第一篇：大体积混凝土论文
大体积混凝土裂缝控制技术措施
摘要:近年来建筑施工技术飞速发展，混凝土体积由几百立方米逐渐增大到几万立方米，因此，对于大体积混凝土施工提出了更高的要求。由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生 温度裂缝，影响结构安全和正常使用，所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
关键词: 大体积混凝土；裂缝
1.前言
改革开放以来，随着我国经济的迅猛发展，我国的建筑业也取得了辉煌的成就，出现高层、超高层、特殊功能的构筑物及大型设备基础等体积庞大结构。大体积混凝土大量用于工业与民用建筑中，在取得了一些辉煌成就的同时，也有着一些施工方面的问题，其中，混凝土的裂缝是常见的质量事故之一。大量的工程实践表明，大体积混凝土施工阶段如不采取合理的技术措施，就极容易出现因裂缝所引起的工程事故。
2.大体积混凝土的概念
大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同，但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量，大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂。因此判断是否属于大体积混凝土既要考虑厚度这一因素，又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等因素，比较准确的方法是通过计算水泥水化热所引起的混凝土的温升值与环境温度的差值大小来判别，一般来说，当其差值小于25℃时，其所产生的温度应力将会小于混凝土本身的抗拉强度，不会造成混凝土的开裂，当差值大于25℃时，其所产生的温度应力有可能大于混凝土本身的抗拉强度，造成混凝土的开裂，此时就可判定该混凝土属大体积混凝土。
3.大体积混凝土施工实践中易出现的问题
大体积混凝土由于截面大，水泥用量大，当混凝土浇筑完毕，由于水化热的影响，使混凝土内部最高温度3～5d 达到峰值，此时若混凝土内部最高温度与外界气温之差超过25℃，在升温阶段和降温阶段，容易发生表面裂缝和收缩裂缝。大体积混凝土的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。3.1混凝土表面裂缝
混凝土浇筑初期升温阶段，若外表温度较低，内部温度持续升高，则混凝土一旦初凝以后，内部混凝土升温膨胀，就会造成大体积混凝土的表面开裂，而这种开裂常常会被误认为是混凝土表面的池水、养护不好造成的龟裂。3.2混凝土深层裂缝及贯穿裂缝
大体积混凝土浇筑初期，混凝土处于升温阶段及塑性状态，弹性模量很小，变形变化所引起的应力很小，故温度应力一般可忽略不计。混凝土浇筑后数日，水泥水化热基本上已释放，混凝土从最高温逐渐降温，降温的结果引起混凝土收缩，再加上由于混凝土中多余水分蒸发、碳化等引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束，不能自由变形，导致产生温度应力（拉应力），当该温度应力超过混凝土抗拉强度时，则从约束面开始向上开裂形成温度裂缝。如果该温度应力足够大，严重时可能产生贯穿裂 缝，破坏了结构的整体性、耐久性和防水性，影响正常使用。贯穿性裂缝切断了结构断面，破坏结构整体性、稳定性和耐久性等，危害严重。深层裂缝部分切断了结构断面，也有一定危害性。表面裂缝虽然不属于结构性裂缝，但在混凝土收缩时，由于表面裂缝处断面削弱且易产生应力集中，能促使裂缝进一步开展。
4.大体积混凝土的施工措施和方法
4.1大体积混凝土的原材料和配合比 4.1.1水泥
为控制大体积混凝土的内部最高温度，宜优先选用选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等水泥。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。因析出的水聚集在上下两浇筑层表面间，使混凝土水灰比改变，而在掏水时又带走了一些砂浆，这样便形成了一层含水量多的夹层，破坏了混凝土的粘结力和整体性。混凝土泌水性的大小与用水量有关，用水量多，泌水性大；且与温度高低有关，水完全析出的时间随温度的提高而缩短；此外，还与水泥的成分和细度有关。所以，在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种，并应在混凝土中掺入减水剂，以降低用水量。在施工中，应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处，用振捣器振实后，再继续浇筑上一层混凝土。与此同时，掺加必要的混凝土掺合材料，延缓混凝土终凝时间。尽可能减少水泥用量，必要时要增大粉煤灰的渗和量（但不能超过规范要求），使混凝土达到设计强度以及和易性的要求。4.1.2 粗骨料
应优先选用热膨胀系数小、含泥量低的骨料，并强调骨料的连续级配（条件许可时、应尽可能使用粒径大的骨科）。因为一方面骨料本身的强度就远大于水泥胶体，另一方面，采用连续级配的骨料，可以提高骨料在混凝土中的所占体积，能大幅度降低水泥用量，从而间接地降低水化热。采用的碎石，粒径5～25mm，含泥量不大于1。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥化热减少，降低混凝土温升。4.1.3 细骨料
采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。4.1.4 粉煤灰
由于混凝土的浇筑方式多为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在10 以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。4.1.5 外加剂和配合比的选择
大量工程实践表明，△t 在20～25℃以下时，才能保证混凝土不开裂。而实际上，要使混凝土内外温差△t 真正小于20～25℃是非常困难的，因此要解决这一问题，就必须在选择适当的外加剂和配合比方面给予考虑、诸如选择掺加适量的减水剂、膨胀剂、粉煤灰等等。混凝土一般由搅拌站供应，搅拌站要根据实验施工设计配合比和现场提出 的技术要求，提前做好混凝土试配。并严格按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术规范。4.2施工方法
4.2.1 合理分层分段浇筑
大体积混凝土的浇筑顺序应满足水平分层接缝时间的要求，确定浇筑顺序的基本原则是：保证所浇捣的混凝土没有冷缝，即混凝土先后浇筑层间隔时间不超过混凝土初凝时间。混凝土浇筑可根据面积大小和混凝土供应能力采取全面分层、分段分层或斜面分层连续浇筑。全面分层适用于基础长度和深度都不是很大的情况。分段分层适用于基础长度较大而深度不大的情况。斜面分层适用于基础长度不大，但是深度较大的基础。分层的厚度为300～500mm且不大于震动棒长1.25 倍。分段分层多采取踏步式分层推进，一般踏步宽为1.5～2.5m。斜面分层浇灌每层厚度30～35cm，坡度一般取1：6～1：7。为减少大体积混凝土浇筑的蓄热量，减少水化热的积聚，减小温度应力，大体积混凝土的浇筑大多采取斜面分层连续浇筑，每层厚度控制在300mm。4.2.2 改进混凝土的振动工艺
对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振动，可排除混凝土因泌水，在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
4.2.3 改进混凝土的搅拌工艺
现在混凝土多为商品混凝土，混凝土的搅拌在搅拌站进行，原材料计量准确，搅拌均匀。对大体积混凝土的搅拌，要求混凝土搅拌站采用低温井水拌制混凝土，骨科放置在遮阳篷中，避免阳光直晒；采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大，从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%，并进一步减少水化热和裂缝；混凝土搅拌时间比普通混凝土延长30s，确保搅拌均匀。4.2.4 降低混凝土的出机温度和浇筑温度
混凝土的温度升降速度及其内外温差是决定混凝土是否开裂的关键因素，所以做好施工过程中的温度控制至关重要。
