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摘要:控制砼温度升降和干缩是防止大体积混凝土施工时产生裂缝的关键。大体积砼在浇筑中将释放的水化热，会产生较大的温度变化和收缩作用，由此而产生的温度和收缩应力，是导致混凝土出现裂缝的主要原因。本论文重点研究了大体积砼施工裂缝施工控制。
关键字：大体积砼施工裂缝施工控制
中图分类号：TU74 文献标识码：A
控制砼温度升降和干缩是防止大体积混凝土施工时产生裂缝的关键。大体积砼在浇筑中将释放的水化热，会产生较大的温度变化和收缩作用，由此而产生的温度和收缩应力，是导致混凝土出现裂缝的主要原因。大量的混凝土构件是带裂缝工作的，只是有些裂缝很细，甚至肉眼看不见，一般对结构的使用无大的危害，可允许其存在；有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展引起砼碳化、保护层脱落、钢筋腐蚀，使砼的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，成为结构隐患，严重时甚至发生垮塌事故。
一、产生裂缝的主要原因
1.水泥水化热
水泥在水化過程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天。
2.外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差。应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。
3.混凝土的收缩
混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。
二、大体积砼施工裂缝的控制
针对以上所分析的裂缝形成原因，我们可以采用以下措施加以控制：
（一）严格控制砼的组成材料
大体积砼一般都是采用商品砼和泵送工艺浇筑，泵送商品砼对原材料的技术指标要求很高。因此，首先砼的生产设备的稳定运行和计量的精确应得到有效保障，组成砼的所有材料应符合规范标准的要求，以确保砼的质量。
1．水泥品种的选择。应根据大体积砼的特点，既要注意水泥的水化热，又要注意水泥的收缩作用，选用低水化热、低收缩的水泥，如抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥，而不要采用早强型水泥。
2．掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度。在尽量少用水泥的基础上，掺入一定量的粉煤灰，以保证胶凝材料的总量。掺入适量的优质粉煤灰可以代替和节约水泥，一般掺量为水泥重量的15%~20%，在加拿大标准中，此掺量值已达到25%。从反应堆厂房底板砼的试块强度分析，粉煤灰的掺量提高，砼的强度稍有降低。粉煤灰在砼中主要起物理填充作用，加强了粉末效应，增加了砼的密实度，可以改善砼的工作度，改善施工性能，减少砼的泌水和离析现象，减少收缩。粉煤灰还能够延缓水化热峰值的出现，降低温度峰值。粉煤灰和减水剂同时掺入砼中，可以降低水灰比，减少水泥浆量，提高砼的可泵性。
3．粗细骨料的选择。配制大体积砼，应选用细度模数在2.7~3.1之间的含泥量最低的中粗砂，砂率最佳值为0.33，以合理粗细骨料的比例，砂率过高意味着细骨料多，粗骨料少，增加了收缩，对抗裂不利。碎石应采用连续级配、良好粒级的弹性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率应尽可能小一些，以利于降低收缩。
4．砼的配合比设计。应根据施工单位的经验数据，优化合理地选择砼的强度和强度标准差。结合现场的实际要求，合理利用砼的后期强度，如60天、90天或更长时间的强度。
三、优化砼的施工过程
砼的抗拉强度远小于抗压强度，这是砼容易开裂的内在因素。普通砼极限拉伸离散性很大，因此在施工中必须创造条件，确保砼均匀密实。砼坍落度各车不要有大的差异，浇筑基础时坍落度可控制在100—140mm，坍落度大时会使表面钢筋下部产生水分，或表层钢筋上部的砼产生细小裂缝。为防止这种裂缝，在砼初凝前和砼预沉后采取二次抹面压实措施。砼浇灌时，搅拌车在卸料前，要求高速运转一分钟，确保进入泵车受料斗的砼质量均匀。
大体积砼的浇筑应合理分段，分层进行，使砼高度均匀上升，砼浇筑应连续进行，间歇时间不能过长，在前层砼初凝前必须把后层砼浇上。浇筑应在室外气温较低时进行，砼浇筑气温不宜超过28℃，在炎热的气候条件下应采取降温措施。
在浇筑砼过程中，应严格按照施工组织设计的施工线路实施浇筑。禁止闲散人员在钢筋上部停留。浇筑施工人员不应在钢筋上部无序走动。采用双层钢筋网时，在上下层钢筋网片之间应设置足够的支撑用钢筋撑脚，以保证钢筋位置正确。在浇筑线路上，铺设临时操作脚手板。所有浇筑人员的工作原则上均应在脚手板上完成，以减少对钢筋网的踩踏次数。临时脚手板随浇筑区域的转移而移动。
四、改善施工工艺，提高砼抗裂能力
1.采用分层分段法浇筑砼，有利于砼消化热的散失，减小内外温差。
