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【摘要】大体积混凝土施工技术一直是混凝土施工的难点，为有效控制大体积混凝土施工质量，对其裂缝的产生原因进行分析及防治就成了施工企业必须要研究的课题。
【关键词】大体积混凝土；裂缝；防治
裂缝控制是大体积砼施工的难题。为保证大体积砼的施工质量，对其进行裂缝产生的原因进行研究，提出有针对性的防治措施，提高大体积砼结构的耐久性，就显得尤为重要。
一、大体积混凝裂缝形成的原因
砼结构裂缝的成因复杂繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因，下面将从材料、环境、施工几个方面对大体积砼裂缝的成因分别讨论。
1、材料因素
砼是主要由水泥、水、砂石等材料组成的拌合物，其中水泥和水起胶凝作用；骨料起骨架填充作用，水泥和水发生反应后形成坚硬的水泥石，将骨料颗粒牢固地粘结成整体，使砼具有一定的强度。若组成砼所用的材料质量不合格，则会影响砼的强度，导致砼结构出现裂缝。
2、施工工艺因素
2.1违章施工、不当施工造成砼裂缝：砼搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，导致砼的和易性和流动性较差，泵送混凝土施工时，为保证流动性，现场工人人为加水，造成砼强度的降低，加水部分的砼水灰比和强度与原配合比的砼不同造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。
2.2振捣方式不当引起裂缝：不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使砼面层开裂，或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使砼产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。商品砼坍落度比较大，凝结时间比较长，一般砼初凝时间都在10h以上甚至更长，浇捣好的砼表面被风吹日晒，水分蒸发很快，表面看上去砼似乎已凝结，实际内部还远未达到初凝。
2.3养护不当引起砼开裂：现场养护不当是造成砼收缩开裂最主要的原因。砼浇筑后，若表面不及时覆盖进行潮湿养护，表面水分迅速蒸发，很容易产生干缩裂缝。必须在第一次抹平后就立即用塑料薄膜覆盖，不让水分蒸发，依靠砼自身的水分进行保湿养护。需进行第二次抹光时，揭开薄膜，抹完了再及时盖上。
3、环境因素
3.1温度裂缝：在砼浇筑时，水泥会发生水化热物理反应，此时砼内部的温度在短时间内会快速升高，表面和内部散热能力相差太大的砼结构，内外部温度相差太大，由于热胀冷缩的物理特性，砼结构就可能出现变形开裂。砼结构会约束砼变形，如果变形产生的应力超过砼本身的抗拉强度能力，就会出现温度裂缝。温度裂缝位于大体积砼结构的不同部位，有表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝几种，这些裂缝对大体积砼结构的危害性具有一定的差异性。
3.2收缩缝：收缩有很多种，包括塑性收缩、干燥收缩、自身收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。
（1）塑性收缩。砼凝结硬化过程中，由于高温或者风速较大，裸露的表面系数较大的砼表面失水过快，造成砼面层体积收缩过大，而砼尚未形成足够的强度，引起塑性收缩裂缝； （2）干燥收缩。砼硬化后，在干燥的环境下，砼内部的水分不断向外散发，引起砼由内向外的干缩变形裂缝。
3.3钢筋锈蚀原因：大体积砼施工时，如果钢筋保护层厚度不足，会造成钢筋的锈蚀现象，这时，锈蚀的产物氢氧化铁体积比原来增长了约2～4倍，从而对周围砼产生膨胀应力，导致保护层砼开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到砼表面。
二、大体积砼裂缝的防控措施
根据以上分析，根据工程实践，可以采取以下措施对大体积混凝裂缝进行控制：
1、优选各种原材料
1.1水泥選用：要选用早期水化热低的水泥，选择适宜的矿物组成，调整水泥的细度模数。试验证明，水泥中的铝酸三钙和硅酸三钙含量高的水泥水化热就高。所以，应采用熟料中含铝酸三钙和硅酸三钙较少的硅酸盐水泥和矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
1.2掺加粉煤灰：为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，可以把部分水泥用粉煤灰代替。
1.3骨料：骨料在大体积砼中所占比例一般为砼绝对体积的80%～83%，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。砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，砂子中石粉比例一般在15%～18%之间为宜。
