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摘要：大体积混凝土裂缝在施工过程中经常出现，如何有效地避免，还需要认真研究。文章就大体积混凝土裂缝主要影响因素如温度、沉积等原因进行了详细阐述，并指出其改进措施。
关键词：大体积混凝土；温度沉缩；混凝土裂缝
中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0046-02
大体积混凝土在水利工程建设中使用较多，尤其是一些重力坝、土挡墙、大型的船闸等，在混凝土的设计和施工中困难很大。如果混凝土产生大量裂缝或在设计和施工中出现微小的失误，都将会造成不可估计的损失，所以，为减少损失，提高施工质量，必须严格把关，避免混凝土裂缝的产生。
混凝土裂缝是如何产生的呢？关键是混凝土自身的抗拉强度小于混凝土承受的拉力。因此，要减少裂缝，一定要提高混凝土自身的抗拉能力，减少因温度变化而产生的拉力。
1 温度的影响
（1）由温度而产生的裂缝主要有两方面的情况：一方面混凝土内外温差大。在浇筑大坝或大型工程时，由于混凝土在凝结过程中会放出大量的热，如果不迅速散热，内部温度会逐渐升高，致使混凝土的内外温度变化很大。如果混凝土内部膨胀增大，而外部变化不大，况且混凝土开始的抗拉能力不高，必然会发生裂缝。另一方面，如果混凝土的结构温差比较大，混凝土的浇筑没有经过特殊处理，想把体积较大的混凝土浇筑在约束地基上时，有时根本不能取消约束，这时候非常容易发生深度裂缝。
（2）混凝土温度裂缝产生的过程分为三个阶段：第一个阶段是浇筑混凝土开始的时候，也就是混凝土温度升高的时期。因为水化热的作用，浇筑后的混凝土在三至四天之内温度升高非常快，由于内部的急剧膨胀，而外部遇冷变化不大，从而使混凝土的抗拉伸力断裂而出现裂缝。第二阶段的混凝土裂缝是混凝土内部温度降低，并逐渐释放热量后温度和外界温度相一致，而外部结构张力却超出表面抗拉引力，从而引起裂缝。第三阶段是后期混凝土裂缝，混凝土与周围环境条件基本一致时，混凝土会保持相对稳定。如果外部条件会发生急剧变化，超过其表面张力，也会发生裂缝。
（3）控制温度：如何有效地控制温度裂缝，还要进行细致观察、科学预测，确保控制温度裂缝在许可的范围，在工程施工工地进行浇筑混凝土时，就要进行温度控制，使用测温仪、温度传感片进行测量，适时地保持温度和湿度，并能选择合适的时间进行压光。还要根据温度测试情况，适时变换保持温度和湿度的条件。
有很多方面的因素影响着温差系数，尤其是外界温度、空气湿度、开始凝结时间等变化，都产生很大的影响，为防止温差变化较大时，温度发生很大变化，夏季时采取储存水养护、冬秋季节用草苫子覆盖等做法，都是非常好的保护方法。
2 沉缩裂缝
体积很大的混凝土施工过程中，沉积裂缝也经常出现。究其原因是混凝土骨料下沉，表面混凝土浆液过多，捣振不结实，进行混凝土浇筑后，没有迅速夯实。如果护理不好，再经受刮风晾晒，水分流失严重，表层拉力变小，很容易出现混凝土变形开裂。
可在工程的施工过程中，使用缓凝型泵送剂，以便延迟混凝土的凝结时间，减少硬化速度，并利用缓凝剂本身的特点，加强碾压次数，从而最大限度解决混凝土表面
裂缝。
3 采取的有效措施
3.1 优质选择，合理使用水泥用量
