內容提要：該**通過對市政交通工程中大型鋼筋混凝土結構現場施工管理，從施工圖紙設計，工程施工中技術控制的角度，分析了產生大體積混凝土裂縫的原因，並提出如何預防，檢查和處理大體積混凝土裂縫的主要的技術措施。
主題詞：市政交通工程大體積混凝土裂縫預防檢查控制處理
世界金融危機對各個國家的實體經濟產生了巨大影響，為了保持我國經濟持續穩定的發展，擴大內需搞基礎設施建設是我國應對世界金融危機的主要舉措。隨著國家基礎建設投資的加大，如高速公路、高速鐵路、民航機場、大型水利工程等，大體積混凝土的設計和施工，在多個建築領域越來越多的被應用，而且主要應用於主受力部分，即主要結構部分。隨著大體積混凝土的廣泛應用，相應暴露出來的問題也越來越多，其中，大體積混凝土的裂縫問題，尤為突出。
我國普通混凝土設計規範規定：混凝土結構物中實體最小尺寸不小於1 m的部位所用的混凝土即為大體積混凝土；一般理解為混凝土設計斷面較大或者是混凝土的設計體積較大的，我們均作為大體積混凝土。
目前，我國對大體積混凝土施工裂縫產生的原因，在由於機械荷載引起的開裂問題研究得較為透徹，已經基本趨於成熟。而對於由混凝土澆築過程中，水泥水化熱產生的溫度應力引起的裂縫研究尚不充分。我們應對此加以重視，防止危害結構的裂縫產生。
另外對於大體積混凝土內溫度應力與裂縫控制也多集中在大型水利工程中、港口與碼頭工程、市政工程、高層建築的深基礎底板等多個建築領域。本文將結合大體積混凝土工程的設計和施工階段的具體特性，現實中遇到的問題，在施工過程中應該採取的具體措施，**裂縫出現的原因及控制措施。
一、大體積混凝土裂縫產生的原因
大體積混凝土結構通常具有以下特點：眾所周知，混凝土是脆性材料，主要力學效能表現出剛性，抗壓能力較強，抗拉能力較差，經過實際工程觀察和實驗室檢測，混凝土抗拉強度只有抗壓強度的1／10左右，在設計時我們主要利用混凝土的抗壓性能。大體積混凝土的斷面尺寸和實體體積較大，構件中使用水泥的用量也較大，由於水泥在硬化過程中，水泥與水發生反應會產生水化熱，使混凝土內部溫度急劇上公升；隨後在混凝土降溫過程中，在一定的約束條件下會產生相當大的拉應力。
大體積混凝土結構中通常只在表面配置少量鋼筋，或者不配鋼筋。因此，拉應力要由混凝土本身來承擔。
1、水泥水化熱的影響
混凝土在硬化過程中水泥與水反應放出大量的熱，我們稱之為水化熱，該熱量主要在混凝土的硬化過程中，一般時間為一周左右，每克水泥可以放出500焦耳左右的熱量，如果以水泥用量400 kg/m3來計算，每立方公尺混凝土將放出200000千焦耳的熱量，從而使混凝土內部溫度公升高。尤其對於大體積混凝土來講，由於熱量較大，這種現象更加嚴重。因為混凝土內部和表面的散熱條件不同，因此混凝土中心溫度很高，這樣就會形成由內而外的溫度梯度，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力，當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時混凝土表面就會產生深度不等的各種裂縫。
2、混凝土的收縮
混凝土在空氣中凝固時體積減小的現象稱為混凝土乾縮。混凝土在不受外力的情況下由於自身在從澆注到終凝的過程中產生的變形，受到外部約束時，將在混凝土中產生拉應力，使得混凝土開裂。引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、乾燥收縮和溫度收縮等三種。
在硬化初期主要是水泥在水化凝固結硬過程中產生的體積變化，後期主要是混凝土內部自由水分蒸發而引起的乾縮變形。
