如何解决大体积混凝土裂缝措施

　　摘要:随着国民经济的发展，大体积混凝土逐渐成为大型建筑物的重要组成部分。由于混凝土的特点决定大体积混凝土容易产生裂缝，本文在分析大体积混凝土裂缝产生原因的基础上，提出了预防和控制大体积混凝土裂缝的若干措施。
　　关键词：大体积混凝土，裂缝，水化热
　　混凝土以能耗与成本双低,且能将工业废渣变废为宝，已经成为目前用途最广、用量最大的一种建筑材料。随着大型建筑物日益增多，大体积混凝土基础越来越多地出现在建筑施工技术人员面前，大体积混凝土裂缝的问题也越来越多。大体积混凝土的断面尺寸较大，由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升，以及在以后的降温过程中，在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。由于其只在表面配置少量钢筋（或不配钢筋），拉应力要由混凝土本身来承担，所以大体积混凝土更容易出现裂缝。建筑物、构筑物的重要部位一旦出现裂缝,它会降低构件的承载力和耐久性,从而影响建筑物、构筑物的使用安全。因此如何解决大体积混凝土裂缝是摆在施工技术人员面前的难题。
　　1.大体积混凝土裂缝形成的原因
　　混凝土裂缝是混凝土施工阶段中的一种常见病。大体积混凝土更加容易出现的裂缝，按深度的不同可分为三种：贯穿裂缝,深层裂缝和表面裂缝。大体积混凝土裂缝形成的原因主要有收缩和温差里两大因素。混凝土体积越大，水泥总用量相对大，水泥水化产生的热量越不易散发，温升越高，引起的体积变化也越大。大体积混凝土浇注后，内部温度远较外部高，形成较高的温差，造成内涨外缩，使构件表面产生很大拉应力以至开裂。在其施工阶段混凝土逐渐散热和硬化过程中引起混凝土的收缩，而产生很大的收缩应力。假使产生的混凝土收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度就会产生收缩裂缝。在浇筑完成后，水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大，因而聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将迅速升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时混凝土龄期短，抗拉强度又低，当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，就容易造成混凝土表面的温差裂缝。
　　2.预防大体积混凝土裂缝的措施
　　2.1采取早期水化热低的水泥
　　合理选择矿物组成和科学调整水泥的细度模数，降低水泥的水化热。可以采取早期水化热低的水泥，通过降低水化热，从而减小温差。实验证明：水化热随着硅酸盐水泥的矿物质铝酸三钙（C3A）和硅酸三钙（C3S）含量增大而增高，只要降低熟料中C3A和C3S的含量，就可以减少水泥的水化热。在实际施工中多采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥，或利用混凝土的后期强度（９０ｄ～１８０ｄ）以降低水泥用量，减少水化热。另外，在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小。
　　2.2选择级配良好的骨料。
　　骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%～83%，因此在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般来说，可以选用粒径4mm～40mm的粗骨料，尽量采用中砂，严格控制砂、石子的含泥量(石子在1%以内，砂在2%以内);控制水灰比在0.6以下。还可以在混凝土中掺缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热。另外还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150mm～300mm的大块石。掺加大块石不仅减少了混凝土总用量，降低了水化热，而且石块本身也吸收了热量，使水化热能进一步降低，对控制裂缝有一定好处。
　　2.3适当掺加粉煤灰
　　我们可以水泥中适当掺加粉煤灰，用粉煤灰代替部分水泥，减少水泥用量，从而降低水化热并提高和易性。粉煤灰在混凝土振捣时，由于比重较水泥小的原因浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的掺和料较多，强度降低，表面容易产生塑性收缩裂缝。因此，在施工过程中，我们应根据具体情况适当掺加粉煤灰，合理确定掺入粉煤灰的量。适当掺加粉煤灰主要有三个方面的作用：首先，由于粉煤灰中含有大量能够与水泥的水化产物进行二次反应的硅、铝氧化物，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，并且能够增强活性，降低混凝土的热胀；其次，由于颗粒较细的粉煤灰能够增加参加二次反应的界面，使混凝土分布更加均匀合理；最后，粉煤灰中含有火山灰，其反应能够使混凝土中总的孔隙率降低，进一步改善混凝土内部的孔结构，使其结构更加细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。
　　2.4科学控制混凝土浇注过程质量
　　振捣浇注过程中要先进行振捣，再进行密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。浇注混凝土实行分层浇注，分层流水，保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝，提高结构整体性和抗剪性能。混凝土浇筑后，应尽快回填土，加强混凝土浇筑后的养护。
　　2.5做好表面隔热保护
　　大体积混凝土的温度裂缝，主要是由内外温差过大引起的。对浇筑后的混凝土表面进行保温，以控制混凝土内外温差在规范规定的25℃以内，减少内约束力，避免基础大体积混凝土表面裂缝发生。混凝土浇注后，由于内部较表面散热快，会形成内外温差，如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，表面收缩受内部约束而产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度，比较容易产生裂缝。所以在混凝土在拆模后，特别是低温季节，在拆模后立即采取表面保护，防止表面降温过大，引起裂缝。
　　综上，混凝土裂缝是一种常见的质量通病，大体积混凝土更常见。大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题，分析裂缝产生的原因，并加以控制是十分重要的。面对这种情况，我们分析出产生这种现象的原因以及相应的预防措施。如果能在施工前科学精心选择原材料，并在施工中采用合理的方法，严格控制施工质量，浇筑后进行科学养护等措施能有效的防止裂缝的发生。
　　参考文献:
　　［1］ 敬敏．大体积混凝土裂缝成因及治理［J］．山西建筑，2010，36(17):161-162．
　　［2］ 黄洪海．浅谈大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施.中国科技信息2006.(4).

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