为了尽量减少水化热，使混凝土的温度差降低，可以首先选择52.5R、42.5R普通硅酸盐等高标号混凝土。也可采用混凝土后期强度较大的进行按一定比例配合，从而减少水泥用量，缩小峰值。在控制好混凝土强度和可泵性的情况下，可把42.5R混凝土控制在460kg/m3，52.5R混凝土控制在370kg/m3，可以有效地降低混凝土的温度值，减少混凝土的表面裂缝。
3.2 设计骨料配置和含沙量的比例
使用6～42mm连续级配碎石（其中6～20mm级配含量56%左右），细度模数2.90～3.20的中砂（通過0.326n凹筛孔的砂不少于16%），砂率控制在42%～44%。砂、石含泥量控制在1.5%以内，并且不能有其他物质，严禁使用海砂。
3.3 外加剂的选择与使用
依据施工设计标准，进一步加强混凝土的和易性能，可以适当添加一些外加剂，例如：膨胀剂、缓凝剂、防水剂等，使水的用量减少23%，水灰的比例可以设计在0.56以下，开始混凝土凝结时间可以增长到6h左右。
3.4 优化骨料与混凝土等的配合比
要选择优质级配的比例，使用骨料，减少水灰比，提高砂石质量，同时在混凝土中加入粉煤灰和一些外加剂，从而有效地减少混凝土的使用量，降低水化热，有效地控制混凝土的温度，减少混凝土表面经受的张力。
3.5 立足实际，选择最佳施工技术
依照泵送大体积水泥的方法，可使用“分段定点，薄层浇筑，逐层推进”的施工方案，很好地免除了水泥在输送过程中的拆除管道、接长、洗漱等的不便，提高泵送的速度，从而为混凝土的浇筑赢得了时间。由于泵送的水泥能够自成坡度的状况，可以在各个浇筑带的前后端设计两道振动器，如混凝土出料口处，可使上半部分夯实。另一端可放置在水泥的坡脚处，为进一步加强下部水泥的细密坚实。由于水泥浇筑的逐渐深入，振动器要紧紧跟上，保证混凝土各地方的质量达到较好程度。
3.6 有效制约水泥入模时的温度
使用体积较大的混凝土施工工程，要尽量在春秋季节进行施工，以便使进入仓的水泥温度降低。搅拌水泥时要注意混凝土库干燥和良好的通风，搅拌前要在碎石上洒水来降低混凝土的温度，同时，浇灌后的水泥切忌在太阳底下暴晒，从而影响施工质量。
3.7 加强养护，增加预埋件，减少混凝土裂缝的发生
在混凝土的养护过程中，可以在最易产生裂缝的地方增设应力应变传感片，尽快测出水泥的表面张力，并根据实际情况，迅速调整保持湿度或对气温进行适当调整，最大限度地减少水泥裂缝。也可以在水泥基础面上增加钢筋网或铁丝网，使水泥表面抗裂性明显加强。然后使用“水平分层间隙”的施工方案，逐层浇筑，可相互间隔8d以上，1.6m厚，抗缩钢筋网可放置在下层1.6m的上混凝土表面。这种方法能很好地降低温度，还能够节省原料，减少大量的人力、物力，对施工工程的顺利完成，都起到很好的促进作用。
3.8 提高施工时的技术含量
工程施工时，要对混凝土尤其插筋附近的混凝土进行多次振捣、抹压和养护。因为钢筋受温度影响比较快，非常容易出现温度极差，这也是发生初期裂缝的重点部位，因此，在混凝土开始凝结时，要注意抹压，加强养护，使混凝土的抗拉能力进一步增强。
此外，水泥大体积施工过程中，还要时刻注意天气变化，要做到未雨绸缪，做好防晒和防雨准备，还要在基坑周围开设盲沟和集水井，预防大雨倒灌进仓号内，造成不必要的经济损失，进一步提高混凝土的施工质量。
参考文献
[1] 葛建华，雪平.大体积混凝土施工的温升控制措施
[J].交通科技，2002，（5）：9-11.
[2] 蒋叶萍.大体积混凝土施工和质量控制[J].西部探矿工程，2002，（1）：27-28.