3、 外界氣溫濕度變化的影響
大體積混凝土結構在施工期間，外界氣溫的變化對防止大體積混凝土裂縫的產生起著很大的影響。混凝土內部的溫度是由澆築溫度、水泥水化熱溫公升和結構的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆築溫度與外界氣溫有著直接關係，外界氣溫愈高，混凝土的澆築溫度也就會愈高；如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內外溫度梯度。
如果外界溫度的下降過快，會造成很大的溫度應力，極其容易引發混凝土的開裂。另外外界的濕度對混凝土的裂縫也有很大的影響，外界的濕度降低會加速混凝土的乾縮，也會導致混凝土裂縫的產生。
二、大體積混凝土裂縫控制與預防措施
1、控制水泥品種與用量
理論研究和工程實踐證明大體積混凝土產生裂縫的主要原因就是水泥水化過程中釋放了大量的熱量。因此，在大體積混凝土施工過程中，我們要合理的選擇水泥的品種，不同品種水泥的水化熱是不同的。水泥水化熱的大小及速度取決於水泥內礦物成分的不同。
水泥礦物中發熱速率最快和發熱量最大的是鋁酸三鈣，其他成分依次為矽酸三鈣、矽酸二鈣和鐵鋁酸四鈣。另外，水泥水化熱的大小與水泥顆粒的粗細程度有關，水泥越細發熱速率越快，水化熱對裂縫的影響也越大。因此我們在大體積混凝土施工中應盡量使用礦渣矽酸鹽水泥、火山灰水泥。
水泥品種是乙個方面，同時我們要盡量的減少混凝土中水泥的實際用量，這樣能直接減少水化熱產生的熱量，但要在合理範圍內，避免由於水泥用量過低，造成構件的設計強度減小，造成結構安全隱患。
2、 摻加外加料和外加劑
眾所周知，我們平常使用的商品混凝土中，生產廠家會摻加一定的粉煤灰，粉煤灰的摻加會對混凝土質量進行改善。在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰後，不僅可以提高混凝土的和易性，還可以增加混凝土的密實度，提高抗滲能力，減少混凝土的收縮變形，減少水泥用量。要降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內部溫公升，防止結構出現溫度裂縫，利用粉煤灰作混凝土的摻合料是最有效的方法之一，而且該方法經濟實惠，材料**廣泛。
除此之外，還可以通過選擇適當型別的外加劑，來改善或者緩解混凝土水化熱引起的變形裂縫。通常會使用一定量的ufa膨脹劑，它可以等量替換水泥，但造價較高。該膨脹劑會使混凝土產生適度的膨脹，一方面保證混凝土的密實度，另一方面使混凝土內部產生壓力，以抵消混凝土中產生的部分拉應力。
另一種為減水緩凝劑，按一定比例加入後不但能保證混凝土有一定的坍落度，便於施工操作，還可以延緩水化熱的峰值期並改善混凝土的和易性，便於施工操作，還能降低水灰比以達到減少水化熱的目的。並能減少混凝土後期凝結過程，由於水分大量損失造成的裂縫。
3、 骨料的選擇與控制
如果施工部位或者構件允許，在骨料的選擇上應該選取顆粒比較大的碎石，碎石的強度要高，同時要合理搭配，使碎石骨料有科學合理的連續級配。使大體積混凝土達到較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少大體積混凝土凝結過程中的乾縮變形，達到預防混凝土裂縫的目的。
4、 優化大體積混凝土設計
