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【摘要】目前，大中体积整体现浇钢筋混凝土基础和构筑物使用比较多，这类结构不论在施工过程中或投产使用期间，由于温度应力和收缩应力的共同作用，往往使钢筋混凝土结构产生裂缝，给工程带来不同程度的伤害。由温度、收缩和膨胀等因素引起的裂缝起因是结构有变形要求，当变形得不到满足时，也就是当变形受到约束时引起应力，当这个应力超过混凝土抗拉强度时才引起裂缝。本文通过对大体积混凝土裂缝产生的原因和类型的论述，从各个环节提出了预防裂缝的综合措施。
【关键词】大体积钢筋混凝土;温度裂缝;抗拉强度
就大中体积整体浇筑混凝土结构而言，为了满足生产工艺和构造要求，其截面尺寸往往很大，所以外荷载或次应力引起的裂缝可能性很小。但是由于结构截面大，水泥用量多，水泥和水化合所释放水化热就会产生较大的温度变化和收缩作用，由此造成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土裂缝的主要原因。这种裂缝大致分为两种：
第一种，表面裂缝：大中体积混凝土浇灌后，水泥和水化合所产生的大量水化热，使混凝土内部温度不断上升（其中包括绝热温度，浇注温度、散热温度三者叠加），当气温下降，特别是气温骤降，从而形成混凝土结构中心温度高，表面温度低这样一个温度梯度。使混凝土内部产生压应力，外部产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。
第二种，贯穿裂缝：大中体积混凝土浇筑初期，混凝土处于升温阶段及塑性状态，弹性模量很小，变形变化所引起的应力很小，故温度应力一般可忽略不计。但过了数日，混凝土逐渐降温，这个温差引起的变形加上混凝土多余水分蒸发(混凝土中约20%水分用于硬化，将近80%的水分要蒸发)时引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束时又引起拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个表面就会产生贯穿裂缝。
因此，从控制裂缝的观点来讲，表面裂缝危害较小，而贯穿裂缝则要影响结构的整体性，耐久性和防水性，影响正常使用。尽量避免表面裂缝，坚决控制贯穿裂缝的开展，就成为建筑工作者的最大努力目标。
为了控制裂缝的开展，我们应着重从施工、设计两方面采取一系列措施以控制温升，延缓降温速率，减小混凝土收缩等。但这些措施不是孤立的，而是相互关联、相互制约的。必须结合实际全面考虑，合理采用，才能收到效果。
１．施工方面
1.1优选水泥品种：大中体积混凝土结构引起裂缝主要原因是水泥水化热的大量积聚。使混凝土出现早期温升和后期降温现象。为此，在施工中可选用水化热较低的水泥，以降低水泥水化所产生的热量。
（1）宜选用中低热水泥品种，诸如：大坝水泥、普通硅酸盐水泥等。
（2）充分利用混凝土的中后期强度，可根据实际承受荷载情况，采用R60或R90替代R28天作为设计强度。尽可能的降低水泥用量，降低水灰比。由于水泥量减少，水泥的水化热减小，从而降低了混凝土的温升。
1.2严格控制集料级配：根据施工的具体条件，尽量增加组细骨料粒径，可减少用水量，混凝土的收缩和沁水可随之减小。粗细骨料的粒径加大，容易引起混凝土的离析，强度的降低。因此必须调整好级配比例，施工时加强浇筑和振捣工作。还可以再设计允许条件下，在骨料中添加大粒径的块石料（粒径不得大于15厘米）掺加量不得超过25%。
1.3严格控制砂、石料中的含泥量：如果砂、石料中的含泥量超过规范要求，不仅增加了混凝土的收缩，同时又降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂很不利。