[3] 韩亦斌.大体积混凝土施工中的温度控制[J].施工技术，2002，（8）：51-52.
关键词：大体积混凝土；温度沉缩；混凝土裂缝
中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0046-02
大体积混凝土在水利工程建设中使用较多，尤其是一些重力坝、土挡墙、大型的船闸等，在混凝土的设计和施工中困难很大。如果混凝土产生大量裂缝或在设计和施工中出现微小的失误，都将会造成不可估计的损失，所以，为减少损失，提高施工质量，必须严格把关，避免混凝土裂缝的产生。
混凝土裂缝是如何产生的呢？关键是混凝土自身的抗拉强度小于混凝土承受的拉力。因此，要减少裂缝，一定要提高混凝土自身的抗拉能力，减少因温度变化而产生的拉力。
1 温度的影响
（1）由温度而产生的裂缝主要有两方面的情况：一方面混凝土内外温差大。在浇筑大坝或大型工程时，由于混凝土在凝结过程中会放出大量的热，如果不迅速散热，内部温度会逐渐升高，致使混凝土的内外温度变化很大。如果混凝土内部膨胀增大，而外部变化不大，况且混凝土开始的抗拉能力不高，必然会发生裂缝。另一方面，如果混凝土的结构温差比较大，混凝土的浇筑没有经过特殊处理，想把体积较大的混凝土浇筑在约束地基上时，有时根本不能取消约束，这时候非常容易发生深度裂缝。
（2）混凝土温度裂缝产生的过程分为三个阶段：第一个阶段是浇筑混凝土开始的时候，也就是混凝土温度升高的时期。因为水化热的作用，浇筑后的混凝土在三至四天之内温度升高非常快，由于内部的急剧膨胀，而外部遇冷变化不大，从而使混凝土的抗拉伸力断裂而出现裂缝。第二阶段的混凝土裂缝是混凝土内部温度降低，并逐渐释放热量后温度和外界温度相一致，而外部结构张力却超出表面抗拉引力，从而引起裂缝。第三阶段是后期混凝土裂缝，混凝土与周围环境条件基本一致时，混凝土会保持相对稳定。如果外部条件会发生急剧变化，超过其表面张力，也会发生裂缝。
（3）控制温度：如何有效地控制温度裂缝，还要进行细致观察、科学预测，确保控制温度裂缝在许可的范围，在工程施工工地进行浇筑混凝土时，就要进行温度控制，使用测温仪、温度传感片进行测量，适时地保持温度和湿度，并能选择合适的时间进行压光。还要根据温度测试情况，适时变换保持温度和湿度的条件。
有很多方面的因素影响着温差系数，尤其是外界温度、空气湿度、开始凝结时间等变化，都产生很大的影响，为防止温差变化较大时，温度发生很大变化，夏季时采取储存水养护、冬秋季节用草苫子覆盖等做法，都是非常好的保护方法。
2 沉缩裂缝
体积很大的混凝土施工过程中，沉积裂缝也经常出现。究其原因是混凝土骨料下沉，表面混凝土浆液过多，捣振不结实，进行混凝土浇筑后，没有迅速夯实。如果护理不好，再经受刮风晾晒，水分流失严重，表层拉力变小，很容易出现混凝土变形开裂。
可在工程的施工过程中，使用缓凝型泵送剂，以便延迟混凝土的凝结时间，减少硬化速度，并利用缓凝剂本身的特点，加强碾压次数，从而最大限度解决混凝土表面
裂缝。
3 采取的有效措施
3.1 优质选择，合理使用水泥用量
为了尽量减少水化热，使混凝土的温度差降低，可以首先选择52.5R、42.5R普通硅酸盐等高标号混凝土。也可采用混凝土后期强度较大的进行按一定比例配合，从而减少水泥用量，缩小峰值。在控制好混凝土强度和可泵性的情况下，可把42.5R混凝土控制在460kg/m3，52.5R混凝土控制在370kg/m3，可以有效地降低混凝土的温度值，减少混凝土的表面裂缝。
