路好春

摘 要：大體積混凝土的特點除體積較大外，更主要是由于混凝土的水泥水化熱不易散發(fā)，在外界環(huán)境或混凝土內(nèi)力的約束下，極易產(chǎn)生溫度收縮裂縫。

關(guān)鍵詞：建筑施工，大體積混凝土，裂縫控制

引言

大體積混凝土的特點除體積較大外，更主要是由于混凝土的水泥水化熱不易散發(fā)，在外界環(huán)境或混凝土內(nèi)力的約束下，極易產(chǎn)生溫度收縮裂縫。因此僅用混凝土的幾何尺寸大小來定義大體積混凝土，就容易忽視溫度收縮裂縫及為防止裂縫而應(yīng)采取的施工要求。目前建筑工程中經(jīng)常使用的高強、高性能混凝土，由于單方水泥用量大，即使最小邊尺寸很小，水化熱也不能忽視，也應(yīng)按大體積混凝土對待，必須采取溫度控制措施。

1 合理布置分布鋼筋間距

混凝土是以水泥為主要膠結(jié)材料，拌合一定比例的粗、細骨料和水，一般還加入少量的各種添加劑，經(jīng)過攪拌、注模、振搗、養(yǎng)護等工序，逐漸凝固硬化而成的人工混合材料。各種組成材料的成分、性質(zhì)和相互比例，以及設(shè)備和硬化過程中的各種條件和環(huán)境因素，都會對混凝土的力學(xué)性能產(chǎn)生不同程度的影響。如進行適當(dāng)?shù)呐浣睿m然適當(dāng)?shù)呐浣畈荒苡行У淖柚沽芽p的產(chǎn)生，但適當(dāng)?shù)呐浣羁梢约s束混凝土的塑性變形，從而分擔(dān)混凝土的內(nèi)應(yīng)力，加強結(jié)構(gòu)的整體性和減小溫度裂縫的寬度，同時也提高了混凝土的極限拉伸。在實際大體積混凝土的工程中，配置鋼筋并非越多效果越好。混凝土配置鋼筋不僅能夠提高混凝土的極限拉伸，同時還增加了混凝土的自約束應(yīng)力。當(dāng)混凝土發(fā)生收縮時，鋼筋不收縮，因而必然產(chǎn)生收縮應(yīng)力，但在配筋率比較低的條件下，收縮應(yīng)力是微小的，一般可以忽略不計。但是當(dāng)配筋率比較高的情況下，產(chǎn)生的收縮應(yīng)力就可以導(dǎo)致混凝土開裂。變形鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生的粘結(jié)力要遠大于光圓鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生的粘結(jié)力，更能有效的約束混凝土的塑性變形，控制溫度裂縫的寬度。所以，在大體積混凝土的配筋過程中，要根據(jù)情況盡可能的選用變形鋼筋。

2 避免采用高強混凝土

高強混凝土的劃分范圍，國內(nèi)外沒有一個確定的標準。從我國現(xiàn)今的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工技術(shù)水平出發(fā)，也考慮到混凝土材性的變化，采用高強混凝土雖然可以提高混凝土的抗壓強度，但是混凝土的抗拉強度隨著抗壓強度增長增長緩慢，而且高強混凝土的明顯呈現(xiàn)出“脆性”，極限應(yīng)變變小，更容易產(chǎn)生裂縫。采用高強混凝土必然要提高水泥的標號、減小水灰比或者使用各種聚合物作為膠結(jié)材料來代替水泥，這不僅使施工過程和施工質(zhì)量難以保證，并且提高了工程造價。所以，基礎(chǔ)混凝土宜選用中低強度混凝土，強度等級宜在 C20～C35的范圍內(nèi)選用，利用后期強度R60。

3 水泥的選擇

大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的最主要的原因是因為水泥水化時釋放出大量的熱量在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。為此，在施工中應(yīng)合理的選用選用低熱和中熱水泥以及盡量減少單位水泥用量，從根本上控制因水泥的水化熱引起的溫升。一般來說水泥用量每增減10kg，度亦相應(yīng)升降1℃。日前，在工程中常用的水泥，主要有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。在一些特殊工程中，還使用專用水泥和特性水泥，如鋁酸鹽水泥、膨脹水泥、快硬水泥、低熱水泥和抗硫酸鹽水泥等。

