【摘要】本文對(duì)著重論述了出現(xiàn)大體積混凝土裂紋現(xiàn)象的原因，同時(shí)對(duì)具體的防治方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

　　【關(guān)鍵詞】大體積混凝土,裂縫,防治措施

　　一、大體積混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的原因

　　大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因有下面兩個(gè)：一是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)型裂縫，產(chǎn)生的原因是由于受到外荷載的影響而產(chǎn)生的，具體包括在常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中出現(xiàn)的主要應(yīng)力以及在其他相應(yīng)結(jié)構(gòu)受到次應(yīng)力作用而產(chǎn)生的裂縫。二是材料型裂縫，產(chǎn)生原因是由于發(fā)生了相應(yīng)的非受力變形變化，受到相應(yīng)的溫度應(yīng)力，以及產(chǎn)生了相應(yīng)的混凝土的收縮現(xiàn)象造成的。本文主要對(duì)材料型的裂縫進(jìn)行討論。具體來(lái)說(shuō)產(chǎn)生的原因有下面幾項(xiàng)。

　　1.1 受到溫度應(yīng)力作用產(chǎn)生的裂縫(溫度裂縫)

　　溫度裂縫產(chǎn)生的原因是溫差。溫差可以分為下面的三種方式：在混凝土澆注的初期，結(jié)構(gòu)本身會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，水化熱會(huì)積聚在混凝土的內(nèi)部，而不容易散發(fā)，致使混凝土內(nèi)部的溫度急劇升高，而混凝土表面溫度要低于相應(yīng)的內(nèi)部溫度，進(jìn)而形成了內(nèi)外溫差，內(nèi)外溫差會(huì)在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力的作用大于混凝土的抗壓強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)造成混凝土裂縫的現(xiàn)象;此外，在拆模前后，表面溫度會(huì)急劇降低，這種現(xiàn)象也會(huì)在一定程度上造成相應(yīng)的裂縫現(xiàn)象;當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到相應(yīng)的最高溫度之后，熱量會(huì)逐漸散發(fā)，進(jìn)而與最高溫度形成一定的內(nèi)部溫差;以上敘述的三種溫差都會(huì)造成溫度裂縫現(xiàn)象。歸其原因都是由于水化熱引起的內(nèi)外溫差作用的結(jié)果。

　　1.2 收縮引起裂縫

　　所謂的收縮有有很多種形式，具體來(lái)說(shuō)包括塑性收縮、干燥收縮、碳化收縮、自身收縮等等。主要是由于干燥收縮和塑性收縮的作用。

　　1.3 塑性收縮

　　在水泥活性較大、混凝土的溫度較高，或者水灰比較低的情況下，會(huì)在一定程度上造成相應(yīng)的混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象。因?yàn)樵谏鲜龅那闆r下，混凝土的泌水會(huì)顯著減少，同時(shí)在混凝土表面的蒸發(fā)的水分不能得到及時(shí)的補(bǔ)充，這樣混凝土就處于一種塑性狀態(tài)，稍微受到相應(yīng)的拉力作用，就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的裂縫現(xiàn)象，裂縫出現(xiàn)以后，混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)作用會(huì)相應(yīng)的增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)了裂縫的擴(kuò)展。

　　二、防止裂縫的措施

　　材料型裂縫產(chǎn)生的主要原因是溫差和收縮，因此為了防止混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，可以采取的措施為降低溫差以及減小混凝土的收縮，可以采取的相應(yīng)措施有如下內(nèi)容。

　　2.1選擇優(yōu)質(zhì)的原材料

　　2.1.1 水泥

　　溫差是水化熱產(chǎn)生的主要原因，因此為了減小溫差就要在盡量降低混凝土相應(yīng)的水化熱。為此可以采取的措施為選取早期水化熱較低的水泥，或者在能夠充分保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)的前提下對(duì)水泥的用量進(jìn)行減少。

