1、大体积混凝土施工控制摘要：在大体积混凝土结构施工中，混凝土裂缝是建筑工程中较普遍存在的问题，尤其是大体积混凝土裂缝已经成为一个重要的研究课题，本文仅从优化混凝土配合比、选用优质原材料、掺加外加剂等几个方面，分析提出了大体积混凝土结构防止产生裂缝的措施。 关键词：大体积混凝土，裂缝，成因分析，控制措施 中图分类号： TV544+.91 文献标识码： A 1 前言 目前，随着建筑施工技术的飞速发展，大体积混凝土施工越来越广泛应于桥梁、大型设备基础、水利大坝等，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料，但在使用过程中混凝土裂缝却是建筑工程中较普遍存在的问题，有关因混凝土出现裂缝而影响工程质量的事故
2、屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病” ，产生裂缝的原因是多方面的，其主要特点是水泥水化产生的水化热，大体积混凝土的浇注、养护，周围环境湿度以及混凝土的配合比、原材料等，都可能引起大体积混凝土的裂缝。 2 大体积混凝土施工裂缝产生的原因分析 2.1 温度裂缝 混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧升高，而混凝土表面散热较快，这样就形成较大的内外温差。混凝土内部膨胀高于外部，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会
3、产生裂缝。这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就会很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。 2.2 收缩裂缝 混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩，混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必需的，约 80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发必然引起混凝土体积的收缩，表现在振捣不密实，表层浮浆过多，混凝土浇筑后，养护工作不到位，没有及时地进行表面履盖，受风吹日晒，表面水份散失过快，导致混凝土内部与外部不均匀收缩，混凝土早期强度低产生干缩。影响混凝土收缩，另外还有水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺和料的品种以及施工工艺（养护条件）等因素。 2.3 冻胀裂缝 大气气温低于
4、零度时，养护不力吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀，混凝土产生膨胀应力，导致冻胀裂缝的出现。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强，骨料中含泥土等杂质过多，混凝土水灰比偏大、振捣不密实等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。如果混凝土初凝时受冻严重，还会使成龄后的混凝土强度降低。 2.4 地基变形裂缝 由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。 3 大体积混凝土裂缝控制措施 3.1 优化混凝土配合比 精心设计混凝土配合比，在保证混凝土具有良好工作性能的情况下，尽可能的降低水灰比，减少水泥用量，降低水化热，减少混凝土收缩，延缓混凝土初凝时
5、间，改善和易性。根据施工的经验，结合实际要求，合理利用混凝土的后期强度。 3.2 选用优质原材料 3.2.1 水泥的选用：根据工程性质、施工条件、气候环境及其他技术要求，综合考虑各种因素，以达到满足混凝土设计强度和耐久性的要求。应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。 3.2.2 粗细骨料：粗骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、粒径较大、粒形良好、线性膨胀系数小的洁净碎石。为保证混凝土浇捣密实，粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋混凝土保护层厚度的 2/3，同时最大粒径不大于结构断面最小尺寸的 1/4，
6、且不得大于钢筋间最小净距的 3/4，对于厚度在 10cm 及以下的混凝土，可允许采用最大粒径达 1/2 的骨料，但其数量不得超过 25%。细骨料应选用级配和理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净中砂，空隙率小总表面小需要包裹砂子表面的水泥浆量也就减少，可以减少水泥用量，降低水化热，对防止裂缝有利。控制砂的含泥量，一般混凝土中其含量5%，含泥量越大，收缩变形越大，裂缝就越大，因此细骨料尽量用干净的中粗砂，从而降低混凝土的干缩，减少水化热，对混凝土的裂缝控制有重要作用。大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量。 3.3 掺加外加剂
7、3.3.1 粉煤灰：在混凝土中主要起物理填充作用，加强了粉末效应，增加了混凝土的密实度，可以改善混凝土的工作度和施工性能，减少混凝土的泌水和离析现象，减少收缩。粉煤灰的掺量提高，混凝土的强度稍有降低，一般掺量为水泥重量的 15%20%。 3.3.2 减水剂：可改善混凝土的和易性，增大混凝土的流动性，减少混凝土混合物的用水量，降低水灰比。 3.3.3 缓凝剂：一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，二是改善和易性，减少运输过程中的塌落度损失。 3.3.4 引气剂：改善混凝土的和易性，提高混凝土耐久性，在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。 3.4 控制入模温度 入模温度的高低与出机温度、运距、施工气候等多
8、种因素有关。根据施工时温度情况，在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖，以减少阳光对其的辐射，同时对浇筑前的砂石用冷水降温，以降低混凝土的入模温度。 3.5 控制拆模时间 在施工过程中正确规定拆模时间对防止裂缝的开展关系较大，早期因水泥水化热使混凝土内部湿度很高，如过早拆模，混凝土表面温度较低，形成很陡的温度梯度，产生很大的拉应力，这对于早期强度低，极限拉伸小的混凝土处于不利的温度条件下，就极易形成裂缝。因此大体积混凝土除要求强度外，还必须防止内外温差太大而引起裂缝。 3.6 大体积混凝土的浇筑 大体积混凝土的浇筑应采取水平分层，纵向分段的方法进行，若在夏季炎热的气候条件下施工，则应避开正午高温时
9、段，选择在一天中温度较低的时间进行，当白天温度过高时，安排在夜间进行浇筑。当环境昼夜平均气温连续 3d 低于 5或最低气温高于-3时应按冬季施工处理，根据实际需要采取相应的养护措施，以保证混凝土在低温或负温条件下硬化。混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不能过长，在前层混凝土初凝前必须浇筑下一层混凝土。浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。 3.7 大体积混凝土的养护 混凝土养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。重点加强混凝土的湿度和温度控制，混凝土浇筑完毕后，尽量减少混凝土的暴露时间，及时采用土工布或薄膜加以覆盖，防止表面水分蒸发，同时预防冷气候影响，经常检查覆盖保湿效果。根据当时气
10、候条件采取洒水养护等控温措施，养护期间，应使其保持湿润，防止雨淋、日晒和受冻，养护时间不少于 7d，以便控制混凝土的内外温差，促进混凝土强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。 4 结束语 综上所述，大体积混凝土施工是一个系统工程，产生裂缝的原因是多方面的，大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，为确保大体积混凝土施工质量，防治大体积混凝土裂缝的产生，必须采用合理的配合比、先进的施工工艺、必要的构造措施、及时养护。随着材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以解决。 参考文献 1 GB 50666-2011 混凝土结构工程施工规范.中国建筑工业出版社.2011 2 GB 50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范. 中国建筑工业出版社.2011 3 铁路混凝土工程施工技术指南.中国铁道出版社，2010. 4 GB 50496-2009 大体积混凝土施工规范.中国计划出版社.2009