2.改善配筋，避免应力集中，增强抵抗温度应力的能力，孔洞周围，变断面转角部位，转角处都会产生应力集中。为此在孔洞四周增配斜向钢筋，钢筋网片，在变截面作局部处理使截面逐渐过渡，同时增配抗裂钢沥，都能防止裂缝的产生。值得注意的是，配筋要尽可能应用小直径和小间距，按全截面对称配置。
3.设置后浇带。对于平面尺寸过大的大体积砼，应设置后浇带，以减少外约束力和温度应力；同时也有利于散热，降低砼的内部温度。
4.做好温度监测工作，及时反映温差，随时指导养护，控制砼内外温差不超过25℃。
裂缝的发生与发展有多方面的原因，在提高施工企业人员素质和使用更合理的施工工艺的同时还要认真贯彻事前、事中、事后控制的原则，加大职能部门的监管力度，不为工程留下任何隐患。
五、养护阶段注意事项
大体积混凝土养护时要注意温度控制。不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。
混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：
1.混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；
当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃～30℃。
2.混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。
3.采用内部降温法来降低混凝土内外温差。
4.保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。
5.混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。
在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识，并根据实际采取有效措施，会使施工质量得到很好的保证。
六、结束语
综上所述，虽然大体积砼很容易产生裂缝，但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明，只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响，还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。
参考文献：
[1]迟培云，钱强，高昆，大体积混凝土开裂的起因及防裂措施，混凝土[J]，2001(12)：30~32.
[2]陈本沛．混凝土结构理论应用的现状与发展[M]．大连：大连理工大学出版社，2005．
[3]迟培云,杨旭,李金波.大体积混凝土的冬季冷法施工技术[J]．低温建筑技术, 2000, (03). 转
[4]张荣辉;浅议大体积混凝土温度裂缝控制的施工技术[J];中国建设信息;2011年09期
关键字：大体积砼施工裂缝施工控制
中图分类号：TU74 文献标识码：A
控制砼温度升降和干缩是防止大体积混凝土施工时产生裂缝的关键。大体积砼在浇筑中将释放的水化热，会产生较大的温度变化和收缩作用，由此而产生的温度和收缩应力，是导致混凝土出现裂缝的主要原因。大量的混凝土构件是带裂缝工作的，只是有些裂缝很细，甚至肉眼看不见，一般对结构的使用无大的危害，可允许其存在；有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展引起砼碳化、保护层脱落、钢筋腐蚀，使砼的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，成为结构隐患，严重时甚至发生垮塌事故。
一、产生裂缝的主要原因
1.水泥水化热
水泥在水化過程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天。
2.外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差。应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。
3.混凝土的收缩
混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。
二、大体积砼施工裂缝的控制
针对以上所分析的裂缝形成原因，我们可以采用以下措施加以控制：
（一）严格控制砼的组成材料
大体积砼一般都是采用商品砼和泵送工艺浇筑，泵送商品砼对原材料的技术指标要求很高。因此，首先砼的生产设备的稳定运行和计量的精确应得到有效保障，组成砼的所有材料应符合规范标准的要求，以确保砼的质量。
1．水泥品种的选择。应根据大体积砼的特点，既要注意水泥的水化热，又要注意水泥的收缩作用，选用低水化热、低收缩的水泥，如抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥，而不要采用早强型水泥。
