【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大體積混凝土施工越來越多，但在施工的過程中，經(jīng)常會遇到各種原因產(chǎn)生的裂縫問題，最后為工程結(jié)構(gòu)埋下嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，因此，應(yīng)分析裂縫產(chǎn)生的原因，在施工的過程中采取必要的措施，嚴(yán)格控制裂縫的等級，以保證工程的質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】大體積混凝土；裂縫等級；防治措施
一、前言
我國《大體積混凝土施工規(guī)范》GB50496-2009里規(guī)定：混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計(jì)會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土，稱之為大體積混凝土�，F(xiàn)代建筑中時(shí)常涉及到大體積混凝土施工，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等。它主要的特點(diǎn)就是體積大，一般實(shí)體最小尺寸大于或等于1m。它的表面系數(shù)比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部升溫比較快，為裂縫的產(chǎn)生埋下了隱患。所以必須分析裂縫產(chǎn)生的原因并采取必要的措施，來保證施工的質(zhì)量[1]。
二、裂縫產(chǎn)生的原因
大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。常見的原因由以下幾種。
2.1水化熱引起的裂縫
混凝土本身在硬化過程中內(nèi)外溫差較大引起的，砼結(jié)構(gòu)在硬化過程中水泥放出大量水化熱，且主要集中在澆筑后的7d左右，一般每克水泥可以放出500J左右的熱量，如果以水泥用量350kg/m3 ～550kg/m3來計(jì)算，每立方米混凝土將釋放出17500KJ～27500KJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升高（可達(dá)70℃左右，甚至更高）尤其對大體積混凝土來講，這種現(xiàn)象更加嚴(yán)重，砼表面和內(nèi)部產(chǎn)生較大溫差，內(nèi)部砼膨脹，而外部砼經(jīng)散熱溫度降低而產(chǎn)生收縮，形成裂縫[2]。
2.2 外界溫度變化引起的裂縫
大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間，外界氣溫的變化對防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生起著很大的影響。混凝土內(nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫度和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系，外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也就會愈高；如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內(nèi)外溫差梯度。如果外界溫度的下降過快，會造成很大的溫度應(yīng)力，極其容易引發(fā)混凝土的開裂。另外外界的濕度對混凝土的裂縫也有很大的影響，外界的濕度降低會加速混凝土的干縮，也會導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。
2.3 收縮引起的裂縫
混凝土在空氣重硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。混凝土的收縮類型有很多種，其中引起混凝土開裂的主要包括干燥收縮和塑性收縮[3]。
1、干燥收縮
干燥收縮是指混凝土硬化后，在干燥或外界溫度很高的環(huán)境下，混凝土內(nèi)部的水分不斷向外散失，引起混凝土由外向內(nèi)的干縮變形裂縫。
2、塑性收縮
塑性收縮是指混凝土澆注后仍處于塑性狀態(tài)時(shí)，由于表面水分蒸發(fā)過快而產(chǎn)生的裂縫，這類裂縫多在表面出現(xiàn)，形狀不規(guī)則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，深度一般不超過50mm。混凝土結(jié)構(gòu)在炎熱或大風(fēng)天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是被基礎(chǔ)、模板吸水過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮，此時(shí)混凝土強(qiáng)度趨近于零，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。
從混凝土中蒸發(fā)和吸收水分的速度越快，塑性收縮裂縫越易產(chǎn)生。而商品混凝土由于為了滿足可泵性、流動(dòng)性，混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，再加上夏季施工中及大體積混凝土中摻加緩凝劑，其緩凝時(shí)間達(dá)10小時(shí)左右，導(dǎo)致混凝土初凝時(shí)環(huán)境溫度處于最高狀態(tài)，表面失水嚴(yán)重，出現(xiàn)裂紋。
2.4 其他因素的影響
結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降會導(dǎo)致沉陷裂縫的產(chǎn)生，或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔�，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土融化后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
三、大體積砼裂縫的防治措施
3.1材料的選擇
1、選擇合適水泥
在保證混凝土良好工作性能的情況下，水泥盡量選擇水化熱低、水化熱不集中的品種，如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥或復(fù)合水泥。
2、增加粉煤灰摻量
粉煤灰的摻入可以提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低水化熱，有效改善砼的黏塑性，并可代替部分水泥，減少砼的用水量和水泥用量，提高密實(shí)度和強(qiáng)度，提高抗裂性。
3、摻入適量的外加劑
在砼中摻入適量的外加劑，減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善混凝土的拌合性能，提高其力學(xué)性能，從而避免或大大減輕砼結(jié)構(gòu)的開裂。
3.2 施工時(shí)采取的措施
1、對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固
2、混凝土的澆筑方法可用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，不得留施工縫。
3、大體積混凝土施工采取分層澆筑混凝土?xí)r，水平施工縫的處理應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。
4、混凝土的拌制、運(yùn)輸必須滿足連續(xù)澆筑施工以及盡量降低混凝土出罐溫度等方面的要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1）當(dāng)炎熱季節(jié)澆筑大體積混凝土?xí)r，混凝土攪拌場站宜對砂、石骨料采取遮陽、降溫措施；2）當(dāng)采用泵送混凝土施工時(shí)，混凝土的運(yùn)輸宜采用混凝土攪拌運(yùn)輸車，混凝土攪拌運(yùn)輸車的數(shù)量應(yīng)滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求。
5、在大體積混凝土施工時(shí)可以事先預(yù)留孔道，，在混凝土施工期間可通入冷卻循環(huán)水，以便加快內(nèi)部熱量的散發(fā)。
6、在混凝土澆筑過程中，應(yīng)及時(shí)清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般較大，泌水現(xiàn)象也較嚴(yán)重，不及時(shí)清除，將會降低結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量。
7、混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時(shí)按溫控技術(shù)措施的要求進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。
8、塑料薄膜、草袋可作為保溫材料覆蓋混凝土和模板，在寒冷季節(jié)可搭設(shè)擋風(fēng)保溫棚。覆蓋層的厚度應(yīng)根據(jù)溫控指標(biāo)的要求計(jì)算。
9、在大體積混凝土拆模后，應(yīng)采取預(yù)防寒潮襲擊、突然降溫和劇烈干燥等措施。
四、結(jié)語
綜上所述，大體積砼產(chǎn)生裂縫的原因是多種多樣的，裂縫控制是個(gè)系統(tǒng)工程，涉及設(shè)計(jì)、施工、材料、生產(chǎn)、現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)等多方面，為了保證工程的質(zhì)量，必須在設(shè)計(jì)、施工等過程中采取相應(yīng)的、可靠的技術(shù)措施才能有效地控制和減少大體積砼裂縫的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)：
[1] 大體積混凝土施工規(guī)范.[M] 北京：中國計(jì)劃出版社，2009
[2] 劉昌濟(jì)，王斌.[J] 大體積混凝土裂縫原因分析及控制措施，2005
[3] 劉春燕，節(jié)春利.[J] 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施綜述，2013
