大體積混凝土防裂控制

李建國(guó)

【摘 要】由于大體積混凝土復(fù)雜的自身機(jī)構(gòu)和多樣的應(yīng)用條件，工程界大體積混凝土廣泛存在著開(kāi)裂現(xiàn)象的問(wèn)題。因此，需要針對(duì)大體積混凝土現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行更深入的研究開(kāi)裂機(jī)理、裂縫發(fā)展、評(píng)價(jià)體系和控制措施。筆者緊密結(jié)合工程時(shí)間裂縫問(wèn)題的研究，基于現(xiàn)如今溫控防裂成果對(duì)大體積混凝土配合比、施工工藝等方面進(jìn)行分析，提出了針對(duì)性的解決對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】大體積；混凝土；防裂控制

一、大體積混凝土概念

現(xiàn)如今對(duì)于大體積混凝土的定義暫時(shí)還沒(méi)有統(tǒng)一。大體積混凝土除了體積非常大的特點(diǎn)外，更加重要的是混凝土水泥水化熱不能夠很好的散發(fā)，混凝土內(nèi)力或外界環(huán)境約束下就非常容易出現(xiàn)溫度收縮裂縫現(xiàn)象。所以說(shuō)僅僅通過(guò)混凝土幾何尺寸大小對(duì)大體積混凝土進(jìn)行定義就非常容易讓施工采取的防止裂縫的要求及溫度收縮裂縫進(jìn)行忽視。所以說(shuō)，大體積混凝土進(jìn)行定義主要是要求能夠?qū)Υ篌w積混凝土工程性質(zhì)又更好的反映——具有幾何尺寸較大的現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土結(jié)構(gòu)，而且對(duì)水泥水化熱以及出現(xiàn)的體積變形的問(wèn)題必須采取技術(shù)措施進(jìn)行解決，最大的限度對(duì)開(kāi)裂進(jìn)行減少，這樣的結(jié)構(gòu)才能夠是大體積混凝土。

二、大體積混凝土溫度裂縫的主要影響因素

（一）水泥品種與水泥用量對(duì)溫度裂縫的影響

混凝土溫度上升根源在于水泥水化熱。不同品種水泥的最終水化熱是不同的，每立方米混凝土的水泥用量多少也使混凝土的總發(fā)熱量不一樣。這兩個(gè)因素最終反映在混凝土絕熱溫升上。絕熱溫升的大小對(duì)混凝土熱峰值有顯著影響，因此工程中盡量采用低熱水泥。

（二）環(huán)境溫度對(duì)溫度裂縫的影響

不同季節(jié)里澆筑混凝土，環(huán)境溫度是不同的。環(huán)境溫度變化對(duì)混凝土內(nèi)熱峰值影響不大，但對(duì)混凝土內(nèi)外溫差影響較為顯著。環(huán)境溫度越低，混凝土表面溫度越低，這樣加劇了內(nèi)外溫差，因此寒潮來(lái)臨時(shí)，進(jìn)行澆筑是不利的。

（三）大體積混凝土幾何尺寸對(duì)溫度裂縫的影響

大體積混凝土底板的長(zhǎng)度對(duì)裂縫也有影響，底板越長(zhǎng)，越容易產(chǎn)生裂縫，這是因?yàn)闇囟葢?yīng)力與澆筑塊長(zhǎng)度有關(guān)。

四、大體積混凝土防裂措施

（一）加強(qiáng)構(gòu)造鋼筋

通過(guò)前文的分析可知，橋墩混凝土最大溫度應(yīng)力出現(xiàn)在墩底和橋墩矩形面中心區(qū)域，為了防止水化熱等因素的綜合作用引起寬度較大的橋墩豎向裂縫，可以采取增加橋墩構(gòu)造箍筋配筋率的措施。研究表明，增加橋墩構(gòu)造鋼筋的配筋率能夠限制裂縫的寬度，減少裂縫給結(jié)構(gòu)帶來(lái)的危害。尤其是橋墩和承臺(tái)的結(jié)合處，包括承臺(tái)頂面以上2m的范圍，其溫度應(yīng)力相當(dāng)復(fù)雜，所以很有必要加密此處的構(gòu)造箍筋，限制裂縫的發(fā)展。

（二）混凝土原材料和配合比的優(yōu)化

混凝土原材料以及混凝土的配合比對(duì)混凝土的水化熱起決定性作用，優(yōu)化的目的就是要使混凝土的水化熱降低，混凝土的絕熱溫升較小、極限拉伸變形能力較大、線膨脹系數(shù)較小、半熟齡期較大，最好使混凝土產(chǎn)生微膨脹、低收縮的自生體積變形。①選擇水泥。一般選取低水化熱的水泥，如低熱礦渣水泥，中熱硅酸鹽水泥或者摻粉煤灰的硅酸鹽水泥。②摻用混合材料。在混凝土中摻用混合材料的目的是為了在保證混凝土強(qiáng)度的同時(shí)降低混凝土的絕熱溫升，某些混合材料還可以提高混凝土的抗裂能力。粉煤灰是目前使用最廣泛的摻合料，它既能降低水化熱還可以提高混凝土的后期強(qiáng)度。③摻用外加劑。目前工程上使用的外加劑主要有緩凝劑、減水劑、早強(qiáng)劑等多種類型。使用減水劑的目的是在保證混凝土坍落度以及強(qiáng)度的條件下，減少水的用量，降低水化熱，夏季施工時(shí)要常使用緩凝劑來(lái)減緩水化熱效應(yīng)。④優(yōu)化混凝土配合比。為了降低水泥的水化熱，可以在確?；炷翉?qiáng)度以及流動(dòng)性的前提下，盡量減少水泥的用量。

（三）施工方面

混凝土的溫升峰值Tmax、里表溫差ΔT、溫度應(yīng)力σ與混凝土的入模溫度基本上都成線性關(guān)系，因此，降低混凝土的入模溫度能夠有效地控制Tmax、ΔT、σ。針對(duì)高原干旱地區(qū)、夏季施工這一特點(diǎn)，在施工過(guò)程中應(yīng)該做好以下幾點(diǎn)，以降低混凝土的入模溫度。

（1）降低混凝土原材料溫度，通過(guò)遮蓋、灑水、拌冰屑等措施控制混凝土入模溫度在30℃以下。

（1）為了防止運(yùn)輸途中太陽(yáng)對(duì)混凝土的暴曬，應(yīng)做好以下措施：

①減少混凝土的轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，采用混凝土輸送泵能夠有效地減少太陽(yáng)輻射的時(shí)間。

②盡可能采用覆蓋混凝土輸送車(chē)及輸送泵管，以減少太陽(yáng)的輻射?？梢圆捎谜陉?yáng)板，在輸送泵管外包草袋或其它保溫材料并淋水給運(yùn)輸車(chē)降溫。

③通過(guò)縮短混凝土的輸送距離來(lái)減少混凝土的運(yùn)輸時(shí)間。

④盡量選擇低溫時(shí)間或夜間進(jìn)行混凝土的澆筑。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)大體積混凝土的施工技術(shù)控制，從施工準(zhǔn)備、到混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)各個(gè)階段均嚴(yán)格采取措施，從而保障了該工程大體積混凝土的觀感質(zhì)量合格?；炷帘砻鏇](méi)有出現(xiàn)過(guò)顏色不均勻、表面不平整、蜂窩麻面、孔洞、露筋、表面破損、表觀微裂紋等現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

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