（1）降低混凝土的出站温度
在搅拌站内的搅拌筒上搭设遮阳棚；在混凝土拌合用水的水池中加冰块降温；堆高砂、石骨料，从砂堆、石堆底层取料；提前1d 用水喷淋石子降温；有效地降低了混凝土的出站温度。
（2）降低混凝土的浇注温度
为降低混凝土浇注温度，采取浇注前对钢筋、模板表面洒水降温；避免模板和新浇注混凝土受阳光直射；尽量利用气温较低的傍晚和晚上进行浇注等措施。
（3）加快运输和入仓速度
浇注过程中加快运输和入仓速度，减少混凝土在运输和浇注过程中的温度回升。除此之外，搅拌运输车罐体、泵送管道保温、冷却也是必要的措施。4.2.5 严格混凝土浇注质量控制
为确保大体积混凝土施工质量，提高混凝土的均匀性和抗裂能力，必须加强对混凝土浇注过程的质量控制。
（1）合理安排混凝土的浇注方法 根据浇注后混凝土的强度增长情况和初凝时间，混凝土的浇注采用分层连续浇注分层振捣的办法，每层浇注厚度约为300mm。
（2）保证混凝土振捣密实
为提高混凝土的密实度，采用二次振捣的回振方法，对于在浇注过程中出现的泌水及时排除。
（3）加强施工现场管理，合理组织施工
为保证混凝土的浇注质量，施工前进行了详细的施工技术交底，现场施工按部位落实到责任人，施工管理人员、操作人员分三班轮流施工，严格交接班制度，确保了施工的高效、高质。
4.2.6 混凝土的降温和保温工作
对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。4.3裂缝处理方法
一般的裂缝处理方法有：
①表面修补：常用的方法有压实抹平，涂抹环氧胶粘剂，喷涂水泥砂浆或细石混凝土，压抹环氧胶泥，环氧树脂粘贴玻璃丝布，增加整体面层，钢锚栓缝合等。此方法仅适用于危害较小的表面缝的裂缝处理工作；
②局部修复法：常用的方法有充填法，预应力法，部分凿除重新浇筑混凝土等。此方法宜适用于危害较小的表面缝的裂缝处理工作；
③水泥压力灌浆法：可灌入缝宽大于0.5mm 的裂缝。此方法适用于危害较大的深层和贯穿缝缝的裂缝处理工作；
④化学灌浆法：可灌入缝宽大于0.05mm的裂缝。此方法适用于危害较大的深层和贯穿缝缝的裂缝处理工作，同时，也是最为常见的处理贯穿缝的方法之一；
⑤减小结构内力：常用的方法有卸载或控制荷载，设置卸载结构，增设支点或支撑，改简支梁为连续梁等；
⑥结构补强：常用的方法有增加钢筋，加厚板，外包钢筋混凝土，外包钢，粘贴钢板，预应力补强体系等；
⑦改变结构方案，加强整体刚度：例如：框架裂缝采用增设隔板深梁处理；
⑧其他方法：常用方法有拆除重做，改善结构使用条件，通过实验或分析论证不处理等。不同原理的混凝土裂缝修复技术一般仅使用一定成因的混凝土裂缝，且需要一定的条件，因此裂缝处理方法采用时应有一定的选择性，应根据实际情况合理进行选择。
5.结语
大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，若不能很好的了解大体积混凝土结构开裂的原因以及掌握应对此类问题所采取的相应施工措施，那么实际生产当中就很难保证施工质量。伴随着我国国民经济的不断发展，各种基础设施的不断完善，在高速公路领域、在桥梁建设领域、在机场和港口建设领域、在核电站、钻井平台领域到高层、超高层建筑、地下工程领域大体积混凝土越来越多的被应用到人们的实际生活中，随之而来的就是要严格把好大体积混凝土施工的质量关，以确保混凝土的耐久性和安全性。此外，更应积极的加大对大体积混凝土外加剂、掺和料的研发工作，最大程度的弥补大体积混凝土施工工艺的不足之处，尽最大可能的提高大体积混凝土的结构安全使用寿命，以期达到造福于民的目的。以上是作者对大体积混凝土施工技术的一些拙见，希望能对工程建设起到一些积极的作用，使得在大体积混凝土浇筑中出 现的开裂问题能够进一步的解决。
依据标准及参考文献
[ 1 ] 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002 [ 2 ] 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2002 [ 3 ] 《地下工程防水技术规范》GB50108—2001 [ 4 ] 《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009 [ 5 ] 王顶堂，大体积混凝土裂缝控制技术应用研究[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版)，2008（06）
[ 6 ]
戴新明，大体积混凝土裂缝成因与防治措施[J]，山西建筑，2006（07）
第二篇：大体积混凝土裂缝防治论文
目录
一、摘要
二、前言
三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述3.1大体积混凝土裂缝形成的原因 3.2防止裂缝的措施 3.3采用合理的施工方法
四、小结
一、摘要
本文对大体积混凝土的施工进行了一次概述。重点对
大体积混凝土裂缝的产生与防治作出阐述。
关键词：
大体积混凝土
裂缝
防裂措施
施工方法
二、前言
近年来，随着国家经济的飞速发展和建筑技术的日新月异，建筑规模不断扩大，大型现代化建筑和构筑物不断增多，混凝土结构因其材料物美价廉、施工简便、承载力大、可饰性强的特点，得以被广泛应用，于是大体积混凝土也由此成为构成大型建筑或构筑物主体的重要组成部分。对于大体积混凝土，目前国内尚无一个确切的定义。日本建筑学会标准（JASS5）规定：“结构断面最小厚度在80㎝以上，同时水化热引起混凝土内部的最
高温度与外界气温之差预计超过25°C的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会（ACI）规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。由此就引出了大体积混凝土开裂的问题，如果裂缝一旦形成，特别是基础贯穿裂缝出现在重要结构部位，将会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂，是一个值得研究的问题。
三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述
3.1 大体积混凝土裂缝形成的原因
产生裂缝的原因可分为两类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力 4
造成的受力裂缝。二是材料型裂缝，是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。
3.1.1 温度应力引起裂缝（温度裂缝）
目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种：混凝土浇注初期会产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力一旦超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度骤降，也会导致产生裂缝；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差；这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中，较为主要是由水化热引起的内外温差。
3.1.2 收缩引起裂缝
收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍塑性收缩。3.1.3 塑性收缩
在水泥活性大、混凝土温度较高，或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分又不能得到及时补充，此时混凝土尚处于塑性状态，仅仅受到一点拉力，混凝土的表面就会出现不均匀的裂缝，出现裂缝以后，将进一步加大混凝土体内的水分蒸发，于是裂缝进一步扩展。3.2 防止裂缝的措施
由以上分析，材料型裂缝主要是由温差和收缩引起，所以为防止裂缝的产生，必须最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩，具体措施如下。3.2.1优选原材料
一.水泥