　　2.1.2 摻加粉煤灰

　　我們可以再水泥中摻加相應(yīng)的粉煤灰，這樣能夠有效減少水泥的用量，同時(shí)能夠降低相應(yīng)的水化熱，同時(shí)能夠有效提高混凝土的和易性，產(chǎn)生的具體作用有：①粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物，其中三氧化二鋁含量為17%～35%，二氧化硅含量為40%～60%，這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物發(fā)生相應(yīng)的二次反應(yīng)，從而增加水泥的活性，因此可以取代替代部分的水泥，而且能夠有效減少水泥的用量，降低混凝土相應(yīng)的熱脹作用;②粉煤灰顆粒較細(xì)，能夠有效增加參加二次反應(yīng)的界面面積，能夠在在混凝土中較為均勻的分布;③粉煤灰中含有的火山灰能夠發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)能夠有效改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，有效降低使混凝土中總的孔隙率，使混凝土的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的細(xì)化，分布更加趨近合理，這樣硬化后的混凝土結(jié)構(gòu)更加致密，收縮值也會(huì)一定程度下減少。

　　2.1.3 骨料的選擇

　　2.1.3.1 粗骨料

　　在選擇骨料時(shí)候盡量選擇粗骨料，這是由于粗骨料粒徑越大，就具有更好的級(jí)配，而且孔隙率越小，具有更小的總表面積，這樣每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越小，這樣就能有較小的水化熱，從而能夠有效防止裂縫的產(chǎn)生。

　　2.1.3.2 細(xì)骨料

　　適宜選擇使用采用級(jí)配較好的中砂和中粗砂，最好使用中粗砂，這樣孔隙率較小，總表面積較小，從而能夠有效減少混凝土的用水量以及水泥用量，而且能夠減少相應(yīng)的水化熱，進(jìn)而減少相應(yīng)的裂縫，另一方面，要對(duì)砂子控制砂子的含泥量，含泥量越大，收縮變形就越大，裂縫就越嚴(yán)重，因此細(xì)骨料盡量用干凈的中粗沙。

　　2.2 加入外加劑

　　在混凝土中加入外加劑后能夠有效減小混凝土發(fā)生相應(yīng)的收縮開(kāi)裂現(xiàn)象，外加劑能夠產(chǎn)生的具體作用有：

　　(1)減水劑

　　減水劑能夠有效改善混凝土的和易性，同時(shí)降低相應(yīng)的水灰比，進(jìn)而能夠有效提高混凝土強(qiáng)度或者減少相應(yīng)的水泥用量。降低水灰比和水泥用量能夠有效減少相應(yīng)的混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象。

　　(2)緩凝劑

　　緩凝劑能夠有效延緩混凝土出現(xiàn)放熱峰值的時(shí)間，混凝土的強(qiáng)度隨著齡期的增長(zhǎng)而增大，因此在放熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間，能夠有效增加混凝土的強(qiáng)度，同時(shí)能夠有效減小裂縫出現(xiàn)的機(jī)率，此外還能有效改善混凝土的和易性，進(jìn)而起到有效減少混凝土運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生的塌落度損失的現(xiàn)象。

　　(3)引氣劑

　　引氣劑能夠有效改善混凝土的和易性、可泵性，而且能夠充分提高混凝土的耐久性能。這樣就在一定程度上對(duì)混凝土的抗裂性能起到良好的增大效用。但是外加劑摻加量不宜過(guò)大，否則會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)面影響。

　　2.3 采用合理的施工方法

　　2.3.1 混凝土的拌制

　　(1)在進(jìn)行混凝土的拌制過(guò)程中，要對(duì)原材料的計(jì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，同時(shí)要對(duì)混凝土的出機(jī)坍落度進(jìn)行較為嚴(yán)格的控制。

　　(2)采取相應(yīng)的措施，降低混凝土拌合物相應(yīng)的出機(jī)口溫度，對(duì)于混凝土拌合物可以采取下面兩種相應(yīng)的降溫措施：一是使用送冷風(fēng)對(duì)拌和物進(jìn)行相應(yīng)的冷卻操作，二是采取加冰拌合的措施，通過(guò)這兩種方式將新拌混凝土的溫度控制在攝氏6℃左右。

