摘要：近年來隨著工程技術水平的提高體積混凝土在工程中的廣泛應用，但是混凝土結構在建設和使用過程中經常會出現不同程度、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。本文就此問題作出論述。

　　關鍵詞：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題在工程建設中帶有一定普遍性，裂縫一旦形成，特別是基礎貫穿裂縫出現在重要的結構部位，危害極大，它會降低結構的耐久性，削弱構件的承載力同時會可能危害到建筑物的安全使用，因此，必須應采取有效措施防止大體積混凝土的開裂。

　　二、大體積混凝土產生裂縫的可能成因

　　大體積混凝土基礎及其他結構裂縫的發生是由多種因素引起的，各類裂縫產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程中會導致其體積的收縮，對于大體積混凝土，這種收縮更加明顯。如果混凝土的收縮受到外界的約束，就會在混凝土體內產生相應的收縮應力，當產生的收縮應力超過當時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土中產生收縮裂縫。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。混凝土內外部溫差過大會產生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發生此類裂縫。

　　3安定性裂縫。安定性裂縫表現為龜裂，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度(60～90d)以降低水泥用量，減少水化熱(因為每加減10kg水泥，溫度會相應增減1℃，水化熱與水泥用量成正比)。在條件許可的情況下，應優先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期(1～5d)可產生一定的預壓應力，而在水化后期預壓應力可部分抵消溫度徐變應力，減少混凝土內的拉應力，提高混凝土的抗裂能力。

　　2適當攙加粉煤灰。混凝土中摻用粉煤灰后，可提高混凝土的抗滲性、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度，抑制堿骨料反應，減少新拌混凝土的泌水等。

　　3選擇級配良好的骨料。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對體積的80%～83%，因此在選擇骨料時，應選擇線膨脹系數小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料。一般來說，可以選用粒徑5～31.5mm的粗骨料，盡量采用中砂，嚴格控制砂、石子的含泥量(石子在1%以內，砂在2%以內)。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適當選用高效減水劑和引氣劑，這對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、熱學、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算

　　為做好大體積混凝土的養護、測溫工作，大體積混凝土水泥水化熱的預先計算是必不可少的。通過計算預估大體積混凝土內部溫度及溫差，才能預先提出相應的養護措施，做好養護準備工作及測溫點布置、測溫控制預案工作，這樣才有利于保障大體積混凝土的澆筑質量。為保證大體積混凝土后續工作的質量，大體積混凝土的熱功計算應力求及時、準確、全面，避免遺漏。

　　1明確大體積混凝土構件尺寸及澆筑時當地近一段時期工程環境氣候狀況。根據構件尺寸，可以確定所需泵車數目、人員數量及混凝土總方量，以預估澆筑時間，由此明確每小時混凝土供應量和供應保障措施。依據工程所在地環境氣候狀況，確定環境氣溫，預測澆筑當天的環境氣溫，拌制混凝土時原材料的實體溫度(以實測為主)。

　　2確定混凝土運輸距離，這就要求在現場總平面布置時要綜合考慮，盡量縮短現場集中攪拌站距澆筑大體積混凝土結構部位的運輸距離。

　　3熱功計算所采用的混凝土配合比(即現場澆筑時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、規格、型號、數量是影響混凝土收水時溫度高低的關鍵。

　　4明確混凝土拌制所用各種原材料的重量、比熱、熱當量、拌制溫度(實測)，計算混凝土的拌和溫度。

　　5根據實測室外氣溫、運距及轉運次數、澆筑搗固時間、混凝土泵送距離(或時間)計算混凝土澆筑溫度(即混凝土入模溫度)。

　　6根據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，計算混凝土的絕熱溫升和混凝土內部溫度。混凝土絕熱溫升及混凝土內部溫度的計算是整個大體積混凝土熱功計算的重心，不能被忽略。在大體積混凝土施工中，對大體積混凝土的絕熱溫升和內部溫度必須有詳細計算書和具體計算數據。

　　7計算大體積混凝土的表面溫度。根據計算，求出混凝土的表面溫度和已知混凝土內部溫度(中心溫度)估算值進行比較，而大體積混凝土在溫度應力計算和進行溫度控制時，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力小于大體積混凝土同時期的抗拉強度，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生裂縫的溫差，從而抑制溫差裂縫的產生。

　　8計算大體積混凝土的溫度應力及其安全系數。在計算溫度應力時，通常按外約束為二維時計算溫度應力，這樣可以簡化計算。根據混凝土線膨脹系數、標準狀態下的收縮值、混凝土外約束情況下計算混凝土水化熱峰值時的溫度應力及其安全系數是否達到抗裂條件。

　　大體積混凝土澆筑前的熱功計算，不僅僅是對混凝土澆筑方案提供理論數據和指導，而且也是針對某一項目工程特定條件下和特定外界狀況下的施工情況預估，同樣也可以從理論計算角度上復核大體積混凝土配合比就本工程各項條件下的可行性。因工程建設項目是具有單件性的特征，大體積混凝土的熱功計算是具有針對性，應針對不同的工程項目編制相應的計算書，以適應不同項目不同條件下的大體積混凝土的澆筑、測溫及養護工作。保證施工方案的先進性、可操作性。

　　五、大體積混凝土的溫控施工現場監測及養護工作

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

　　2測溫點的布置：測溫點的布置必須具有代表性，原則上在基礎的中部，邊、角和結構尺寸變化較大的地方進行布置。

　　3測溫的時間：砼澆注完6至10小時開始測溫。3d內，每2h測溫一次;齡期4~7d內，每4h測溫一次，7天后每8h測一次，14天后結束測溫或實測混凝土階梯溫差小于20度時為止，每次測溫同時必須測出周圍環境的溫度。

　　4混凝土養護：混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋塑料布進行嚴密保護，由于其具有保水性，使混凝土結構處于一個相對濕潤的環境中進行養護，如覆蓋層內濕度不足，可適當派人澆水養護，但澆水后必須保證保濕層的覆蓋嚴密。由新澆筑的混凝土水化速度比較快，在蓋上塑料布后根據測溫情況行保溫保養，保溫材料的選擇和保溫厚度的增減根據熱工計算和現場實測溫度的情況進行具體操作，最終目的為防止混凝土結構內外溫差超過25度。基礎上部的柱、墻插筋部位是養生的難點，要特別注意蓋嚴，防止造成溫差較大。

　　六、結論

　　大體積混凝土施工過程中，裂縫控制措施的設計、混凝土配比的確定及原材的控制、澆筑前熱功計算、編制合理的實施計劃并嚴格予以落實、以及澆筑后裂縫控制計算、保溫材料的選擇都對混凝土的最終質量有著重要作用，因而，在大體積混凝土的整個施工階段的工作要求各方人員積極配合，認真研究分析，做好事前控制、事中控制和事后控制，針對質量影響因素，采取控制措施，特別是施工管理人員的質量控制意識不能松懈，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量。

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