由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差要尽量采用早期水化热低的水泥，在满足强度和耐久性等要求的前提下，宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥（发热量270~290kJ/kg）、严禁使用安定性不合格的水泥。另外，在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小，此外水泥的细度将会影响水化热的放热速率，试验表明比表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。
二.掺加粉煤灰
为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，可以掺部分粉煤灰，掺入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀；②由于粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀；③同时，粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土
中总的孔隙率降低，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。但粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
三.骨料（1）
粗骨料
由于粗骨料级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量也越小，水化热就随之降低，有利于防止裂缝的产生。所以应尽量扩大粗骨料的粒径且粗骨料含泥量≤1%.（2）
细骨料
宜采用级配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，可减少混凝土的用水量和水泥用量，降低水化热，减少裂缝，但要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重，因此细骨料尽量用含泥量≤3%中粗砂。
四.加入外加剂
加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂，外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响：
（1）减水剂对混凝土开裂的影响
减水剂主要用来改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，有利于防止开裂。
（2）缓凝剂对混凝土开裂的影响
缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度随龄期增长而增大，当放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中塌落度损失。
（3）引气剂对混凝土开裂的影响
引气剂的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土抗裂性能。但需注意的是：外加剂不能掺量过大，否则会产生负面影响。3.3 采用合理的施工方法 3.3.1 混凝土的拌制
（1）在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量，同时严格控制混凝土出机塌落度。
（2）要尽量降低混凝土拌合物出机口温度，拌合物可采取以下两种降温措施：一是送冷风对拌和物进行冷却，二是加冰拌合。
（3）搅拌后的混凝土，应及时运至浇筑地点，入模浇筑。在运送过程中，要防止混凝土离析、灰浆流失、坍落度变化等现象，如发生离析现象，必须进行人工二次拌合后方可入模。
3.3.2 混凝土浇注、拆模
（1）混凝土浇注过程质量控制
浇注过程中应采用机械振捣。振捣棒的操作，要做到“快插慢拔”，在振捣过程中，宜将振动棒上下略有抽动，以使一下振动均匀。每点振捣时间一般以20～30s为宜，但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。间距均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，浇注混凝土时要求分层浇注（分层的时间间隔做到有利于散热），分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。（2）浇注时间控制
尽量避开气温较高的时间浇注，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排夜间进行。（3）混凝土拆模时间控制
混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度差控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。3.3.3 做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂缝，主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后，如果此时受到冷空气的袭击，或者过份通风散热，使表面温度降温过大将很容易产生裂缝，所以在混凝土在拆模后，特别是低温季节，需立即采取表面保护。防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在2～3d内连续下降不小于6～8℃时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。3.3.4 养护
混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样可防止干缩裂缝，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12～18h内立即开始养护，具体要求是：普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于14天；矿渣水泥，火山灰质水泥、大坝水泥、矿渣大坝水泥拌制的混凝土不得少于21天。
3.3.5 通水冷却
若在高温季节施工，则要在初期采用通冷水来降温，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。
四、小结
大体积混凝土结构裂缝预防和控制是一项系统工程,须从材料、设计、施工和维护四个方面综合解决。要积极采用先进技术,配合成熟的技术措施,在理论上提出可行的控制措施,在实践操作中采用切实可行、经济合理的技术。材料配置、施工组织方面,要科学组织、合理安排,严格按照施工规范,操作规程操作,不断改进操作工艺,加强养护,以预防和减少裂缝的产生,将工程裂缝损害控制在最小程度。
附
录
[参考文献]
[1] 龚召熊：《水工混凝土的温控与防裂》 北京：中国水利水电出版社，1999 [2] 戴镇潮：《大体积混凝土的防裂》 混凝土，2001，[3] 覃维祖：《混凝土的收缩、开裂及其评价与防治》
混凝土，2001 [4] 迟陪云：《大体积混凝土开裂的起因及防裂措施》
混凝土，2001，[5] 康方中：《浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治》
混凝土，2003，[6] 段 峥：《现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治》
混凝土，2003，[7] 尤启俊：《外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响》
混凝土,2004，2016年04月29日
第三篇：大体积混凝土裂缝防治论文
目 录
一、摘要
二、前言
三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述3.1大体积混凝土裂缝形成的原因 3.2防止裂缝的措施 3.3采用合理的施工方法
四、小结
一、摘 要
本文对大体积混凝土的施工进行了一次概述。重点对 大体积混凝土裂缝的产生与防治作出阐述。
关键词：
大体积混凝土 裂缝 防裂措施
施工方法
二、前 言