2．掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度。在尽量少用水泥的基础上，掺入一定量的粉煤灰，以保证胶凝材料的总量。掺入适量的优质粉煤灰可以代替和节约水泥，一般掺量为水泥重量的15%~20%，在加拿大标准中，此掺量值已达到25%。从反应堆厂房底板砼的试块强度分析，粉煤灰的掺量提高，砼的强度稍有降低。粉煤灰在砼中主要起物理填充作用，加强了粉末效应，增加了砼的密实度，可以改善砼的工作度，改善施工性能，减少砼的泌水和离析现象，减少收缩。粉煤灰还能够延缓水化热峰值的出现，降低温度峰值。粉煤灰和减水剂同时掺入砼中，可以降低水灰比，减少水泥浆量，提高砼的可泵性。
3．粗细骨料的选择。配制大体积砼，应选用细度模数在2.7~3.1之间的含泥量最低的中粗砂，砂率最佳值为0.33，以合理粗细骨料的比例，砂率过高意味着细骨料多，粗骨料少，增加了收缩，对抗裂不利。碎石应采用连续级配、良好粒级的弹性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率应尽可能小一些，以利于降低收缩。
4．砼的配合比设计。应根据施工单位的经验数据，优化合理地选择砼的强度和强度标准差。结合现场的实际要求，合理利用砼的后期强度，如60天、90天或更长时间的强度。
三、优化砼的施工过程
砼的抗拉强度远小于抗压强度，这是砼容易开裂的内在因素。普通砼极限拉伸离散性很大，因此在施工中必须创造条件，确保砼均匀密实。砼坍落度各车不要有大的差异，浇筑基础时坍落度可控制在100—140mm，坍落度大时会使表面钢筋下部产生水分，或表层钢筋上部的砼产生细小裂缝。为防止这种裂缝，在砼初凝前和砼预沉后采取二次抹面压实措施。砼浇灌时，搅拌车在卸料前，要求高速运转一分钟，确保进入泵车受料斗的砼质量均匀。
大体积砼的浇筑应合理分段，分层进行，使砼高度均匀上升，砼浇筑应连续进行，间歇时间不能过长，在前层砼初凝前必须把后层砼浇上。浇筑应在室外气温较低时进行，砼浇筑气温不宜超过28℃，在炎热的气候条件下应采取降温措施。
在浇筑砼过程中，应严格按照施工组织设计的施工线路实施浇筑。禁止闲散人员在钢筋上部停留。浇筑施工人员不应在钢筋上部无序走动。采用双层钢筋网时，在上下层钢筋网片之间应设置足够的支撑用钢筋撑脚，以保证钢筋位置正确。在浇筑线路上，铺设临时操作脚手板。所有浇筑人员的工作原则上均应在脚手板上完成，以减少对钢筋网的踩踏次数。临时脚手板随浇筑区域的转移而移动。
四、改善施工工艺，提高砼抗裂能力
1.采用分层分段法浇筑砼，有利于砼消化热的散失，减小内外温差。
2.改善配筋，避免应力集中，增强抵抗温度应力的能力，孔洞周围，变断面转角部位，转角处都会产生应力集中。为此在孔洞四周增配斜向钢筋，钢筋网片，在变截面作局部处理使截面逐渐过渡，同时增配抗裂钢沥，都能防止裂缝的产生。值得注意的是，配筋要尽可能应用小直径和小间距，按全截面对称配置。
3.设置后浇带。对于平面尺寸过大的大体积砼，应设置后浇带，以减少外约束力和温度应力；同时也有利于散热，降低砼的内部温度。
4.做好温度监测工作，及时反映温差，随时指导养护，控制砼内外温差不超过25℃。
裂缝的发生与发展有多方面的原因，在提高施工企业人员素质和使用更合理的施工工艺的同时还要认真贯彻事前、事中、事后控制的原则，加大职能部门的监管力度，不为工程留下任何隐患。
五、养护阶段注意事项
大体积混凝土养护时要注意温度控制。不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。
混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：
1.混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；
当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃～30℃。
2.混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。
3.采用内部降温法来降低混凝土内外温差。
4.保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。
5.混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。
在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识，并根据实际采取有效措施，会使施工质量得到很好的保证。
六、结束语
综上所述，虽然大体积砼很容易产生裂缝，但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明，只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响，还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。
参考文献：
[1]迟培云，钱强，高昆，大体积混凝土开裂的起因及防裂措施，混凝土[J]，2001(12)：30~32.
[2]陈本沛．混凝土结构理论应用的现状与发展[M]．大连：大连理工大学出版社，2005．
[3]迟培云,杨旭,李金波.大体积混凝土的冬季冷法施工技术[J]．低温建筑技术, 2000, (03). 转
[4]张荣辉;浅议大体积混凝土温度裂缝控制的施工技术[J];中国建设信息;2011年09期