論文 關鍵詞：裂縫成因；施工控制
論文摘要：隨著科技進步，高層建築和大跨徑的橋樑得到迅速 發展 ，大體積混凝土結構的應用日益普遍。在施工過程中，如果不採取正確的施工方法和有效的控制措施，混凝土的內外溫差一般都會大於25℃，很容易造成混凝土大面積裂縫，這些裂縫會給有害物質提供方便的侵入點，使裂縫不斷擴大，影響結構的使用，甚至造成結構的破壞。因此，除滿足一般混凝土的要求外，大體積混凝土結構的裂縫控制尤為重要。
1 裂縫的表現形式與成因分析
1.1 表現形式
由於混凝土沉縮、表麵塑性收縮產生的表面淺層裂縫。該類裂縫一般在平面內分布無規則且較短，不影響結構使用，僅作表面防護處理即可。
由於混凝土升溫過高、溫差過大或降溫過快產生的深層、通長或貫穿裂縫。該類裂縫一般首先出現在長邊方向的中部、邊角處和截面突然變化處，影響結構整體受力和使用耐久性。
1.2 成因分析
大體積混凝土裂縫主要由以下三方面的原因引起：
混凝土在凝固初期產生大量的水化熱，致使內部溫度迅速升高，體積膨脹擴大，此時由於受基岩或前期混凝土的約束產生壓應力。在混凝土凝固後期冷卻收縮時，則產生拉應力，且拉應力大於升溫膨脹產生的壓應力值。當拉應力超過混凝土的極限抗拉應力時，則會在混凝土內部產生裂縫，可能發展成貫穿裂縫，對結構造成極大的破壞。
在混凝土澆筑後外界氣溫突然下降，在混凝土內外部產生較大溫差，使混凝土表面產生很大的溫度拉應力，形成表面裂縫。
混凝土在澆筑後，因塑性收縮和縮水收縮而產生的表面收縮裂縫。
其中，由於後兩方面原因引起的裂縫，只要我們按照規範要求進行正常的養護，均可以得到有效控制和避免。而第一方面由水泥水化熱引起的較大溫差則是大體積混凝土產生溫度裂縫最直接、最根本的原因，也是我們在施工中必須克服的難題之一。
2 溫差控制與防裂
根據《塊體基礎大體積砼施工技術規程》YBJ224-91規定，大體積混凝土工程施工前，應對施工階段大體積混凝土澆築塊體的溫度進行驗算，確定施工階段大體積混凝土澆築塊體的升溫峰值、里外溫差及降溫速度的控制指標，制定溫控施工的技術措施。通過溫控施工技術措施的落實，確保施工質量、防止有害裂縫、特別是貫穿裂縫的產生。混凝土表面溫度裂縫寬度應小於0.3mm。
2.1 合理選材，改善配比
2.1.1原材料控制。
水泥：採用水化熱較低和凝結時間較長的水泥，如礦渣水泥、大壩水泥或粉煤灰水泥等。在材料比選時，應對不同種類和品牌的水泥取樣進行水化熱試驗，經過分析比較，優先選用同量同等條件下水化熱較低的水泥。
粗骨料：採用5mm～31.5mm連續級配碎石，針片狀顆粒含量不應大於10％，含泥量不應大於1％。
細骨料：採用級配良好、質地堅硬的優質中粗河砂，含泥量不應大於2％，細度模數控制在2.3mm～2.7mm之間。
水：達到飲用水標準。
粉煤灰：粉煤灰是一種優質的摻和料，使用時應選擇一級粉煤灰，儘可能選用細度模數大且燒失量低的粉煤灰。
外加劑：採用緩凝高效減水劑。
2.1.2 改善配比。
儘可能降低水泥用量。 根據水化熱溫升經驗公式：T=To+Q／N+L／50(式中：T—水化熱溫升，℃；To—混凝土入模溫度，℃；Q—每立方米混凝土水泥用量，Kg／m3；N—試驗常數，早強類水泥取9，普通水泥取10，礦渣類水泥取11；L—每立方米混凝土粉煤灰用量，Kg／m3。)可知，每立方米混凝土每減少10Kg水泥用量，混凝土的水化熱溫升降低1℃左右。因此，在保證混凝土強度的前提下，儘可能降低水泥用量是最可靠的控溫措施之一。水泥用量一般不應超過350Kg／m3。
參用粉煤灰。混凝土摻加粉煤灰主要是為了取代部分水泥，減少水泥用量，降低水化熱，同時還可以充當填充材料，並改善混凝土的和易性。粉煤灰用量一般為水泥用量的30％～40％。
摻加高效減水劑。混凝土摻加高效減水劑有雙重作用，一方面使混凝土緩凝，以推遲水化熱峰值的出現，使混凝土表面溫度梯度減少；另一方面可以降低水灰比，避免水灰比過大產生塑性收縮。
2.2施工過程控制
控制混凝土的出機溫度和澆築溫度。研究表明：對混凝土出機溫度影響最大的是碎石和水的溫度，砂的溫度次之，水泥的溫度影響最小。因此，降低出機溫度的最有效辦法就是降低碎石的溫度。在氣溫較高時，為防止太陽的直接照射，砂石堆場應設遮陽棚；必要時，部分拌和用水以碎冰形式加入。為了保證混凝土的均勻性，在攪拌終了前，應使混凝土拌和物中的冰全部溶化。
為了控制混凝土的澆築溫度，可加快運輸速度，縮短運輸時間，在運輸途中儘量放慢攪拌速度。在氣溫較高時，對運輸車的攪拌罐噴淋冷水，減少運輸過程中吸收太陽的輻射熱。同時，加大澆築強度，縮短澆築時間。
