摘要：混凝土澆筑中的裂縫控制是一個普遍存在的難題，尤其是大體積混凝土結(jié)構(gòu)，施工時應(yīng)采取各種防范控制措施，保證混凝土的澆筑質(zhì)量，防止出現(xiàn)裂縫，而風(fēng)區(qū)大體積混凝土澆筑中裂縫控制就顯得更加重要。本文分析了大體積混凝土裂縫類型和裂縫產(chǎn)生的原因，主要是溫度裂縫和收縮裂縫，并結(jié)合風(fēng)區(qū)實際情況提出了從配合比、原材、優(yōu)化設(shè)計、混凝土養(yǎng)護等裂縫控制的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：風(fēng)區(qū)；大體積；混凝土；裂縫；控制

正文

1 裂縫產(chǎn)生機理及特征

從裂縫的形成過程可以看到，砼特別是大體積砼之所以開裂，主要是砼所承受的拉應(yīng)力和砼本身的抗拉強度之間的矛盾發(fā)展的結(jié)果。因而為了控制大體積砼裂縫，就必須盡最大可能提高砼本身抗拉強度性能和降低拉應(yīng)力（特別是溫度應(yīng)力）這兩方面綜合考慮?？估瓘姸戎饕獩Q定了砼的強度等級及組成材料，要保證抗拉強度關(guān)鍵在于原材料的優(yōu)化和配合比的優(yōu)化（砼強度等級設(shè)計已經(jīng)確定），由于砼選用地材，從經(jīng)濟角度來考慮，原材料優(yōu)化的空間相對較小，所以降低拉應(yīng)力是控制砼裂縫的有效途徑，而降低拉應(yīng)力主要通過減少溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力來控制溫度裂縫和收縮裂縫。

1.1 溫度裂縫

混凝土內(nèi)部和外部的溫差過大會產(chǎn)生裂縫。溫差裂縫產(chǎn)生的主要原因是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。溫差的產(chǎn)生主要有三種情況：第一種是在混凝土澆筑初期，這一階段產(chǎn)生大量的水化熱，形成內(nèi)外溫差并導(dǎo)致混凝土開裂，這種裂縫一般產(chǎn)生在混凝土澆筑后的第3天(升溫階段)。另一種是在拆模前后，這時混凝土表面溫度下降很快，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。第三種情況是當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度高達峰值后，熱量逐漸散發(fā)而達到使用溫度或最低溫度，它們與最高溫度的差值即內(nèi)部溫差。這三種溫差都會產(chǎn)生裂縫，但最嚴重的是水化熱引起的內(nèi)外溫差。

1.2 收縮裂縫

混凝土在逐漸散熱和硬化過程中會導(dǎo)致其體積的收縮，對于大體積混凝土，這種收縮更加明顯。如果混凝土的收縮受到外界的約束，就會在混凝土體內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的收縮應(yīng)力，當(dāng)產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。影響混凝土收縮的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品種?；炷林械挠盟亢退嘤昧吭礁?，混凝土收縮就越大。水泥品種對干縮量及收縮量也有很大的影響，一般中低熱水泥和粉煤灰水泥的收縮量較小。

自身收縮是混凝土收縮的一個主要來源。自身收縮與干縮一樣，是由于水的遷移而引起的。但它不是由于水向外蒸發(fā)散失，而是因為水泥水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降形成彎月面，產(chǎn)生所謂的自干燥作用，導(dǎo)致混凝土體的相對濕度降低及體積減小而最終自身收縮。水灰比對自身收縮影響較大，在大體積混凝土里，即使水灰比并不低，自身收縮量值也不大，但是它與溫度收縮疊加到一起，就要使應(yīng)力增大，所以在大體積混凝土施工時早就將自身收縮作為一項性能指標(biāo)進行測定和考慮。

塑性收縮也是大體積混凝土收縮一個主要來源。在水泥活性大、混凝土溫度較高或者水灰比較低的條件下，混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水分不能及時得到補充，這時混凝土尚處于塑性狀態(tài)，稍微受到一點拉力，混凝土的表面就會出現(xiàn)分布不規(guī)則的裂縫。出現(xiàn)裂縫以后，混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)進一步加快，于是裂縫迅速擴展。

2 裂縫控制的技術(shù)措施

裂縫會加速混凝土碳化和鋼筋銹蝕，并產(chǎn)生惡性循環(huán)，嚴重破壞混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，給工程造成嚴重損失，所以裂縫控制顯得尤為重要。裂縫控制的主要技術(shù)措施涉及從設(shè)計到施工乃至后期養(yǎng)護的整個過程，分別介紹如下：

