大体积砼控温措施及裂缝防治措施

陈丽君

摘要：随着社会的发展，有很多行业都开始应用大体积混凝土来施工，但是由于大体积混凝土施工的温控问题始终得不到有效改善，所以阻碍了其发展脚步。所以，施工企业要对施工材料的质量进行控制，尤其是水泥材料与粗细骨材料的质量要得到完全保证，在此基础上要采取有效的措施防止裂缝出现，要注重混凝土内外温度，只有对其温度进行有效的控制，其他工作才能做的更好。另外，施工企业要专注研究大体混凝土控温措施，为减少资源的浪费奠定良好基础。

关键词：大体积混凝土；控温措施；裂缝；防治措施

1控制混凝土的出机温度和浇筑温度

为了减低大体积混凝土总温升和减少结构的内外温差，控制出机温度和浇筑温度同样重要。对于出机温度的控制，根据搅拌前混凝土原材料总的热量与搅拌后混凝土总热量相等的原理，得到的混凝土出机温度的理论计算公式可以得知，混凝土的原材料中石子的比热较小，但其在1m3混凝上中所占的重量较大；水的比热最大，但它的重量在1m3混凝土中只占一小部分。因此，对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响很小。

大体积混凝土浇筑后，对混凝土进行保湿和保温养护是重要的，进行蓄水养护也是一种很好的方法，混凝土终凝后，在其表面蓄存一定深度的水，具有一定的隔热保温效果，这样可延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小混凝土中心和混凝土表面的温差值，从而可控制混凝土的裂缝开展。此外，在大体积混凝土结构拆模后，宜尽快回填土，用土体保温避免气温骤变时产生有害影响，亦可延缓降温速率，避免产生裂缝。

2大体积混凝土裂缝产生的原因

裂缝产生原因可分为两类：一是由外荷载引起的结构性裂缝，包括常规结构分析中的主要应力和其它的结构次应力造成的受荷裂缝。二是由温度应力和混凝土自收缩引起的非结构性裂缝，包括温度、湿度、收缩、膨胀和不均匀沉降等引起。本文主要浅析非结构性裂缝形成的原因。

2.1内部温度应力引起的裂缝（温度裂缝）

大体积混凝土与地基浇筑初期，水泥水化产生大量的水化热，达到502.42j/g，1}3天内放出的热量约是总热量的50%，因混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部，使其内部温度急剧上升，混凝土内部形成的中心温度高，热膨胀大，故靠近中心处产生压应力，远离中心处产生拉应力，这种温差引起的拉压应力一旦超过钢筋混凝土的极限抗拉或抗压强度就会产生裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生。但是最常见的是由水化热产生热量带来的裂缝。

2.2表面湿度变化产生的裂缝

由于混凝土拌合物具有一定的保水性，内部湿度变化速率较慢，但表面含水率受温度影响可能波动较大或急剧变化，如养护不周、缺少覆盖物，导致其表面干缩变形受到内部混凝土的约束，也往往会产生裂缝。

2.3非常温下，膨胀应力引起的裂缝

非常温下，碱骨料反应导致的开裂，原因是高碱硅酸盐水泥与高活性集料反应引起的过量膨胀造成的开裂；当温度处于0℃以下时，吸水饱和的混凝土出现固态冰，因而体积增大，混凝土产生膨胀，一旦膨胀应力超过混凝土的极限抗拉强度就会出现裂缝，并使混凝土强度降低。

2.4收缩变形引起的裂缝

从施工浇筑起，混凝土因一系列化学变化而导致体积缩小现象称为混凝土的收缩。混凝土有多种收缩现象，包含干燥收缩、塑性收缩、自身收缩和碳化收缩。干燥收缩是混凝土内部水分的流失，然而因干燥所损失的游态水并不会导致混凝土的收缩，原因是吸附水的流失所造成的；塑性收缩是混凝土泌水大量减少引起的，表面水分的蒸发不能及时得到补充，致使处在塑性状态的混凝土产生收缩；自身收缩是在无水分变化的收缩，原因是细骨料水化物的体积小于水化反应的水泥和水的体积，这是一种由水泥的水化反应所产生的固有收缩，其值与干燥收缩相比是微不足道的；碳化收缩是混凝土中的水泥水化物与空气中的二氧化碳发生化学反应的结果。如果混凝土在自由条件下产生收缩，只会单纯地引起体积的缩小，不会产生拉应力，但实际工程中的构件都将不同程度地受到限制，收缩就会在混凝土中产生拉应力造成其开裂。