近年来，随着国家经济的飞速发展和建筑技术的日新月异，建筑规模不断扩大，大型现代化建筑和构筑物不断增多，混凝土结构因其材料物美价廉、施工简便、承载力大、可饰性强的特点，得以被广泛应用，于是大体积混凝土也由此成为构成大型建筑或构筑物主体的重要组成部分。对于大体积混凝土，目前国内尚无一个确切的定义。日本建筑学会标准（JASS5）规定：“结构断面最小厚度在80㎝以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25°C的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会（ACI）规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。由此就引出了大体积混凝土开裂的问题，如果裂缝一旦形成，特别是基础贯穿裂缝出现在重要结构部位，将会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂，是一个值得研究的问题。
三、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施概述
3.1 大体积混凝土裂缝形成的原因
产生裂缝的原因可分为两类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝，是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。
3.1.1 温度应力引起裂缝（温度裂缝）
目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种：混凝土浇注初期会产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力一旦超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度骤降，也会导致产生裂缝；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差；这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中，较为主要是由水化热引起的内外温差。
3.1.2 收缩引起裂缝
收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍塑性收缩。3.1.3 塑性收缩
在水泥活性大、混凝土温度较高，或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分又不能得到及时补充，此时混凝土尚处于塑性状态，仅仅受到一点拉力，混凝土的表面就会出现不均匀的裂缝，出现裂缝以后，将进一步加大混凝土体内的水分蒸发，于是裂缝进一步扩展。3.2 防止裂缝的措施
由以上分析，材料型裂缝主要是由温差和收缩引起，所以为防止裂缝的产生，必须最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩，具体措施如下。3.2.1优选原材料
一.水泥
由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差要尽量采用早期水化热低的水泥，在满足强度和耐久性等要求的前提下，宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥（发热量270~290kJ/kg）、严禁使用安定性不合格的水泥。另外，在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小，此外水泥的细度将会影响水化热的放热速率，试验表明比表面积每增加100cm 5
2/g，1d的水化热增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。
二.掺加粉煤灰
为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，可以掺部分粉煤灰，掺入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀；②由于粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀；③同时，粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率降低，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。但粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
三.骨料（1）
粗骨料
由于粗骨料级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量也越小，水化热就随之降低，有利于防止裂缝的产生。所以应尽量扩大粗骨料的粒径且粗骨料含泥量≤1%.（2）
细骨料
宜采用级配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，可减少混凝土的用水量和水泥用量，降低水化热，减少裂缝，但要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重，因此细骨料尽量用含泥量≤3%中粗砂。
四.加入外加剂
加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂，外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响：
（1）减水剂对混凝土开裂的影响
减水剂主要用来改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，有利于防止开裂。
（2）缓凝剂对混凝土开裂的影响
缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度随龄期增长而增大，当放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中塌落度损失。
（3）引气剂对混凝土开裂的影响
引气剂的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土抗裂性能。但需注意的是：外加剂不能掺量过大，否则会产生负面影响。3.3 采用合理的施工方法 3.3.1 混凝土的拌制
（1）在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量，同时严格控制混凝土出机塌落度。
（2）要尽量降低混凝土拌合物出机口温度，拌合物可采取以下两种降温措施：一是送冷风对拌和物进行冷却，二是加冰拌合。
（3）搅拌后的混凝土，应及时运至浇筑地点，入模浇筑。在运送过程中，要防止混凝土离析、灰浆流失、坍落度变化等现象，如发生离析现象，必须进行人工二次拌合后方可入模。
3.3.2 混凝土浇注、拆模（1）混凝土浇注过程质量控制
浇注过程中应采用机械振捣。振捣棒的操作，要做到“快插慢拔”，在振捣过程中，宜将振动棒上下略有抽动，以使一下振动均匀。每点振捣时间一般以20～30s为宜，但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。间
距均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，浇注混凝土时要求分层浇注（分层的时间间隔做到有利于散热），分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。（2）浇注时间控制
尽量避开气温较高的时间浇注，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排夜间进行。（3）混凝土拆模时间控制