2.1 配合比的選用和水泥用量的控制

大量的試驗研究和工程實踐表明，每立方砼的水泥用量增減10kg，其水化熱使砼的溫度相應(yīng)升高或降低1℃。在施工過程中，要在保證混凝土強度的條件下，通過進行砼試配，以進一步降低水泥用量。

2.2 優(yōu)選混凝土各種原材料

（1）水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應(yīng)用到大體積混凝土中，大量水化熱不易散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度過高，內(nèi)外部溫差過大使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，表面拉應(yīng)力超過早期混凝土抗拉強度時就會產(chǎn)生溫度裂縫，因此應(yīng)優(yōu)先選用低水化熱的水泥品種，如粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥（有抗?jié)B要求不宜使用）。

（2）粗骨料：采用碎石，粒徑5-31.5mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

（3）細骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

（4）粉煤灰：粉煤灰的水化熱遠小于水泥，在大體積混凝土中摻入20%-25%粉煤灰，不僅可減少水泥用量，又可有效降低水化熱。同時，使用粉煤灰可變廢為寶，符合環(huán)保要求。

（5）外加劑：選用緩凝減水劑，降低水化溫升，延遲水化熱釋放速度，有效防止裂縫；添加抗裂致密劑，按膠凝材料的1.5%比例加入，可以較好的平衡混凝土內(nèi)外溫差減少表面裂紋的出現(xiàn)，并可以小幅度增加混凝土強度。

2.3 設(shè)計優(yōu)化措施

（1）精心設(shè)計混凝土配合比，盡可能的降低混凝土的單位用水量。

（2）增配構(gòu)造筋提高抗裂性能，配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。

（3）在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。

（4）充分考慮施工時的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫。

2.4 施工及養(yǎng)護控制措施

本標(biāo)段施工地點位于哈密市以東100公里左右的戈壁灘，屬煙墩風(fēng)區(qū)，毗鄰著名的三十里風(fēng)區(qū)和百里風(fēng)區(qū)，屬溫帶沙漠性氣候，風(fēng)沙大，地面水分極易蒸發(fā)，空氣干燥，相對濕度小，日照時間長，夏季溫度特別高，晝夜溫差特別大。結(jié)合風(fēng)區(qū)實際施工情況總結(jié)提出幾點風(fēng)區(qū)混凝土施工及養(yǎng)護的措施：

（1）控制砼的出機溫度和入模溫度，盡量避免溫度過高或過低時施工。

（2）合理安排施工時序，嚴格控制混凝土的澆筑速度，一次澆注的混凝土不可過高、過厚，以保證混凝土溫度均勻上升。

（3）采用合理的施工方法，分層均勻澆筑，每層混凝土初凝前都確保被上層混凝土覆蓋，保證上下層澆筑間隔不超過混凝土初凝時間，避免施工縫出現(xiàn)。

（4）保證振搗密實，嚴格控制振搗時間、移動距離和插入深度，嚴防漏振及過振。

（5）混凝土澆筑抹面后應(yīng)立即覆蓋土工布，進行灑水養(yǎng)護7天。在模板四周搭設(shè)遮陽棚避免陽光直射，夜間模板整體覆蓋不透氣帆布，保濕。模板拆除前，對遮陽棚內(nèi)模板和地面進行持續(xù)灑水降溫保濕，防止內(nèi)外溫差過大，水蒸發(fā)過快造成混凝土裂縫。

（6）合理控制拆模時間，待混凝土強度達到75%及以上時拆除模板。

（7）拆模后，拆除遮陽棚，混凝土表面要用土工布形成密封的整體，再用土工布進行全包裹，持續(xù)灑水養(yǎng)護，對混凝土保溫保濕養(yǎng)護，降低混凝土內(nèi)外溫差，減少溫度應(yīng)力，可以保證混凝土強度完全達到要求，減少表面的裂紋。

3 結(jié)語

裂縫是混凝土施工中不可避免的普遍現(xiàn)象，大體積混凝土施工更是如此。但是，裂縫的出現(xiàn)不僅會降低結(jié)構(gòu)物的抗?jié)B能力，影響結(jié)構(gòu)物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響結(jié)構(gòu)物的承載能力。因此，我們在風(fēng)區(qū)這樣惡劣的施工環(huán)境中，應(yīng)充分認識到裂縫的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)物的危害性，采取各種有效的措施和合理的處理方法，保證工程的質(zhì)量。