在現(xiàn)代建筑工程中 ，大體積混凝土裂縫問(wèn)題非常普遍，有塑性裂縫、干縮裂縫和溫度裂縫三種。實(shí)際工程中最不易控制、產(chǎn)生原因最復(fù)雜、危害最大的當(dāng)屬溫度裂縫,所以施工中要把控制溫度裂縫作為主要控制環(huán)節(jié)。本文就主要分析溫度裂縫產(chǎn)生的原因和防治對(duì)策。

　　1大體積混凝土的裂縫形成原因

　　大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫，一方面是混凝土內(nèi)部因素： 由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的;另一方面是混凝土的外部因素：結(jié)構(gòu)的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強(qiáng)度較大，但受拉力卻很小，所以溫度應(yīng)力一旦超過(guò)混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。 這種裂縫的寬度在允許限值內(nèi)，一般不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，但卻對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性有所影響，因此必須予以重視和加以控制。

　　產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾個(gè)方面：

　　1)水泥水化熱

　　水泥在水化過(guò)程中要釋放出一定的熱量，由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對(duì)較小，所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。 這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無(wú)法及時(shí)散發(fā)出去，以至于越積越高，使內(nèi)外溫差增大。 單位時(shí)間混凝土釋放的水泥水化熱，與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，隨著混凝土的齡期而增長(zhǎng)。 由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱，實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度，多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初 3～5d。

　　2)外界氣溫變化

　　大體積砼在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化，特別是氣溫驟降，會(huì)大大增加內(nèi)外層砼溫差，這對(duì)大體積砼是極為不利的.溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的：溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大，同時(shí)在高溫條件下，大體積砼不易散熱，砼內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá) 60- 65℃，并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間.因此，應(yīng)采取溫度控制措施，防止砼內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。

　　3)混凝土的收縮

　　混凝土中約 20%的水分是水泥硬化所必須的，而約 80%的水分要蒸發(fā)。 多余水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮。 混凝土收縮的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。 如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。 干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化，這對(duì)混凝土是很不利的。影響混凝土收縮，主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝。

　　2大體積混凝土裂縫的防治對(duì)策

　　2.1選擇合理的配合比

　　在保證混凝土具有良好工作性能的情況下，應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量，采用“三低(低砂率、低塌落度、低水膠比)，一摻(摻高效減水劑)，一高(高粉煤灰摻量)”的準(zhǔn)則。

　　2.2選擇合理的材料

　　1)水泥，考慮普通水泥水化熱較高，特別是應(yīng)用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，引起混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。 當(dāng)表面拉應(yīng)力超過(guò)早期混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)為 425#。2)粗骨料，采用碎石，粒徑 5～31.5mm，石子含泥量不大于 1%，針片石含量控制在 15%以內(nèi)。選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強(qiáng)度較高，同時(shí)可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。3)細(xì)骨料，采用中砂，細(xì)度模數(shù) 2.6～2.8，平均粒徑大于 0.5mm，含泥量不大于2%，選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量 10%左右， 同時(shí)相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。4)粉煤灰，摻入一定數(shù)量的等級(jí)為一級(jí)的粉煤灰不僅能代替部分水泥，降低混凝±的水化熱，而且由于粉煤灰顆粒呈球形起潤(rùn)滑作用，能改善混凝土的和易性，從而改善混凝土的可泵性，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對(duì)混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量應(yīng)控制在 25%以內(nèi)。5)外加劑，通過(guò)分析、比較及過(guò)去在其它工程上的使用經(jīng)驗(yàn)，確定采用高效減水劑，摻入量為膠凝材料的 1%。 具有緩凝、提高塌落度和可泵性的作用，可顯著降低水化熱峰值，對(duì)混凝土收縮有補(bǔ)償功能，從而提高混凝土的抗裂性。

　　2.3大體積混凝土的澆筑

　　澆筑時(shí)應(yīng)采用“水平循環(huán)、斜面分層、一次到頂”的澆筑工藝。 澆筑時(shí)先在一個(gè)部位進(jìn)行，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，混凝土形成坡面自然流淌，然后在其坡面上連續(xù)澆筑，循序推進(jìn)。常采用的方法有以下幾種：

　　1)全面分層，即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，此時(shí)應(yīng)使第一層混凝土還未初凝，如此逐層連續(xù)澆筑，直至完工為止.采用這種方案，適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸一般不宜太大，施工時(shí)從短邊開(kāi)始，沿長(zhǎng)邊推進(jìn)比較合適.必要時(shí)可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時(shí)進(jìn)行澆筑。

　　2)分段分層，混凝土澆筑時(shí)，先從底層開(kāi)始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層.由于總的層數(shù)較多，所以澆筑到頂后，第一層末端的混凝土還未初凝，又可以從第二段依次分層澆筑.這種方案適用于結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長(zhǎng)度較大的工程。

　　3)斜面分層，要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大大超過(guò)厚度 3 倍的情況.混凝土從澆筑層下端開(kāi)始，逐漸上移。

　　2.4混凝土養(yǎng)護(hù)

　　1)澆水養(yǎng)護(hù)：采用澆水養(yǎng)護(hù)不得小于 14 晝夜，剛澆筑的混凝土，處于凝固硬化階段，水化的速度較快，澆水使其保持在適宜的潮濕狀態(tài)，可有利于水泥的水化作用，從而提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度，同時(shí)可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫;

　　2)混凝土表面保溫養(yǎng)護(hù)：采用兩層(30mm)草袋覆蓋結(jié)合100mm 蓄水，主要的降低大體積混凝土澆筑塊體的里外溫差值，以降低混凝土塊體的自約束力，其次是降低大體積混凝土澆筑塊體的降溫速度，充分利用混凝土的抗拉強(qiáng)度，以提高混凝土體承受外約束力時(shí)的抗裂能力，達(dá)到防止或控制溫度裂縫的目的。

　　在混凝土養(yǎng)護(hù)階段的溫度控制應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：

　　1)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(yīng)小于20℃：當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí)，不大于25℃- 28℃.

　　2)混凝土拆模時(shí)，混凝土的溫差不超過(guò)20℃.其溫差應(yīng)包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。

　　3)采用內(nèi)部降溫法來(lái)降低混凝土內(nèi)外溫差.內(nèi)部降溫法是在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通入冷卻水，降低混凝土內(nèi)部最高溫度.冷卻在混凝土剛澆筑完時(shí)就開(kāi)始進(jìn)行，還有常見(jiàn)的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土內(nèi)外溫差而引起的混凝土開(kāi)裂.

　　4)保溫法是在結(jié)構(gòu)物外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料，在緩慢的散熱過(guò)程中，使混凝土獲得必要的強(qiáng)度，以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。

　　5)混凝土表層布設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)片，防止混凝土收縮時(shí)產(chǎn)生干裂。

　　6)盡量降低砼的入模溫度。

　　3總結(jié)

　　總之，大體積混凝土施工是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅要有技術(shù)措施，而且要有組織措施和管理措施。希望對(duì)以后同類工程的大體積混凝土施工具有極強(qiáng)的借鑒意義。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 富文權(quán).混凝土工程裂縫預(yù)防與控制[J].中國(guó)鐵道出版社,2007.

　　[2] 胡春瓊.淺析混凝土裂縫裂縫成因及修補(bǔ)措施[J].中小企業(yè)管理與科技,2009.

　　[3] 吳自欽.淺析大體積混凝土防裂問(wèn)題[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，11：20.