1.4选用合适的缓凝、减水等外加剂，以改善混凝土的性能，延长混凝土的凝结时间。
1.5控制好混凝土坍落度，不宜过大，一般在120±20mm即可。
1.6养护工作必须细致：尽量减少混凝土内部温升的前提下，大体积混凝土的养护是一项十分关键的工作。养护主要控制混凝土中心与混凝土表面的温差值，以减少变形。比如混凝土内部降温法，在混凝土内部预埋水管，冲入冷却水，降低混凝土内部温度；或采用表面覆盖保温法，延长养护时间，减少混凝土内外部温差。
1.7施工方法：目前国内外一般都采用设置永久伸缩缝、后浇带、隔断分浇等方法来释放温度和收缩应力，以控制裂缝的展开。
2.设计方面
在设计构造上，重点应放在改善构筑物的构造和配筋，减少构筑物的内外约束等两个方面。
2.1设置滑动层，在遇有约束作用较大的岩石类地基、较厚的混凝土垫层时，可在地基或垫层与基础的接触面上涂刷沥青、1-2厘米沥青砂或二毡二油，以减少地基水平阻力系数。
2.2设置缓冲层：在底板地梁、坑内水沟等键槽部位，可用3-5厘米厚的聚苯乙烯泡沫塑料做垂直隔离，以缓和地基对基础收缩时的侧向压力。
2.3改善应力集中：工业与民用建筑的各种底板、墙板、顶板以及箱型基础和其他构筑物，都可能遇到各种方、圆、矩形孔洞，还有一些构筑物在长度方向遇有断面突然变化的情况。在孔洞和变截面的部位，由于温度、收缩作用，也会产生应力集中而导致裂缝。对此可采取：
a.在孔洞四边增配斜向钢筋、钢筋网片和护边角铁。
b.首先应尽量避免构筑物的截面突变而产生应力集中。当不可避免断面突变时，可做局部处理，将断面做成逐步过渡的形式，同时增配抗裂钢筋。
2.4增设“暗梁”：在水池、地坑等现浇钢筋混凝土构筑物施工时，为了防止底板和墙板、墙板和墙板每个施工流水段之间约束应力的作用而引起裂缝以及防止墙板施工区端上部出现边缘效应引起的上宽下窄的裂缝。可在这些薄弱部位增大配筋率，提高混凝土极限抗拉伸直，控制裂缝开展。 [科]
【参考文献】
［１］王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑出版社，2001.
［２］吴中伟.高性能混凝土[M].北京：中国铁道出版社，1999.
【关键词】大体积钢筋混凝土;温度裂缝;抗拉强度
就大中体积整体浇筑混凝土结构而言，为了满足生产工艺和构造要求，其截面尺寸往往很大，所以外荷载或次应力引起的裂缝可能性很小。但是由于结构截面大，水泥用量多，水泥和水化合所释放水化热就会产生较大的温度变化和收缩作用，由此造成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土裂缝的主要原因。这种裂缝大致分为两种：
第一种，表面裂缝：大中体积混凝土浇灌后，水泥和水化合所产生的大量水化热，使混凝土内部温度不断上升（其中包括绝热温度，浇注温度、散热温度三者叠加），当气温下降，特别是气温骤降，从而形成混凝土结构中心温度高，表面温度低这样一个温度梯度。使混凝土内部产生压应力，外部产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。
第二种，贯穿裂缝：大中体积混凝土浇筑初期，混凝土处于升温阶段及塑性状态，弹性模量很小，变形变化所引起的应力很小，故温度应力一般可忽略不计。但过了数日，混凝土逐渐降温，这个温差引起的变形加上混凝土多余水分蒸发(混凝土中约20%水分用于硬化，将近80%的水分要蒸发)时引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束时又引起拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个表面就会产生贯穿裂缝。