1.4掺加外加剂：大体积砼中宜掺入适量的微膨胀剂、引气剂等添加剂，对砼起到收缩补偿作用，并能增加其和易性。其质量应符合国家有关标准的规定，其掺加量应经试验确定。
2、优化施工措施
2.1砼的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低砼入模温度等方而的要求，可采用以下措施：1）砼搅拌场站宜对砂、石骨料采取遮阳、降温措施，必要时采取预冷骨料和加冰水搅拌等。2）当采用商品砼施工时，砼搅拌运输车的数量应满足砼连续浇筑的要求。3）浇筑时间最好安排在气温较低的时间，若在高温季节施工，则应采取减小砼温度回升的措施，譬如尽量缩短砼的运输时间、砼运输工具采取隔热遮阳等措施。
2.2浇筑时，采用二次振捣工艺，消除因塑性沉降引起的砼内分层，阻断因泌水而留下的连贯通道，提高砼强度和抗渗能力；采用二次以上抹面，可以有效提高因泌水而削弱的砼表面强度，使砼因水分蒸发而引起的塑性裂缝及时得到愈合。
2.3砼浇筑完毕后，应及时按量按技术措施的要求进行保温养护。并应符合下列规定：l）保温养护措施，应使砼浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求；砼中心与表面的最大温差不高于25℃—30℃，总降温差小于30℃；2）保温养护的持续时间，应根据温度应力（包括砼收缩产生的应力）加以控制、确定，但不得少于15d，保温覆盖层的拆除应分层逐步进行；3）保温养护过程中，应保持砼表面的湿润，使砼在良好的环境下养护。4）在大体积砼保温养护过程中，应对砼浇筑块体的里外温差和降温速度进行监测，根据现场实测结果调整保温养护措施以满足温控指标的要求。5）在大体积砼养护过程中，不得采用强制、不均匀的降温措施。否则，易使大体积砼产生裂缝。6）在大体积砼拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧烈干燥等措施。
3、钢筋锈蚀裂缝控制技术
3.1用于大体积混凝土结构的钢筋等级、品种等技术指标要符合设计要求；3.2钢筋安装时，去除锈蚀钢筋表面的铁锈；3.3混凝土施工时，要严格控制混凝土的水灰比，严格检查混凝土的密实度，同时严格控制外加剂的氯离子含量，必要时可以加入阻锈剂；3.4对已发生钢筋锈蚀的大体积混凝土，首先要去除锈蚀钢筋和混凝土表面的铁锈，其次，修补位置的混凝土要加强预防性养护，保持修补位置的高碱度，避免混凝土完全凝结前再次受到渗水侵蚀，同时可进一步加大混凝土保护层的厚度。当锈蚀严重时，应将发生锈蚀的钢筋和混凝土剔除，重新安置钢筋和浇筑混凝土。
三、结语
综上所述，本文通过对大体积混凝土裂缝原因的分析，提出了预防、控制混凝土裂缝的具体方法。严格按照施工技术规范进行设计、施工，能有效减少裂缝的发生。
【关键词】大体积混凝土；裂缝；防治
裂缝控制是大体积砼施工的难题。为保证大体积砼的施工质量，对其进行裂缝产生的原因进行研究，提出有针对性的防治措施，提高大体积砼结构的耐久性，就显得尤为重要。
一、大体积混凝裂缝形成的原因
砼结构裂缝的成因复杂繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因，下面将从材料、环境、施工几个方面对大体积砼裂缝的成因分别讨论。
1、材料因素
砼是主要由水泥、水、砂石等材料组成的拌合物，其中水泥和水起胶凝作用；骨料起骨架填充作用，水泥和水发生反应后形成坚硬的水泥石，将骨料颗粒牢固地粘结成整体，使砼具有一定的强度。若组成砼所用的材料质量不合格，则会影响砼的强度，导致砼结构出现裂缝。
2、施工工艺因素
2.1违章施工、不当施工造成砼裂缝：砼搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，导致砼的和易性和流动性较差，泵送混凝土施工时，为保证流动性，现场工人人为加水，造成砼强度的降低，加水部分的砼水灰比和强度与原配合比的砼不同造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。
2.2振捣方式不当引起裂缝：不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使砼面层开裂，或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使砼产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。商品砼坍落度比较大，凝结时间比较长，一般砼初凝时间都在10h以上甚至更长，浇捣好的砼表面被风吹日晒，水分蒸发很快，表面看上去砼似乎已凝结，实际内部还远未达到初凝。
2.3养护不当引起砼开裂：现场养护不当是造成砼收缩开裂最主要的原因。砼浇筑后，若表面不及时覆盖进行潮湿养护，表面水分迅速蒸发，很容易产生干缩裂缝。必须在第一次抹平后就立即用塑料薄膜覆盖，不让水分蒸发，依靠砼自身的水分进行保湿养护。需进行第二次抹光时，揭开薄膜，抹完了再及时盖上。
3、环境因素
