性，防止混凝土收縮時產生干裂。

　　3結束語

　　本文對大體積混凝土裂縫原因作了分析、探究，對如何控制減少混凝土裂縫的產生提出了一些預防措施.由于多種因素的影響，混凝土溫差與應力的關系比較復雜，不能具體量化，只能從定性的角度進行說明。裂縫的出現不可避免，但是隨著人們對材料、施工設計和工藝的不斷完善，大體積混凝土裂縫問題會逐步好轉。

　　參考文獻

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　　作者：李龍躍

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