混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度差控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。3.3.3 做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂缝，主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后，如果此时受到冷空气的袭击，或者过份通风散热，使表面温度降温过大将很容易产生裂缝，所以在混凝土在拆模后，特别是低温季节，需立即采取表面保护。防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在2～3d内连续下降不小于6～8℃时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。3.3.4 养护
混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样可防止干缩裂缝，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12～18h内立即开始养护，具体要求是：普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于14天；矿渣水泥，火山灰质水泥、大坝水泥、矿渣大坝水泥拌制的混凝土不得少于21天。
3.3.5 通水冷却
若在高温季节施工，则要在初期采用通冷水来降温，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。
四、小结
大体积混凝土结构裂缝预防和控制是一项系统工程,须从材料、设计、施工和维护四个方面综合解决。要积极采用先进技术,配合成熟的技术措施,在理论上提出可行的控制措施,在实践操作中采用切实可行、经济合理的技术。材料配臵、施工组织方面,要科学组织、合理安排,严格按照施工规范,操作规程操作,不断改进操作工艺,加强养护,以预防和减少裂缝的产生,将工程裂缝损害控制在最小程度。
附 录
[参考文献] [1] 龚召熊：《水工混凝土的温控与防裂》 北京：中国水利水电出版社，1999 [2] 戴镇潮：《大体积混凝土的防裂》 混凝土，2001，[3] 覃维祖：《混凝土的收缩、开裂及其评价与防治》 混凝土，2001 [4] 迟陪云：《大体积混凝土开裂的起因及防裂措施》 混凝土，2001，[5] 康方中：《浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治》 混凝土，2003，[6] 段 峥：《现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治》 混凝土，2003，[7] 尤启俊：《外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响》 混凝土,2004，2016年04月29日
第四篇：大工论文浅析大体积混凝土裂缝
网络高等教育
本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目：浅析大体积混凝土裂缝
学习中心： 哈尔滨奥鹏学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 土木工程 年 级： 11年 秋 季 学 号： 111153403365 学 生： 王黎明 指导教师： 阳志文 完成日期： 14年 7月 1 日
浅析大体积混凝土裂缝
内容摘要
大体积混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能差异很大，尤其是对耐久性(渗透性)的影响更大；混凝土渗透反过来又会加速和促使混凝土的进一步恶化，严重影响其结构的长期安全和耐久运行。裂缝的产生大多在早期，因此，探讨裂缝产生的原因以防止裂缝的出现极具意义。本文首先讨论了大体积混凝土裂缝产生的主要原因，其次探讨了大体积混凝土裂缝的预防措施，然后分析了大体积混凝土裂缝的处理方法，最后结合工程实例，说明如何使混凝土的性状达到预期效果。
关键词：大体积混凝土；裂缝；应用
I
浅析大体积混凝土裂缝
目 录
内容摘要...........................................................................................................................I 引
言..............................................................................................................................1 1 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析................................................................2
1.1 水泥水化热.....................................................................................................2 1.2 收缩裂缝.........................................................................................................2 1.3 外界气温变化引起的裂缝.............................................................................2 2 大体积混凝土裂缝的预防措施................................................................................4
2.1 注意原材料的选择.........................................................................................4 2.2 采用合理的施工方法.................................................................................4
2.3 科学、合理的养护措施.................................................................................5 3 大体积混凝土裂缝的处理方法................................................................................6
3.1 表面修补法.....................................................................................................6 3.2 填充法.............................................................................................................6 3.3 结构补强法.....................................................................................................6 3.4 灌浆法.............................................................................................................7 4 案例分析....................................................................................................................8
4.1 案例一.............................................................................................................8