3.1温度裂缝：在砼浇筑时，水泥会发生水化热物理反应，此时砼内部的温度在短时间内会快速升高，表面和内部散热能力相差太大的砼结构，内外部温度相差太大，由于热胀冷缩的物理特性，砼结构就可能出现变形开裂。砼结构会约束砼变形，如果变形产生的应力超过砼本身的抗拉强度能力，就会出现温度裂缝。温度裂缝位于大体积砼结构的不同部位，有表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝几种，这些裂缝对大体积砼结构的危害性具有一定的差异性。
3.2收缩缝：收缩有很多种，包括塑性收缩、干燥收缩、自身收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。
（1）塑性收缩。砼凝结硬化过程中，由于高温或者风速较大，裸露的表面系数较大的砼表面失水过快，造成砼面层体积收缩过大，而砼尚未形成足够的强度，引起塑性收缩裂缝； （2）干燥收缩。砼硬化后，在干燥的环境下，砼内部的水分不断向外散发，引起砼由内向外的干缩变形裂缝。
3.3钢筋锈蚀原因：大体积砼施工时，如果钢筋保护层厚度不足，会造成钢筋的锈蚀现象，这时，锈蚀的产物氢氧化铁体积比原来增长了约2～4倍，从而对周围砼产生膨胀应力，导致保护层砼开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到砼表面。
二、大体积砼裂缝的防控措施
根据以上分析，根据工程实践，可以采取以下措施对大体积混凝裂缝进行控制：
1、优选各种原材料
1.1水泥選用：要选用早期水化热低的水泥，选择适宜的矿物组成，调整水泥的细度模数。试验证明，水泥中的铝酸三钙和硅酸三钙含量高的水泥水化热就高。所以，应采用熟料中含铝酸三钙和硅酸三钙较少的硅酸盐水泥和矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
1.2掺加粉煤灰：为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，可以把部分水泥用粉煤灰代替。
1.3骨料：骨料在大体积砼中所占比例一般为砼绝对体积的80%～83%，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。砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，砂子中石粉比例一般在15%～18%之间为宜。
1.4掺加外加剂：大体积砼中宜掺入适量的微膨胀剂、引气剂等添加剂，对砼起到收缩补偿作用，并能增加其和易性。其质量应符合国家有关标准的规定，其掺加量应经试验确定。
2、优化施工措施
2.1砼的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低砼入模温度等方而的要求，可采用以下措施：1）砼搅拌场站宜对砂、石骨料采取遮阳、降温措施，必要时采取预冷骨料和加冰水搅拌等。2）当采用商品砼施工时，砼搅拌运输车的数量应满足砼连续浇筑的要求。3）浇筑时间最好安排在气温较低的时间，若在高温季节施工，则应采取减小砼温度回升的措施，譬如尽量缩短砼的运输时间、砼运输工具采取隔热遮阳等措施。
2.2浇筑时，采用二次振捣工艺，消除因塑性沉降引起的砼内分层，阻断因泌水而留下的连贯通道，提高砼强度和抗渗能力；采用二次以上抹面，可以有效提高因泌水而削弱的砼表面强度，使砼因水分蒸发而引起的塑性裂缝及时得到愈合。
2.3砼浇筑完毕后，应及时按量按技术措施的要求进行保温养护。并应符合下列规定：l）保温养护措施，应使砼浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求；砼中心与表面的最大温差不高于25℃—30℃，总降温差小于30℃；2）保温养护的持续时间，应根据温度应力（包括砼收缩产生的应力）加以控制、确定，但不得少于15d，保温覆盖层的拆除应分层逐步进行；3）保温养护过程中，应保持砼表面的湿润，使砼在良好的环境下养护。4）在大体积砼保温养护过程中，应对砼浇筑块体的里外温差和降温速度进行监测，根据现场实测结果调整保温养护措施以满足温控指标的要求。5）在大体积砼养护过程中，不得采用强制、不均匀的降温措施。否则，易使大体积砼产生裂缝。6）在大体积砼拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧烈干燥等措施。
3、钢筋锈蚀裂缝控制技术
3.1用于大体积混凝土结构的钢筋等级、品种等技术指标要符合设计要求；3.2钢筋安装时，去除锈蚀钢筋表面的铁锈；3.3混凝土施工时，要严格控制混凝土的水灰比，严格检查混凝土的密实度，同时严格控制外加剂的氯离子含量，必要时可以加入阻锈剂；3.4对已发生钢筋锈蚀的大体积混凝土，首先要去除锈蚀钢筋和混凝土表面的铁锈，其次，修补位置的混凝土要加强预防性养护，保持修补位置的高碱度，避免混凝土完全凝结前再次受到渗水侵蚀，同时可进一步加大混凝土保护层的厚度。当锈蚀严重时，应将发生锈蚀的钢筋和混凝土剔除，重新安置钢筋和浇筑混凝土。
三、结语
综上所述，本文通过对大体积混凝土裂缝原因的分析，提出了预防、控制混凝土裂缝的具体方法。严格按照施工技术规范进行设计、施工，能有效减少裂缝的发生。