大體積混凝土一般用於建築物或構築物基礎等，主要利用混凝土的抗壓性能，因此大體積混凝土不布置鋼筋或者布筋較少，為了增強混凝土的抗拉效能，減少裂縫的出現。在裂縫易發生部位如孔洞周圍以及轉角處布置一些鋼筋，讓鋼筋代替混凝土承擔拉應力，這樣會使工程成本稍微加大，但是這樣對工程的施工質量和構件的強度會有大大的提高，可以有效的控制裂縫的產生與發展。
其次，結合大體積混凝土在整個工程的部位和起到的作用，在力學、結構安全能滿足使用要求的前提下，合理安排和布置變形縫，這樣可以非常有效的防止伸縮裂縫，減小大體積混凝土的個體體積，從總體上減小了個體的水泥水化熱的熱量。同時，減少混凝土保護層厚度等也可以在一定程度上減少裂縫的產生。
5、施工階段裂縫的預防和控制
混凝土施工包括混凝土的生產、運輸、澆築、環境溫度、後期混凝土的養護方法和養護措施等，是保護大體積混凝土溫度裂縫的關鍵環節。夏季施工是在溫度較高的情況下進行施工，再加上水泥水化熱對混凝土的影響，使得溫度變形尤為突出，為了減少溫度對混凝土的影響，我們要盡量降低混凝土的澆築溫度。採取的具體措施，在施工現場對砂、石原材料用篷布覆蓋，避免陽光照射使溫度過高，同時也可以去除表層材料，用下面的溫度較低的材料。
攪拌混凝土時盡量使用溫度較低的水，以上這些措施都可以有效的降低混凝土的入模溫度，從而減小溫度變形。
混凝土養護時，混凝土表面應該覆蓋較厚的保溫保水的材料進行保溫，根據天氣情況和覆蓋材料的濕潤程度，及時灑水進行保濕養護，使外界高溫對混凝土的凝固過程盡量不產生過大的影響，防止表面產生裂縫，還可以防止混凝土驟然降溫產生貫穿裂縫，並且還可以使水泥順利水化，防止產生濕度裂縫。
冬季進行施工，因為要防止早期混凝土初凝過程中被凍問題，進而導致混凝土質量下降，所以要求混凝土澆築時應該具有一定的澆築溫度，最好高於外界氣候溫度。混凝土澆築溫度在冬季施工時一般以10℃左右為宜，在澆築混凝土以前還應該對基礎及澆築混凝土接觸的冷壁用蒸汽預熱，對原材料應視氣溫高低進行加熱。加熱石料時應避免過熱和過分乾燥，最高溫度不應超過75℃，混凝土攪拌過程中盡量使用加熱後的水，以保證混凝土的澆築溫度。
另外還要注意運輸中的保溫、澆築過程中減少熱量的損失以及保溫養護。
6、 混凝土裂縫檢查與處理
對於混凝土裂縫，應以預防為主，為此需要科學合理的進行設計，精心的組織施工，但是由於目前採用的防止裂縫的安全係數較小，而實際情況又複雜多變，所以實際工程中還是難免出現一些裂縫。大到三峽工程大壩中，小到一般基礎都出現過裂縫。根據裂縫的深度和危害性，大體積混凝土的裂縫基本上有以下三種：
表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫。對於表面裂縫因為其對結構應力、耐久性和安全基本沒有影響，一般不作處理。對深層裂縫和貫穿裂縫可以採取鑿除裂縫，可以用風鎬、風鑽或人工將裂縫部位鑿除，直到看不見裂縫為止，鑿槽斷面為梯形再在上面澆築混凝土。
加設鋼筋網片，在處理較深的裂縫時，一般是在混凝土已充分冷卻後，在裂縫上鋪設1～2層的鋼筋後再繼續澆築混凝土。對比較嚴重的裂縫可以採取水泥灌漿和化學灌漿。水泥灌漿適用於裂縫寬度在0.
5mm以上時，對於裂縫寬度小於0.5mm時應採取化學灌漿。化學灌漿材料一般使用環氧－糠醛丙酮系等漿材。
三、結束語
綜上所述，雖然大體積混凝土很容易產生裂縫，但是大量的科學研究以及成功的工程例項都表明：只要我們在設計、施工工藝、材料選擇以及後期的養護過程中能夠充分考慮的各種因素的影響，還是完全可以避免危害結構的裂縫的產生。
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