4.1.1 工程概况..............................................................................................8 4.1.2 预防措施..............................................................................................8 4.1.3 取得效果............................................................................................12 结论..........................................................................................................................13 参考文献........................................................................................................................14
II
浅析大体积混凝土裂缝
引 言
随着经济建设规模的扩大，建筑业向着高、大、深、重和复杂结构的方向发展。工业建筑中的大型设备基础，大型构筑物的基础；高层、超高层和特殊功能建筑的箱形基础或筏式基础；有较高承载力的桩基厚大承台等都是体积较大的钢筋混凝土结构，大体积混凝土已大量地应用于工业与民用建筑中，国内一些学者对这个问题进行过大量的研究认为：混凝土材料结构是非均质的，有大量不规则的应力集中点，这些点由于应力首先达到抗拉极限强度，引起局部塑性变形，如果没有钢筋，继续受力，便在应力集中处出现裂缝，如适当配筋，钢筋将起到约束混凝土的塑性变形，分担部分混凝土的内应力，推迟裂缝的出现，提高混凝土极限拉伸的效果。也有部分学者认为混凝土配置钢筋不但起不到抵抗收缩应力的效果，反而会增加内部自约束应力，因为混凝土发生收缩，钢筋不收缩，相互之间会产生位移，由于钢筋和混凝土之间的黏结力存在，会引起自约束应力。本文主要研究大体积混凝土裂缝原因，预防措施及处理方法，并对实际案例进行研究，从而探讨大体积混凝土裂缝控制方法在实际中的应用。
浅析大体积混凝土裂缝 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析
大体积混凝土结构通常具有以下特点：混凝土是脆性材料，抗拉强度只有抗压强度的1／10左右。大体积混凝土的断面尺寸较大，由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升；以及在以后的降温过程中，在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。大体积混凝土结构中通常只在表面配置少量钢筋，或者不配钢筋。因此，拉应力要由混凝土本身来承担
1.1 水泥水化热
水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7 d左右，一般每克水泥可以放出500 J左右的热量，如果以水泥用量350—550kg/m3来计算，每m3混凝土将放出17 500～27 500 kJ的热量，从而使混凝土内部升高。(可达70℃左右，甚至更高)。尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同，因此混凝土中心温度很高，这样就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
1.2 收缩裂缝
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时(支承条件、钢筋等)．将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
1.3 外界气温变化引起的裂缝
大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，浅析大体积混凝土裂缝
外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。
浅析大体积混凝土裂缝 大体积混凝土裂缝的预防措施
2.1 注意原材料的选择
理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。于是，我们对于桥梁中的大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种。而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙，其他成分依次为硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙。另外，水泥越细发热速率越快，但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。我们应该充分利用混凝土的后期强度，以减少水泥的用量。因为大体积混凝土施工期限长，不可能28 d向混凝土施加设计荷载，因此将试验混凝土标准强度的龄期向后推迟至56 d或者90 d是合理的。这是基于这一点，国内外很多专家均提出类似的建议。这样充分利用后期强度则可以每m3混凝土减少水泥40—70 kg左右，混凝土内部的温度相应降低4—7℃。
2.2 采用合理的施工方法
混凝土施工包括混凝土的生产、运输、浇筑和温度及表面保护，是保护大体积混凝土温度裂缝的关键环节。而热应力的控制手段主要是控制混凝土的内外温差△T △T=Tp+Tr-Tf
式中：Tp为起始浇筑温度；Tr为水泥水化温升；Tf为天然或人工冷却后浇筑块的稳定温度。在温度较高的情况下进行施工，我们一定要注意降低混凝土浇筑时的温度。可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖，以减少阳光对其的辐射，同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。以上这些措施都可以有效的降低混凝土的人模温度。在混凝土的内部通人冷却循环水，采用循环法保温养护，以便加快混凝土内部的热量散发。混凝土表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护。这样不但可以降低混凝土内外温差，防止表面产生裂缝，还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝，并且还可以使水泥顺利水化，防止产生湿度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温升与表面温度变化值，可以在混凝土内埋设一定量的测温点，从而可以更好的了解混凝土的温度变化情况，一旦内
浅析大体积混凝土裂缝
外温差超过允许值25℃，好及时采取措施。如果是在冬季进行施工，因为要防止早期混凝土被冻问题。所以要求混凝土浇筑时应该具有较高的浇筑温度。但另一方面，正是由于天气寒冷，混凝土稳定温度一定较低，往往超过允许温差，不能防止混凝土裂缝要求。所以，混凝土浇筑温度在冬季施工时一般以5—10℃为宜，在浇筑混凝土以前还应该对基础及新混凝土接触的冷壁用蒸汽预热，对原材料应视气温高低进行加热。加热石料时应避免过热和过分干燥，最高温度不应超过75℃。另外还要注意运输中的保温、浇筑过程中减少热量的损失以及保温养护。
2.3 科学、合理的养护措施
混凝土裂缝产生的原因是多方面的，对混凝土配合比进行合理设计后，必须有合理的施工措施配合。合理的施工措施，可以提高混凝土工程质量，降低裂缝数量。在工程中为控制混凝土裂缝所采取的施工控制措施主要有：浇筑控制、振捣控制以及对混凝土温度的控制。
浅析大体积混凝土裂缝 大体积混凝土裂缝的处理方法
如果没有有效的预防措施，或者大体积混凝土的使用条件恶劣，会使大体积混凝土工程产生裂缝，对于这些已经产生的裂缝，需要有一些处理方法，来保证大体积混凝土的正常工作。本章就大体积混凝土裂缝的处理方法进行分析总结。
