摘要: 大体积混凝土通常应用于多，高层建筑基础部分的承台、底板、钢筋混凝土墙以及大型设备基础混凝土等工程结构。它的施工方法是目前施工中使用较多的一项技术。
关键词:混凝土 裂缝 措施
中图分类号:TU72 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2006)11(a)-0054-01
1 引言
大体积混凝土通常应用于多，高层建筑基础部分的承台、底板、钢筋混凝土墙以及大型设备基础混凝土等工程结构。它的施工方法是目前施工中使用较多的一项技术。就其混凝土裂缝产生的原因和控制混凝土施工方法，浅述一些意见。
2 大体积混凝土产生裂缝的原因
2.1 水泥水化热引起的温度应力和温度变形
水泥在水化过程中产生大量的热源，每克水泥放出的热量达约502.42J/g，因而使混凝土内部的温度升高，—般在30℃左右，有时更高。砼浇注后在1 — 3 天放出的热量是总量的一半。混凝土内部的最高温度多数发生在浇注后的3 — 5 天内，当砼内部与表面温差过大时，温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。而混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥用量有关。混凝土愈厚，水泥用量愈大。内部温度愈高，所形成的温度应力与混凝土结构尺寸有关。在一定尺寸范围内，砼结构尺寸愈大，温度应力也愈大，因而引起裂缝的可能性也愈大。这就是大体积混凝土为什么产生裂缝的主要原因。因此防止混凝土出现裂缝的关键就是控制混凝土内部与表面的温度差。
2.2 内外约束条件的影响
各种结构在其变形变化中，必须受到一定的约束而阻碍变形，阻碍变形的因素为约束条件，大体积混凝土因温度变化而发生变形也要受到不同程度的约束，限制其变形，因而产生约束应力。
大体积钢筋砼与地基浇灌在一起，当温度变化时，受到下部地基的限制，因而产生外部约束力，混凝土在早期温度上升时产生的膨胀变形受到约束而形成压应力，此时，混凝土的强性模量小，徐变和应力松弛度大，使混凝土抗拉强度减弱，混凝土将会出现垂直裂缝。由外约束应力产生垂直裂缝的部位和裂缝最大值，常发生在结构断面的中点。这证明水平应力是引起裂缝的主要应力。
混凝土内部由于水泥的水化热形成中心温度，热膨胀大，因而在中心产生压应力，在表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度和钢筋的约束作用时，同样会产生裂缝。
2.3 外界气温变化影响
大体积混凝土在施工阶段，常受到外界气温变化的影响、混凝土内部的温度是由水泥水化热的绝对温度，浇灌温度和混凝土的散热温度三者的叠加，其中浇灌温度与外界气温有直接关系。所渭浇灌温度是砼出罐后，经运输、振捣后的温度，可以计算或实测得出。外界气温越高，砼浇灌温度越高。当气温下降，特别是气温骤降，会大大增加外层砼与砼内部温差。因而会造成温差的温度应力。使大体积砼出现裂缝。因此，控制混凝土表面温度与外界气温的温差，也是防止裂缝出现的重要环节。
2.4 因砼收缩产生的变形
(1)砼塑性收缩变形
塑性收缩裂缝发生在砼硬化之前，砼处于塑性状态。裂缝产生主要是上部砼均匀沉降受到限制。如遇到钢筋或大的砼骨料或者平面面积较大的混凝土，其水平方向减缩，比垂直方向更难，这样就会形成不规则的深裂缝。这种裂缝通常是互相平行的。并且有相当的深度，这种裂缝不仅发生在大体积砼之中，一般平面尺寸较大、厚度较薄的结构、构件也会出现裂缝，防止这种裂缝的最好办法，是连续浇灌与修正抹面，及时养护，保护砼免受风吹日晒。
(2)砼的体积变形
砼终凝后，会发生体积变化，既能收缩又能膨胀。温度较高，水泥用量较多，发生体积自由变化。
(3)砼的干燥收缩
砼中的80％水分蒸发，约20％水分是水泥硬化所必需的。而最初失去的30％自由水分几乎不引起收缩，就会出现干燥收缩。而表面干燥收缩快，中心干燥收缩慢。由于表面的干缩受到中心部位砼的约束，因而在表面产生拉应力出现裂纹。
大体积砼施工中，因砼收缩变形引起的裂缝是不可忽视的，影响砼收缩的因素很多。
主要是水泥品种和数量、砼配合比、外加剂、以及施工工艺、特别是养护条件。
3 控制温度和收缩裂缝的技术措施
为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速度、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件等方面采取措施。
3.1 控制混凝土的水化升温
1)选用低水化热或中水化热的水泥品种配置混凝土，例如：可以选用矿渣硅酸盐水泥。
2)以自然连续级配的粗骨料配制混凝土。
3) 可掺用复合外加剂及粉煤灰，以减少绝对用水量，改善混凝土和易性及可靠性，延长缓凝时间。
4) 充分利用混凝土的后期强度，减少每m3 混凝土中的水泥用量。
5)控制浇筑入模温度，最高浇筑温度应小于28℃。
6)采用斜面薄层浇捣。夏季施工时，在泵送时采取降温措施，以防止混凝土入模温度升高。
7)在基础内部预埋冷却水管，通人循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。
3.2 延缓混凝土降温速度
1)选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开在炎热天气浇筑。
2) 掺加相应的缓凝型减水剂。
3)大体积混凝土浇筑后为了减少升温阶段内外温差，防止产生裂缝，应给予正当的保温养护和潮湿养护。对混凝土进行保温、保湿养护。可使混凝土水化热降温速度延缓，减少结构内外温差，防止产生过大的温度应力和温度裂缝。
4) 采用长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“ 应力松弛效应”。
5)合理安排施工工序，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌合物堆积过大。在结构完成后及时回填土，避免其侧面长期暴露。
6) 加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，基础表面温度与底面温度均控制在20℃以内，及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大。
参考文献
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