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1．大體積混凝土裂縫形成的原因

大體積混凝上常見的質量問題就是混凝上結構產生裂縫。開裂主要與水化熱、溫差、混凝土收縮等因素有關，是由于混凝土的變形受到約束而產生的。如果沒有約束，則混凝土可以自由伸縮，就不會出現裂縫。與約束有關的因素如下[1]：

（1）水化熱與約束：大體積混凝土在澆筑振搗以后，水泥開始產生大量的水化熱，由于混凝上表面散熱的影響，混凝土中心溫度向表面遞減，由溫度的不同導致混凝土內外變形不統一，中心混凝土與邊緣混凝土變形不一致，因而產生溫度應力。由所受約束的不相同而導致產生溫度應力大小也不相同。當混凝土抗拉應力不能抵抗溫度應力的作用時，結構就會產生裂縫。

（2）地基和老混凝土與約束：當混凝土澆筑在比較堅硬的基巖或老混凝土上時，混凝土澆注初期的水化熱升溫，產生膨脹，受到巖石或老混凝土的約束，將產生較小的壓應力。而當混凝土溫度繼續下降時，由于基巖或老混凝土對溫降引起的收縮變形約束的結果，混凝土塊內將出現較大的拉應力，但混凝土塊由最高溫度降至施工期準穩定溫度場，需要經歷很長的時間。在這種約束當中，比較危險的情況是：當基礎塊混凝土，在早齡期遇到氣溫驟降，在混凝土塊表層，首先出現表面裂縫，而在后期混凝土塊繼續降溫過程中產生的拉應力，使表面裂縫不斷向縱深發展，因而形成破壞性的深層裂縫和貫穿性裂縫。

（3）溫差與約束：在施工期間，外界氣溫的突然下降會引起混凝土開裂。因為，外界氣溫下降越多，則內外溫差越大，溫差越大，溫度應力就越大。更本質地說，由于溫差大，外部混凝土與中心混凝土的變形差變得更大，變形差越大，結構所承受的變形應力越大，當應力差出現負值時，則會出現裂縫。

（4）混凝土收縮與約束：混凝土的收縮，也是產生裂縫的重要原因。由于對混凝土各項性能的特殊要求，實際所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有約20%的水是水泥水化所必須的，其余的都要被蒸發掉。水分蒸發之后，引起混凝土收縮，當收縮受到約束時，則產生收縮應力，當收縮應力大于當時混凝上的抗拉應力時，則裂縫隨之產生。

2．大體積混凝土施工中的裂縫控制對策

大體積混凝土的溫度裂縫問題給許多工程帶來了一系列的挑戰，因此，需要在總結前人經驗的基礎上繼續深入研究。如何防止大體積混凝土的溫度裂縫，需要找到其產生的原因和影響因素，找到恰當的對策，采取恰當的措施，做到盡量避免和減少。

2.1合理分縫分塊

在大體積混凝土施工過程中，為了有效降低大體積混凝土的內外溫差，常采用分塊澆筑。分塊澆筑又可分為分層澆筑法和分段跳倉澆筑法兩種。分層澆筑法目前有全面分層法、分段分層法、斜面分層法3種澆注方案。在時間允許的條件下，可將大體積混凝土結構采用分層多次澆注，施工層之間按施工縫處理，即薄層澆筑技術，它可以使混凝土內部的水化熱得以充分地散發，應該注意的是分層澆筑的間歇時間。

2.2降低澆筑溫度

要降低混凝土的最高溫度和溫差，比較直接的措施是降低澆筑溫度，但其實施必須擁有一定的條件才能實現，在特大型工程中可能才用得到。降低澆筑溫度的具體措施包括[4]：（1）降低原材料溫度，如做好水泥散熱、骨料澆水冷卻和預冷等；（2）采用冷卻拌和水與加冰拌和；（3）澆筑前預冷混凝土；（4）減少運輸途中的熱量倒灌，包括減小運輸距離，采用特制的保溫罐車，用保溫材料包裹混凝土泵送管道等。在大體積混凝土的施工中比較實用的措施是做好水泥散熱工作、對骨料澆水冷卻、采用冷卻拌和水和減小運輸距離等。

2.3合理安排施工進度

施工進度對人體積混凝土的溫度的變化影響非常明顯。特別應該注意的是分次、分層澆筑的間歇時間。在分次當中，若間歇時間過長，則會延長施工工期，另一方面也會使老混凝土對新澆混凝土產生較大的約束，從而在上下層混凝土結合面產生難以發現的垂直裂縫。若間歇時間過短，則正處于下層混凝土升溫階段，表面溫度較高，這時覆蓋上層混凝土，就會明顯地不利于下層混凝土的散熱，同時也容易導致上層混凝土升溫，就有可能超過混凝土要求的最高溫升，從而加大混凝土產生裂縫的可能性[5]。因此，選擇上層混凝上覆蓋的適宜時間應是在下層混凝土溫度己降到一定值時，即上層混凝土溫升倒加到下層后，下層混凝土溫度回升值不大于原混凝土最高溫升。

2.5養護措施

目前，大體積混凝土常用的養護方法是保溫隔熱法。其中在嚴寒地區可采用托克托古爾法。采用的表面保溫材料包括：保溫被、不吸水的泡沫塑料板、聚苯乙烯泡沫塑料板、草袋、砂層保溫及噴涂保溫層等。在盡量減少混凝上內部溫升的前提下，大體積混凝土的養護是一項關鍵的工作，必須切實做好。養護的主要目的是保持適宜的溫度和濕度條件，混凝土的保溫措施常常也起到保濕的效果，因此兼收兩方面的效果。

綜上所述，在大體積混凝土的施工中，采取綜合措施進行溫度控制與裂縫控制，能提高施工效率、提高混凝土的施工質量，減小勞動力的消耗、降低勞動強度、節省工效、加快施工進度、降低工程造價、具有較高的實用性和經濟效益。

參考文獻：

[1]蔡正詠，混凝上性能，北京：中國建筑工業出版社，1981.

[2]陳譚生，通過控制大體積混凝土的內外約束限制其開裂，現代道橋技術新進展，2003年.

[3]公路橋涵設計規范，北京：人民交通出版社，1995年

[4]霍凱成，大體積混凝土溫控與防裂技術研究，武漢理工大學，碩士論文，2004年

[5]阮靜葉等，大跨徑箱梁混凝土的水化熱溫度研究，中國上木工程學會及結構工程學會第十四屆年會論文集，2006年

摘要：大體積混凝上常見的質量問題就是混凝上結構產生裂縫。本文首先分析了大體積混凝土裂縫產生的原因，其次，提出了大體積混凝土裂縫控制的具體對策。

關鍵詞：大體積混凝土；裂縫；措施