3.1 表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法，包括表面涂抹法和表面贴面法。它主要适用于修补稳定裂缝，同时裂缝宽度较细、较浅（宽度小于0.3mm）。当表面裂缝不多时，可在裂缝处用水冲洗，然后涂刷水泥净浆或将混凝土表面清洗干净并干燥后涂刷环氧树脂、沥青、油漆等；当表面有较多裂缝时，可沿裂缝附近用钢丝刷刷干净再用压力水清洗并湿润后，用水泥砂浆抹平或在表面刷洗干净并干燥后涂抹2～3mm厚的环氧树脂水泥。对于有防水抗渗要求的迎水面，可在混凝土表面刷洗干净并干燥后，粘贴2～3层环氧树脂玻璃或橡胶沥青绵纸等以封闭裂缝。
3.2 填充法
填充法主要适用于修补水平面上较宽的裂缝（大于0.3mm），根据裂缝的情况，可以直接向缝内填入不同粘度的树脂。宽度小于0.3mm的裂缝则应先将开裂部位剔凿成V形或U形槽口，然后清除浮灰，冲洗干净后先涂上一层界面剂或低粘度的树脂，以增加填充材料与混凝土的粘结力。
3.3 结构补强法
结构补强法是在结构构件外部或结构裂缝四周浇铸钢筋混凝土围套或包钢筋、型钢龙骨，将结构构件箍紧，以增加结构构件受力面积，提高结构的刚度和承载力的一种结构补强加固方法。这种方法适用于对结构整体性、承载能力有较大影响的深进及贯穿性裂缝的加固处理。常用的方法有以下几种：加大混凝土结构的截面面积、在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
浅析大体积混凝土裂缝
3.4 灌浆法
混凝土裂缝灌浆有水泥灌浆和化学灌浆两种，一般混凝土裂缝灌浆处理多采用化学灌浆。大体积混凝土施工裂缝的接缝灌浆、较宽混凝土裂缝的灌浆一般都采用水泥灌浆。上世纪60年代初，国内开始研究和处理工艺技术灌浆，应用环氧树脂、甲基丙烯酸酯进行混凝土裂缝灌浆处理，浅析大体积混凝土裂缝 案例分析
4.1 案例一
4.1.1 工程概况
哈尔滨市哈电大厦位于哈尔滨市香坊区三大动力路。本工程结构体系为混凝土框筒结构，地下2层，主楼18层，裙房6层，总高度为66.8m，总建筑面积为38000m2，基础采用850钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩基总根数为494根，基础长度为127.28m，宽度为65m，埋深l0.5m，整个基础长向分3块，设2条“后浇带”，中间一块最长为74.3m，整个建筑物主楼与裙房的荷载通过基础底板传到桩基，基础底板厚2.3m，混凝土C35，S8，60d龄期，总方量为17600m3，其中A块2400m3，B块10600m3，C块4600m3，一次连续浇捣。底板钢筋配置情况：上部筋为直径32 ø 180双向两皮，下部筋为直径32 ø 140双向两皮，底板面筋的支承采用角铁支架，上铺10号槽钢，底板侧模采用以砖代模。本工程基础底板处于高水位软土地基中，并一次性浇捣。施工正值多雨炎热季节(7月中旬)，因此必须采取有效的技术和管理措施来组织施工，以防混凝土有害裂缝的发生。
4.1.2 预防措施
大体积混凝土产生裂缝的原因是复杂的，而且往往是各种因素的综合，为防止混凝土产生裂缝，应着重控制温升，延缓降温速度，减少混凝土收缩，提高混凝土极限拉伸等方面采取一系列技术措施。1． 从设计方面采取技术措旌(1)利用混凝土后期强度：
大量试验证明，水泥用量每增减lOkg，水化热使温度相应升降1oC．本工程采用60d龄期的混凝土强度来代替28d龄期强度，控制温升速度，推移温升峰值出现时间。坍落度控制在120士20mm，初凝时间6h以上，砂率为42%。(2)设置“后浇带”：
本工程基础长度达127．28m，而建筑上又不宜设伸缩缝，所以通过设置“后浇带”来控制由于混凝土温差和收缩引起的裂缝发展，并达到不设永久性伸缩缝的目的，后浇带的宽度为lOOcm，并贯通地下、地上整个结构，但该部位钢筋连续
浅析大体积混凝土裂缝
不断。
(3)设置缓冲层
在底板的地梁、坑内水沟等键槽部位，可用厚度为30～50mm的聚苯乙烯泡沫或沥青木丝板作垂直隔离，以缓和地基对基础收缩时的侧向压力。(见下图)
图1 设置缓冲层
(4)避免应力集中
在大体积混凝土结构的孔洞或截面突变处，由于温度和收缩作用，会产生应力集中而导致开裂。应采取增配钢筋或设置过渡段的措施。(见下图)
图2 避免应力集中
(5)增设暗梁
在现浇钢筋混凝土地下室、水池等结构施工时，为了防止底板与边墙、边墙之间因约束应力产生的裂缝及边墙上部因边缘效应引起的裂缝，可在施工缝上下等薄
浅析大体积混凝土裂缝
弱部位增配4 ø 16～4 ø 22的钢筋予以加强。(见下图)
图3 增设暗梁
2． 裂缝控制的理论计算
(1)绝热温升的计算。根据计算公式： Tmax=WQ。/CR 式中：W一每m混凝土的水泥用量，本工程采用375kg／m； Q。——单位水泥28d的累积水化热，本工程用425号矿渣水泥； c一混凝土比热993．7J／kg·K； R--混凝土容重为2400kg／m3
所以Tmax=WQ。／CR=375×334770／993．7×2400=52．6oC，在浇捣施工时，基础处于一维散热，影响系数取0．85。
则Tmax=O．85×52．6=44．7oC 估计浇捣时入模温度为30～35oC，取32．5oC。则：预测基础中心温度为32.5+44.7=77.2oC(2)各龄期混凝土的温度升降值及降温差△T(t)。根据2．5m厚基础实测温度曲线，推算出本工程2．3m厚底板温度升降曲线(图4)．
33浅析大体积混凝土裂缝
图5 预计基础中心降温曲线
3． 从原材料方面采取技术措施
(1)水泥。为降低大体积混凝土的水化热，本工程采用低水化热的上海水泥厂散装425号矿渣硅酸盐水泥，水泥用量为375kg／m3。
(2)外加剂。本工程商品混凝土中掺入EA-2缓凝型减水剂，降低水化热峰值，掺量为水泥用量的0．6％。
(3)掺加料。混凝土中掺入一定数量的粉煤灰，不仅能代替部分水泥，还能改善混凝土的可泵性，降低混凝土中的水泥水化热量，使混凝土温升峰值得到控制。本工程采用Ⅱ级磨细粉煤灰，掺量为60kg／m3。
(4)粗、细骨料。大体积混凝土尽可能选用5～40mm的石子，因为增大骨料粒径可减少用水量，混凝土的收缩和泌水可随之减少。本工程采用粒径为5～40mm优质粗骨科，要求筛分比标准，石子含泥量小于1％。黄砂采用中粗砂，细度模数2．3以上，黄砂含泥量小于2％。4． 从施工工方面采取技术措施
本工程混凝土浇捣时间为7月中旬，最高气温达到36oC。为了确保混凝土能连续浇捣，减少混凝土在白天气温下的冷量损失和降低混凝土的入模温度，在施工方面采取了如下技术措施：
(1)配备足够的混凝土搅拌车及泵车，确保工程能一次连续浇捣完毕，本工程运输共有真如、长桥搅拌站和华夏预拌混凝土公司参加，华夏预拌站为备拌站，搅拌运输车辆共配置63辆，其中真如18辆、长桥25辆、华夏20辆。汽车泵配置5
浅析大体积混凝土裂缝
台(1台备用)。
(2)混凝土搅拌站预先将砂、石料入库，防止日光曝晒，同时在砂、石堆场上洒水，以降低温度。
(3)在储车场配置水源，在混凝土输送车的转筒上经常浇水散热，在混凝土输送管道上全部用湿草包包裹，并经常浇水湿润散热。
(4)现场设临时指挥小组，加强车辆调度、平衡，尽量减少商品混凝土的运输时间和储车场的等待时间。
(5)加快浇灌速度，不使混凝土产生冷缝。采用5台汽车泵，斜土路布置4台，旭升街布置1台，整个基础先浇捣A块，再浇捣B块、c块，每块混凝土浇捣均由北往南进行，5台泵车齐头并进，按斜面分层，薄层浇灌，循序推进，一次到顶的浇筑方法，减少混凝土的暴露面积，从而减少在白天外界气温下的冷量损失。(6)每台泵车硬管出料口布置振动机4台，2台振动机在卸料点，另2台布置在坡角处，最下一皮振动时，操作人员需置于2．3m底板内，确保下皮振捣密实。在振捣时震动棒需直上直下，快插慢拔，插点形式为行列式，插点距离600ram左右，上下层震动搭接50～lOOmm，每点震捣时间20～30s。
(7)做好混凝土振捣过程中的泌水处理：由于大流动性的混凝土为一个大坡面，泌水沿坡面流到坑底，通过侧模底部开孔将泌水排出基坑，当混凝土浇至离南面地墙边lOm时，中间两台泵车改变浇灌方向，由底板边向中部浇捣，形成集水坑，及时用水泵将泌水排除，这样可以提高混凝土质量，减少表面裂缝.5.加强混凝土的养护
根据本工程的具体情况，采用了薄膜加草袋的养护方法。在控制内外温差的前提下，应尽可能推迟保温层开始覆盖的时间。事实证明及早回填是最好的养护方法。
4.1.3 取得效果
通过以上对大体积混凝土裂缝产生的原因进行分析，并采取相应的技术措施，通过哈尔滨市哈电大厦基础底板大体积混凝土施工的实例表明，只要选择适合原材料并加以合理设计，合理施工并加强养护工作定能提高混凝土的抗裂度，这样能够控制和防止大体积混凝土的温度裂缝。