3.2 设计骨料配置和含沙量的比例
使用6～42mm连续级配碎石（其中6～20mm级配含量56%左右），细度模数2.90～3.20的中砂（通過0.326n凹筛孔的砂不少于16%），砂率控制在42%～44%。砂、石含泥量控制在1.5%以内，并且不能有其他物质，严禁使用海砂。
3.3 外加剂的选择与使用
依据施工设计标准，进一步加强混凝土的和易性能，可以适当添加一些外加剂，例如：膨胀剂、缓凝剂、防水剂等，使水的用量减少23%，水灰的比例可以设计在0.56以下，开始混凝土凝结时间可以增长到6h左右。
3.4 优化骨料与混凝土等的配合比
要选择优质级配的比例，使用骨料，减少水灰比，提高砂石质量，同时在混凝土中加入粉煤灰和一些外加剂，从而有效地减少混凝土的使用量，降低水化热，有效地控制混凝土的温度，减少混凝土表面经受的张力。
3.5 立足实际，选择最佳施工技术
依照泵送大体积水泥的方法，可使用“分段定点，薄层浇筑，逐层推进”的施工方案，很好地免除了水泥在输送过程中的拆除管道、接长、洗漱等的不便，提高泵送的速度，从而为混凝土的浇筑赢得了时间。由于泵送的水泥能够自成坡度的状况，可以在各个浇筑带的前后端设计两道振动器，如混凝土出料口处，可使上半部分夯实。另一端可放置在水泥的坡脚处，为进一步加强下部水泥的细密坚实。由于水泥浇筑的逐渐深入，振动器要紧紧跟上，保证混凝土各地方的质量达到较好程度。
3.6 有效制约水泥入模时的温度
使用体积较大的混凝土施工工程，要尽量在春秋季节进行施工，以便使进入仓的水泥温度降低。搅拌水泥时要注意混凝土库干燥和良好的通风，搅拌前要在碎石上洒水来降低混凝土的温度，同时，浇灌后的水泥切忌在太阳底下暴晒，从而影响施工质量。
3.7 加强养护，增加预埋件，减少混凝土裂缝的发生
在混凝土的养护过程中，可以在最易产生裂缝的地方增设应力应变传感片，尽快测出水泥的表面张力，并根据实际情况，迅速调整保持湿度或对气温进行适当调整，最大限度地减少水泥裂缝。也可以在水泥基础面上增加钢筋网或铁丝网，使水泥表面抗裂性明显加强。然后使用“水平分层间隙”的施工方案，逐层浇筑，可相互间隔8d以上，1.6m厚，抗缩钢筋网可放置在下层1.6m的上混凝土表面。这种方法能很好地降低温度，还能够节省原料，减少大量的人力、物力，对施工工程的顺利完成，都起到很好的促进作用。
3.8 提高施工时的技术含量
工程施工时，要对混凝土尤其插筋附近的混凝土进行多次振捣、抹压和养护。因为钢筋受温度影响比较快，非常容易出现温度极差，这也是发生初期裂缝的重点部位，因此，在混凝土开始凝结时，要注意抹压，加强养护，使混凝土的抗拉能力进一步增强。
此外，水泥大体积施工过程中，还要时刻注意天气变化，要做到未雨绸缪，做好防晒和防雨准备，还要在基坑周围开设盲沟和集水井，预防大雨倒灌进仓号内，造成不必要的经济损失，进一步提高混凝土的施工质量。
参考文献
[1] 葛建华，雪平.大体积混凝土施工的温升控制措施
[J].交通科技，2002，（5）：9-11.
[2] 蒋叶萍.大体积混凝土施工和质量控制[J].西部探矿工程，2002，（1）：27-28.
[3] 韩亦斌.大体积混凝土施工中的温度控制[J].施工技术，2002，（8）：51-52.