2.5不均匀沉降引起的裂缝

由于地基土质软弱或局部土质不均匀，存在暗沟、洞穴、基坑等，土质软硬性质差距较大，如果基础设计不当，地基处理不合理，基底压力或附加应力由建筑受荷引起，倘若集中应力超过混凝土的抗拉强度时就会带来不均匀沉降并引起开裂。

3大体积混凝土裂缝的防控措施

3.1科学用料、合理调配

控制含泥量。要一切从实际出发，根据混凝土结构面的大小，泵送管道内径的大小来选择。为了防止出现混凝土裂缝，最好选用天然连续级配的粗集料，减少用水量和水泥量来减少水化热。减少温度应力和收缩应力，使混凝土具有较好的可泵性。

控制水灰比。混凝土中不能只有水泥，要加入一点能代替水泥、润滑的东西，比如粉煤灰。粉煤灰是秋装的物体，能够滑动，可以流动，能够增加混凝土的灵活性，能够聚集水分，改善可泵性，是一种很好的选择。当然掺入的粉煤灰不能过多，而且必须是质量优良的。要注意的是，优质粉煤灰在后期发挥的作用更加巨大。

减少水泥用量。混凝土中一定要掺杂水泥，但是要选择合适的水泥。我们知道，水化热的多少对混凝土是否产生裂缝是有巨大影响的，所以必须选择水化热少的才能减少裂缝产生的几率。32.5级矿渣硅酸盐水泥是一个不错的选择，这种水泥水化热少，不会产生水化热大量积聚的问题，温度应力产生的几率小，混凝土裂缝发生的几率随之就小了。

3.2优化浇捣方法

大体积混凝土施工的时候，必须要一切从实际出发。段的划分及浇筑顺序不能有误，一般来说要按照工程项目的安排来进行规划。可以使用专门的运输车把混凝土运到目的地后用汽车泵或混凝土输送泵运送入仓。为了减少混凝土裂缝产生的几率，浇筑的时候一定尽可能选择气温较低的时候进行，最好使混凝土初凝温度达到最低，温差最小，以最大限度，尽可能降低混凝土的初凝温度，浇筑的过程也不能操之过急，必须要遵循原则，循序渐进，分层推进，一次到顶，减小混凝土裂缝产生的几率。

3.3加强后期养护

养护对于混凝土施工时极其重要的一个阶段。为了减少混凝土裂缝的几率，必须做好养护工作。为了使混凝土保持适宜的温度和湿度，应该尽可能多养护一段时间，减小内外温差。养护的时候要注意，拆模后立即回土或覆盖保护，同时要注意天气变化，关注当时的天气变化，控制好内外温度，减小内外温差，防止裂缝的产生。养护工作是极其重要而艰巨的任务，要同时满足混凝土内外温度、湿度和强度的同时需求，并作出相应的防范措施。其中做好温度控制需要注意一些问题，比如混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的温差值绝对不能高于20℃，混凝土拆模时，混凝土的温差表面温度、中心温度和外界气温的温差不能超过20℃等，总之要按照规律来办，加强后期养护工作。

4结语

综上所述，大体积混凝土裂缝主要由温度应力和混凝土收缩引起的，因此只要严格按规范施工，认真分析裂缝产生的原因并及早采取预防措施，就能有效控制大体积混凝土结构的裂缝，进而保证施工的顺利进行。

参考文献：

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[2]良东.土木施工中大体积混凝土裂缝的成因和防治措施解析[J].企业技术开发.2015（15）：157～158.