浅析大体积混凝土裂缝 结论
大体积混凝土的施工技术，涉及到经济、技术、设计、管理、施工等诸多方 面。要想保证大体积混凝土的施工质量，需要建设单位、设计单位、施工单位、材料供应商等单位的综合管理、科学组织、合理安排、严格执行。本文通过哈尔滨市哈电大厦大体积混凝土施工技术的研究，总结出要选择适合原材料，合理设计、施工，并加强养护可以防止大面积混凝土裂缝的产生。
浅析大体积混凝土裂缝
参考文献
[1] 赵诗娜.大体积混凝土结构有限单元法应用研究.哈尔滨工业大学硕士学位论文，2013.[2] 刘禀京.混凝土技术.第三版.人民交通出版社，2013.89-90.[3] 侯君伟.现浇混凝土建筑结构施工手册.机械工业出版社，2011.19-21.[4] 张锡恒.对大体积混凝土施工技术若干问题的探讨.工程质量，2012年7月5日，第1版.[5] 陈志刚.工程结构裂缝控制.哈尔滨工业大学出版社,2013,第1版
第五篇：水利工程大体积混凝土施工技术研究论文
1引言
大体积混凝土通常是指混凝土结构中最小断面也大于1m的混凝土结构，大体积混凝土的特点在于混凝土的浇筑量较大，结构尺寸较大，混凝土内部的钢筋布置较多，施工质量影响因素较多。由于混凝土体积相对较大，因而在混凝土浇筑结束后，在水泥水化热的作用下很容易由于温度应力以及混凝土的收缩特性出现裂缝。对于水利工程施工而言，在重力坝、涵洞、水槽以及水闸等项目施工中，通常存在着较多的大体积混凝土施工内容。因此，为了提高水利工程施工质量，确保水利工程建设项目的安全可靠，必须重视大体积混凝土施工管理，避免大体积混凝土裂缝的发生，保证混凝土施工质量满足使用要求。
2大体积混凝土裂缝产生原因分析
(1)水泥水化热导致的混凝土温度应力。水泥水化过程中会释放出大量的热量，然而由于大体积混凝土的结构尺寸较大，而且表面系数也较小不利于混凝土内部水化热量的散失，因此混凝土浇筑结束后，水化热难以散失造成混凝土内部温度升高，混凝土的内外温差增大，根据相关实验研宄表明，混凝土内外温差能够达到60-65°C左右，如果施工处理不当，当温度应力超过混凝土的极限抗拉强度时，就会导致混凝土开裂。
(2)混凝土的收缩特性造成的开裂。由于水泥混凝土在浇筑结束后，大部分的水分会蒸发，水分的蒸发则会导致混凝土的收缩，产生收缩变形，特别是对于大体积混凝土，收缩变形量较大，变形过大则会导致内部应力产生致使混凝土开裂。
(3)大体积混凝土内部约束条件的影响。混凝土的温度变形或者是混凝土的收缩变形，都会受到一定的约束作用，在约束作用下混凝土内不会产生一定的应力，当约束条件导致的内部应力超过混凝土的极限承载时，便会造成混凝土出现裂缝。
3大体积混凝土施工技术研究
3.1优化混凝土的配合比设计
(1)混凝土原材料的选用。对于水泥的选用，应该选用水泥水化热相对较低的低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，而且应该保证用于大体积混凝土施工的水泥水化热低于270kJ/kg。对于外掺剂的选用，应该结合水利工程具体情况通过水泥适应性以及实际应用效果选择，外加剂可以选择使用缓凝高效减水剂，尽可能的通过原材料的选择降低混凝土的水化热。
(2)大体积混凝土配合比的设计。配合比的设计应该以降低混凝土的水化热、确保混凝土的施工和易性以及提及稳定性作为设计目标，经过优选综合确定混凝土的配合比设计。1)在确保大体积混凝土结构强度等级的前提下，应该尽可能地降低水泥用量以及水胶比，降低水泥水化热的产生。2)在保证大体积混凝土的施工和易性，能够满足混凝土泵送浇筑的前提下，尽可能减少砂率，尽可能地控制在35%-40%左右，以减小大体积混凝土的变形。3)尽可能地降低混凝土的用水量，对于没有特殊要求的大体积混凝土应该将缓凝时间控制在20小时左右。
(3)大体积混凝土的生产与运输。对于用于水利工程大体积混凝土的生产，应该严格按照相关规范要求，对沪宁图进行试验检测，确保混凝土的强度等级、坍落度、水化热、收缩、泌水量、可泵性等指标满足大体积混凝土工程施工要求。混凝土的运输必须采用具有防风、防晒、防雨与防寒功能的混凝土搅拌运输车运输，在运输过程中为了避免混凝土的离析以及初凝，应该保持混凝土在运输过程中的搅拌。如果运抵混凝土浇筑施工现场的坍落度不满足使用要求或者是出现严重的离析，应该停止用于大体积混凝土的浇筑改作他用，以免影响水利工程施工质量。
3.2大体积混凝土施工作业
(1)大体积混凝土施工技术准备。在开展大体积混凝土工程施工作业前，应该根据规范规定的验算方法对大体积混凝土的温度、温度应力及收缩应力进行验算，并通过计算明确大体积混凝土的升温峰值，里表温差及降温速率的控制指标，通过相应的指标制定完善的温控技术措施。对于水利工程施工而言，通常情况下温控指标未混凝土浇筑体在入模温度基础上的绝热温升值最大值为45°C，混凝土浇筑块体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)为30°C，混凝土浇筑体的降温速率为2.0°C/d。
(2)大体积混凝土模板工程施工。大体积混凝土模板工程施工过程中，出了应该按照国家现行规范进行必要的稳定性、强度以及刚度验算外，还应该结合大体积混凝土对于保温养生的要求设置必要的保温措施。拆模的时间也不能仅仅以大体积混凝土的强度形成作为时间标准，而应该综合考虑温度控制要求，在大体积混凝土结构强度形成，而且内外温差满足标准要求后方可拆模。
(3)大体积混凝土的浇筑。大体积混凝土的浇筑可以财务分层连续浇筑或者是推移式连续浇筑的方式进行作业，分层浇筑又可以分为全面分层、分段分层以及斜向分层等几种形式。无论采取那种浇筑方式，都应该尽可能的缩短混凝土的浇筑间隔时间，并保证在混凝土初凝之前完成大体积混凝土的浇筑。通常情况下大体积混凝土的浇筑是按照由低到高的浇筑顺序，沿着混凝土结构的长边一侧向短边一侧浇筑，如果混凝土能够确保持续供应，也可以采取多点多边同时浇筑的方式。为了保证大体积混凝土的施工质量，应该合理的控制混凝土的浇筑分层厚度，如果采用泵送混凝土，通常情况下需要控制分层厚度在60Cm左右，如果采用非泵送混凝土，则分层浇筑的厚度不应该超过40cm，以免厚度过大造成混凝土的振捣效果难以达到。对于大体积混凝土的振捣，应该采用二次振捣工艺，保证振捣的时间和位置，防止漏振、过振和欠振，避免振捣不足造成大体积混凝土结构强度不足。
(4)特殊气候条件下的大体积混凝土施工。对于酷热、低温或者是大风等特殊天气条件下进行大体积混凝土施工作业时，必须采取特殊的技术措施来确保大体积混凝土施工质量合格。酷热天气则应该主要是采取降温措施，通过风冷、加冰等一系列措施降低混凝土原材料的浇筑温度，尽可能的降低降低混凝土入模温度，并严格控制在30C以下。低温天气条件下，则应该采取热水拌合、加热集料等措施来提高大体积混凝土的入模温度，并保证温度不得低于规范规定的最低温度5°C，在大体积混凝土浇筑结束后立即用塑料薄膜及保温材料进行保湿保温养护。大风天气开展大体积混凝土作业，则应该采取妥善的防风措施，并通过增加混凝土表面的抹压次数，及时覆盖塑料薄膜和保温材料等措施来保持混凝土表面湿润，防止风干。
3.3大体积混凝土的养护
为了避免大体积混凝土出现裂缝，养护应该采取保温保湿养护的方式。混凝土的保温养护通常采用塑料薄膜、麻袋、阻燃保温被覆盖在已经浇筑完成的混凝土之上，也可以采取挡风保温棚或遮阳降温棚作为大体积混凝土的保温措施。在混凝土浇筑施工前，在混凝土内部设置温度传感器或者是测温管，及时监测混凝土的内外温差，确保大体积混凝土的里表温差及降温速率满足大体积混凝土对于温控指标的要求，当大体积混凝土的表面温度与环境温差小于30C时，可以拆除保温养护措施。对于混凝土的保湿养护，通常情况下保湿养生时间不少于两周，在养生的过程中定期的对塑料薄膜或养护剂的完整情况进行检查，确保大体积混凝土的表面处于湿润状态。
4结语
在水利工程项目建设施工过程中，大体积混凝土施工作为混凝土工程的重要内容，对于水利工程的施工质量也具有重要的影响作用。因此，必须优化大体积混凝土施工技术，控制大体积混凝土裂缝的发生发展。同时，应该不断借助新的施工工艺与施工材料，并完善大体积混凝土施工质量验收环节，以进一步提高大体积混凝土结构施工质量，确保水利工程施工质量的可靠。
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