　　2.3.2 混凝土澆注以及拆模

　　(1)混凝土澆注過(guò)程進(jìn)行的質(zhì)量控制

　　在混凝土的澆注過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)的密實(shí)振搗工作時(shí)，要對(duì)振搗時(shí)間進(jìn)行控制，是混凝土的表面均勻一致以至表面泛漿的程度最為適宜，間距要適當(dāng)均勻，振搗力波及范圍重疊二分之一為最理想的距離，混凝土澆注完畢之后，要進(jìn)行相應(yīng)的混凝土表面的壓實(shí)和抹平等工作，這樣能夠有效減少表面裂縫的出現(xiàn)。此外，混凝土的澆注要分層進(jìn)行澆注，進(jìn)行分層流水振搗，上層混凝土要在下層初凝前進(jìn)行緊密的結(jié)合。避免出現(xiàn)相應(yīng)的縱向施工縫。

　　(2)對(duì)澆注時(shí)間進(jìn)行控制

　　澆筑的時(shí)間要盡量避開(kāi)陽(yáng)光的直射，夏季施工時(shí)候，則要盡量避開(kāi)在正午高溫時(shí)段進(jìn)行施工，盡量將澆注時(shí)間安排在夜間。

　　(3)對(duì)混凝土拆模時(shí)間進(jìn)行控制

　　在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下，混凝土強(qiáng)度達(dá)要達(dá)到相應(yīng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上，同時(shí)混凝土中心與表面最低溫度都要控制在攝氏25℃的范圍內(nèi)，預(yù)計(jì)進(jìn)行拆模之后混凝土的表面溫降小于9℃時(shí)候才進(jìn)行相應(yīng)的拆模工作。

　　2.3.3 做好表面隔熱保護(hù)工作

　　大體積混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的主要原因是具有較大的內(nèi)外溫差。在混凝土澆注完成之后，內(nèi)部較表面散熱快，進(jìn)而形成相應(yīng)的內(nèi)外溫差，表面收縮由于受內(nèi)部約束進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力，通常情況下這種拉應(yīng)力會(huì)小于混凝土的抗拉強(qiáng)度而不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫。然而當(dāng)遭遇相應(yīng)的冷空氣的襲擊情況，或者在過(guò)分通風(fēng)散熱的情況下，就會(huì)產(chǎn)生較大的降溫進(jìn)而造成裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此在混凝土在拆模之后，尤其是在低溫季節(jié)，拆模后之后要及時(shí)采取相應(yīng)的表面保護(hù)措施。

　　2.3.4 養(yǎng)護(hù)

　　在混凝土澆注完畢之后，要及時(shí)采取相應(yīng)的灑水養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土表面保持濕潤(rùn)，這樣能夠有效減少外界高溫的倒罐，同時(shí)能夠有效減少干縮裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而能夠有效促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長(zhǎng)。一般情況下要在混凝土澆注完畢之后12～18h內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間要大于28d或滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)齡期需要。

　　2.3.5 通水冷卻

　　在高溫季節(jié)進(jìn)行混凝土的施工時(shí)，在初期采用通制冷水的措施有效降低混凝土的最高溫度峰值，但是通水時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響到降溫幅度，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的溫度應(yīng)力。為了有效削減內(nèi)外溫差，可以在夏末秋初進(jìn)行中期進(jìn)行相應(yīng)的通水冷卻活動(dòng)，中期通水一般使用河水，通水時(shí)間要達(dá)兩個(gè)月,，在取水不方便的地區(qū)可以采用相應(yīng)的流動(dòng)水進(jìn)行循環(huán)使用，這樣能夠有效達(dá)到相應(yīng)的冷卻目的。而到了后期進(jìn)行通水一般情況下可以將通河水和通制冷水兩種方案進(jìn)行結(jié)合使用。

　　【參考資料】

　　[1]《工程質(zhì)量管理與控制》 中國(guó)建筑工業(yè)出版社2001年1月出版

　　[2]《建筑施工技術(shù)》 中國(guó)建筑工業(yè)出版社