大體積混凝土裂縫成因及控製措施
技術交流
作者：劉偉
摘要：大體積混凝土裂縫在施工過程中經常出現，如何有效地避免，還需要認真研究。文章就大體積混凝土裂縫主要影響因素如溫度、沉積等原因進行了詳細闡述，並指出其改進措施。
關鍵詞：大體積混凝土；溫度沉縮；混凝土裂縫
中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）23-0046-02
大體積混凝土在水利工程建設中使用較多，尤其是一些重力壩、土擋牆、大型的船閘等，在混凝土的設計和施工中困難很大。如果混凝土產生大量裂縫或在設計和施工中出現微小的失誤，都將會造成不可估計的損失，所以，為減少損失，提高施工質量，必須嚴格把關，避免混凝土裂縫的產生。
混凝土裂縫是如何產生的呢？關鍵是混凝土自身的抗拉強度小於混凝土承受的拉力。因此，要減少裂縫，一定要提高混凝土自身的抗拉能力，減少因溫度變化而產生的拉力。
1 溫度的影響
（1）由溫度而產生的裂縫主要有兩方麵的情況：一方麵混凝土內外溫差大。在澆築大壩或大型工程時，由於混凝土在凝結過程中會放出大量的熱，如果不迅速散熱，內部溫度會逐漸升高，致使混凝土的內外溫度變化很大。如果混凝土內部膨脹增大，而外部變化不大，況且混凝土開始的抗拉能力不高，必然會發生裂縫。另一方麵，如果混凝土的結構溫差比較大，混凝土的澆築沒有經過特殊處理，想把體積較大的混凝土澆築在約束地基上時，有時根本不能取消約束，這時候非常容易發生深度裂縫。
（2）混凝土溫度裂縫產生的過程分為三個階段：第一個階段是澆築混凝土開始的時候，也就是混凝土溫度升高的時期。因為水化熱的作用，澆築後的混凝土在三至四天之內溫度升高非常快，由於內部的急劇膨脹，而外部遇冷變化不大，從而使混凝土的抗拉伸力斷裂而出現裂縫。第二階段的混凝土裂縫是混凝土內部溫度降低，並逐漸釋放熱量後溫度和外界溫度相一致，而外部結構張力卻超出表麵抗拉引力，從而引起裂縫。第三階段是後期混凝土裂縫，混凝土與周圍環境條件基本一致時，混凝土會保持相對穩定。如果外部條件會發生急劇變化，超過其表麵張力，也會發生裂縫。
（3）控製溫度：如何有效地控製溫度裂縫，還要進行細致觀察、科學預測，確保控製溫度裂縫在許可的範圍，在工程施工工地進行澆築混凝土時，就要進行溫度控製，使用測溫儀、溫度傳感片進行測量，適時地保持溫度和濕度，並能選擇合適的時間進行壓光。還要根據溫度測試情況，適時變換保持溫度和濕度的條件。
有很多方麵的因素影響著溫差係數，尤其是外界溫度、空氣濕度、開始凝結時間等變化，都產生很大的影響，為防止溫差變化較大時，溫度發生很大變化，夏季時采取儲存水養護、冬秋季節用草苫子覆蓋等做法，都是非常好的保護方法。
2 沉縮裂縫
體積很大的混凝土施工過程中，沉積裂縫也經常出現。究其原因是混凝土骨料下沉，表麵混凝土漿液過多，搗振不結實，進行混凝土澆築後，沒有迅速夯實。如果護理不好，再經受刮風晾曬，水分流失嚴重，表層拉力變小，很容易出現混凝土變形開裂。
可在工程的施工過程中，使用緩凝型泵送劑，以便延遲混凝土的凝結時間，減少硬化速度，並利用緩凝劑本身的特點，加強碾壓次數，從而最大限度解決混凝土表麵
裂縫。
3 采取的有效措施
3.1 優質選擇，合理使用水泥用量
為了盡量減少水化熱，使混凝土的溫度差降低，可以首先選擇52.5R、42.5R普通矽酸鹽等高標號混凝土。也可采用混凝土後期強度較大的進行按一定比例配合，從而減少水泥用量，縮小峰值。在控製好混凝土強度和可泵性的情況下，可把42.5R混凝土控製在460kg/m3，52.5R混凝土控製在370kg/m3，可以有效地降低混凝土的溫度值，減少混凝土的表麵裂縫。