為了降低因水泥水化產(chǎn)生的熱量引起的溫升，在保證基礎(chǔ)有足夠的強度滿足使用要求的前提下，可以利用混凝土60天或90天的后期強度，這樣既可以避免混凝土在前期就釋放出大量的水化熱而使混凝土產(chǎn)生較大的溫差，也可以減少混凝土中水泥的用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫升。

4 骨料的選擇

在混凝土中，砂、石等粗細骨料的體積占混凝土體積的70%以上，起到骨架的作用。在選用骨料的時候應(yīng)優(yōu)先選用熱學(xué)性能好的骨料。因骨料占混凝土組成比例的絕大部分，因此混凝土的熱學(xué)性能在很大程度上取決于骨料的礦物性質(zhì)，優(yōu)先選用熱學(xué)性能好的骨料是混凝土溫度控制的基本措施之一。目前，我國各地工程所需的骨料是就地取材的天然骨料，對于天然骨料應(yīng)該按規(guī)范要求進行物理力學(xué)性能試驗。

5 摻入其他材料

在混凝土中摻入聚丙烯網(wǎng)狀纖維是利用“抗”的方法來阻止裂縫的出現(xiàn)和裂縫的開展。其原理主要在于，混凝土中水泥作為膠凝材料來握裹聚丙烯網(wǎng)狀纖維，這些聚丙烯網(wǎng)狀纖維起到微細配筋作用，利用水泥和聚丙烯網(wǎng)狀纖維之間的握裹力來消耗混凝土變形開裂能量、調(diào)高混凝土的韌性、掌托骨料和減少混凝土離析泌水，從而控制水泥基體內(nèi)部微細裂縫的生成和擴展，提高混凝土的抗裂性能。

另外，在混凝土中摻用粉煤灰作為混合料，在我國已經(jīng)廣泛使用。通過實驗，在混凝上中摻入適量的粉煤灰后，不但可以節(jié)約水泥，降低工程造價，而且混凝土的許多性能都可獲得改善。在混凝土中摻入適量的粉煤灰，使水泥的用量減少，水泥中放熱量大、放熱速度快的鋁酸三鈣和硅酸三鈣的含量減少，造成了摻入了粉煤灰的混凝土放熱速度慢，放熱量少。

6 大體積混凝土的處理

用木抹子進行表面提漿找平處理，以閉合水裂縫，初步標高用長刮桿刮平，再用木抹子收壓兩遍，這樣既能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，又能防止因混凝土沉落而出現(xiàn)裂縫，減少內(nèi)部微裂，增加混凝土密實度，提高混凝土抗裂性能。在混凝土二次收面時立即覆蓋一層彩條布，并澆水養(yǎng)護。及時調(diào)節(jié)運輸車輛，防止壓車，斷車而造成坍落度損失，影響泵送和基礎(chǔ)澆筑質(zhì)量。

保溫養(yǎng)護過程中，應(yīng)保持混凝上表面濕潤。保溫可以提高混凝土的表面抗裂能力。有資料表明，潮濕養(yǎng)護時，混凝土極限拉伸值比干燥養(yǎng)護時要大20-50%。在常溫季節(jié)，混凝土終凝后也可采取蓄水養(yǎng)護的辦法，替代前兩種保濕保溫養(yǎng)護辦法。根據(jù)混凝土內(nèi)外溫差數(shù)據(jù)，及時調(diào)整蓄水高度，也能收到預(yù)期效果。

結(jié)語

為了防止大體積混凝土的變形開裂，僅僅控制溫度是不夠的，還需要采取其它一定的技術(shù)措施來防止混凝土的開裂。比如優(yōu)化混凝土的配合比、選擇合適水泥的品種來提高混凝土的抗裂能力；改善混凝土結(jié)構(gòu)的約束條件、改善混凝土的養(yǎng)護條件、嚴格控制混凝土的施工質(zhì)量來防止混凝土的開裂等等。這些措施不是孤立的，而是相互聯(lián)系、相互制約的、在實施的過程中必須結(jié)合結(jié)構(gòu)的要求、現(xiàn)場的情況來全面考慮，合理采用。