論文摘要：隨著科技進步，高層建築和大跨徑的橋樑得到迅速 發展 ，大體積混凝土結構的應用日益普遍。在施工過程中，如果不採取正確的施工方法和有效的控制措施，混凝土的內外溫差一般都會大於25℃，很容易造成混凝土大面積裂縫，這些裂縫會給有害物質提供方便的侵入點，使裂縫不斷擴大，影響結構的使用，甚至造成結構的破壞。因此，除滿足一般混凝土的要求外，大體積混凝土結構的裂縫控制尤為重要。
1 裂縫的表現形式與成因分析
1.1 表現形式
由於混凝土沉縮、表麵塑性收縮產生的表面淺層裂縫。該類裂縫一般在平面內分布無規則且較短，不影響結構使用，僅作表面防護處理即可。
由於混凝土升溫過高、溫差過大或降溫過快產生的深層、通長或貫穿裂縫。該類裂縫一般首先出現在長邊方向的中部、邊角處和截面突然變化處，影響結構整體受力和使用耐久性。
1.2 成因分析
大體積混凝土裂縫主要由以下三方面的原因引起：
混凝土在凝固初期產生大量的水化熱，致使內部溫度迅速升高，體積膨脹擴大，此時由於受基岩或前期混凝土的約束產生壓應力。在混凝土凝固後期冷卻收縮時，則產生拉應力，且拉應力大於升溫膨脹產生的壓應力值。當拉應力超過混凝土的極限抗拉應力時，則會在混凝土內部產生裂縫，可能發展成貫穿裂縫，對結構造成極大的破壞。
在混凝土澆筑後外界氣溫突然下降，在混凝土內外部產生較大溫差，使混凝土表面產生很大的溫度拉應力，形成表面裂縫。
混凝土在澆筑後，因塑性收縮和縮水收縮而產生的表面收縮裂縫。
其中，由於後兩方面原因引起的裂縫，只要我們按照規範要求進行正常的養護，均可以得到有效控制和避免。而第一方面由水泥水化熱引起的較大溫差則是大體積混凝土產生溫度裂縫最直接、最根本的原因，也是我們在施工中必須克服的難題之一。
2 溫差控制與防裂
根據《塊體基礎大體積砼施工技術規程》YBJ224-91規定，大體積混凝土工程施工前，應對施工階段大體積混凝土澆築塊體的溫度進行驗算，確定施工階段大體積混凝土澆築塊體的升溫峰值、里外溫差及降溫速度的控制指標，制定溫控施工的技術措施。通過溫控施工技術措施的落實，確保施工質量、防止有害裂縫、特別是貫穿裂縫的產生。混凝土表面溫度裂縫寬度應小於0.3mm。
2.1 合理選材，改善配比
2.1.1原材料控制。
水泥：採用水化熱較低和凝結時間較長的水泥，如礦渣水泥、大壩水泥或粉煤灰水泥等。在材料比選時，應對不同種類和品牌的水泥取樣進行水化熱試驗，經過分析比較，優先選用同量同等條件下水化熱較低的水泥。
粗骨料：採用5mm～31.5mm連續級配碎石，針片狀顆粒含量不應大於10％，含泥量不應大於1％。
細骨料：採用級配良好、質地堅硬的優質中粗河砂，含泥量不應大於2％，細度模數控制在2.3mm～2.7mm之間。
水：達到飲用水標準。
粉煤灰：粉煤灰是一種優質的摻和料，使用時應選擇一級粉煤灰，儘可能選用細度模數大且燒失量低的粉煤灰。
外加劑：採用緩凝高效減水劑。
2.1.2 改善配比。
儘可能降低水泥用量。 根據水化熱溫升經驗公式：T=To+Q／N+L／50(式中：T—水化熱溫升，℃；To—混凝土入模溫度，℃；Q—每立方米混凝土水泥用量，Kg／m3；N—試驗常數，早強類水泥取9，普通水泥取10，礦渣類水泥取11；L—每立方米混凝土粉煤灰用量，Kg／m3。)可知，每立方米混凝土每減少10Kg水泥用量，混凝土的水化熱溫升降低1℃左右。因此，在保證混凝土強度的前提下，儘可能降低水泥用量是最可靠的控溫措施之一。水泥用量一般不應超過350Kg／m3。
參用粉煤灰。混凝土摻加粉煤灰主要是為了取代部分水泥，減少水泥用量，降低水化熱，同時還可以充當填充材料，並改善混凝土的和易性。粉煤灰用量一般為水泥用量的30％～40％。
摻加高效減水劑。混凝土摻加高效減水劑有雙重作用，一方面使混凝土緩凝，以推遲水化熱峰值的出現，使混凝土表面溫度梯度減少；另一方面可以降低水灰比，避免水灰比過大產生塑性收縮。
2.2施工過程控制
控制混凝土的出機溫度和澆築溫度。研究表明：對混凝土出機溫度影響最大的是碎石和水的溫度，砂的溫度次之，水泥的溫度影響最小。因此，降低出機溫度的最有效辦法就是降低碎石的溫度。在氣溫較高時，為防止太陽的直接照射，砂石堆場應設遮陽棚；必要時，部分拌和用水以碎冰形式加入。為了保證混凝土的均勻性，在攪拌終了前，應使混凝土拌和物中的冰全部溶化。
為了控制混凝土的澆築溫度，可加快運輸速度，縮短運輸時間，在運輸途中儘量放慢攪拌速度。在氣溫較高時，對運輸車的攪拌罐噴淋冷水，減少運輸過程中吸收太陽的輻射熱。同時，加大澆築強度，縮短澆築時間。
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