因此，从控制裂缝的观点来讲，表面裂缝危害较小，而贯穿裂缝则要影响结构的整体性，耐久性和防水性，影响正常使用。尽量避免表面裂缝，坚决控制贯穿裂缝的开展，就成为建筑工作者的最大努力目标。
为了控制裂缝的开展，我们应着重从施工、设计两方面采取一系列措施以控制温升，延缓降温速率，减小混凝土收缩等。但这些措施不是孤立的，而是相互关联、相互制约的。必须结合实际全面考虑，合理采用，才能收到效果。
１．施工方面
1.1优选水泥品种：大中体积混凝土结构引起裂缝主要原因是水泥水化热的大量积聚。使混凝土出现早期温升和后期降温现象。为此，在施工中可选用水化热较低的水泥，以降低水泥水化所产生的热量。
（1）宜选用中低热水泥品种，诸如：大坝水泥、普通硅酸盐水泥等。
（2）充分利用混凝土的中后期强度，可根据实际承受荷载情况，采用R60或R90替代R28天作为设计强度。尽可能的降低水泥用量，降低水灰比。由于水泥量减少，水泥的水化热减小，从而降低了混凝土的温升。
1.2严格控制集料级配：根据施工的具体条件，尽量增加组细骨料粒径，可减少用水量，混凝土的收缩和沁水可随之减小。粗细骨料的粒径加大，容易引起混凝土的离析，强度的降低。因此必须调整好级配比例，施工时加强浇筑和振捣工作。还可以再设计允许条件下，在骨料中添加大粒径的块石料（粒径不得大于15厘米）掺加量不得超过25%。
1.3严格控制砂、石料中的含泥量：如果砂、石料中的含泥量超过规范要求，不仅增加了混凝土的收缩，同时又降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂很不利。
1.4选用合适的缓凝、减水等外加剂，以改善混凝土的性能，延长混凝土的凝结时间。
1.5控制好混凝土坍落度，不宜过大，一般在120±20mm即可。
1.6养护工作必须细致：尽量减少混凝土内部温升的前提下，大体积混凝土的养护是一项十分关键的工作。养护主要控制混凝土中心与混凝土表面的温差值，以减少变形。比如混凝土内部降温法，在混凝土内部预埋水管，冲入冷却水，降低混凝土内部温度；或采用表面覆盖保温法，延长养护时间，减少混凝土内外部温差。
1.7施工方法：目前国内外一般都采用设置永久伸缩缝、后浇带、隔断分浇等方法来释放温度和收缩应力，以控制裂缝的展开。
2.设计方面
在设计构造上，重点应放在改善构筑物的构造和配筋，减少构筑物的内外约束等两个方面。
2.1设置滑动层，在遇有约束作用较大的岩石类地基、较厚的混凝土垫层时，可在地基或垫层与基础的接触面上涂刷沥青、1-2厘米沥青砂或二毡二油，以减少地基水平阻力系数。
2.2设置缓冲层：在底板地梁、坑内水沟等键槽部位，可用3-5厘米厚的聚苯乙烯泡沫塑料做垂直隔离，以缓和地基对基础收缩时的侧向压力。
2.3改善应力集中：工业与民用建筑的各种底板、墙板、顶板以及箱型基础和其他构筑物，都可能遇到各种方、圆、矩形孔洞，还有一些构筑物在长度方向遇有断面突然变化的情况。在孔洞和变截面的部位，由于温度、收缩作用，也会产生应力集中而导致裂缝。对此可采取：
a.在孔洞四边增配斜向钢筋、钢筋网片和护边角铁。
b.首先应尽量避免构筑物的截面突变而产生应力集中。当不可避免断面突变时，可做局部处理，将断面做成逐步过渡的形式，同时增配抗裂钢筋。
2.4增设“暗梁”：在水池、地坑等现浇钢筋混凝土构筑物施工时，为了防止底板和墙板、墙板和墙板每个施工流水段之间约束应力的作用而引起裂缝以及防止墙板施工区端上部出现边缘效应引起的上宽下窄的裂缝。可在这些薄弱部位增大配筋率，提高混凝土极限抗拉伸直，控制裂缝开展。 [科]
【参考文献】
［１］王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑出版社，2001.
［２］吴中伟.高性能混凝土[M].北京：中国铁道出版社，1999.