大体积混凝土施工考前须知近年来，大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成 局部。所谓大体积混凝土，一般理解为尺寸较大的混凝土，美国混凝土学会 给出了大体积混凝土的定义：任何现浇混凝土，其尺寸到达必须解决水化热 及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂影响的，即称为大体积 混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题，开裂问题是在工程建立中带 有一定普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是根底贯穿裂缝出现在重要 的构造部位，危害极大，它会降低构造的耐久性，削弱构件的承载力，同时 会可能危害到建筑物的平安使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土 的开裂，是一个值得关注的问题。2 大体积混凝土裂缝形成的原因裂缝产生的原因可分为两类：一是构造型裂缝，是由外荷载引起的，包 括常规构造计算中的主要应力以及其他的构造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。2.1 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，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，而混凝土外表温度为 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 的拉应力当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，外表温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生；当混凝土内部到达最高温度后，热量逐渐散发而到达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。2.2 收缩引起裂缝收缩有很多种，包括枯燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。 这里主要介绍枯燥收缩和塑性收缩。枯燥收缩混凝土硬化后，在枯燥的环境下，混凝土内部的水分不断向外散失，引 起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。塑性收缩在水泥活性大、混凝土温度较高，或在水灰比拟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，外表蒸发的水分不能及时得到补充， 这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的外表就会出现分 布不均匀的裂缝，出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加大，于是 裂缝进一步扩展。3 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，所以为了防止裂缝 的产生，就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩，具体措施如下。 3.1 优选原材料水泥由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差就要尽量降低水化 热，为了降低水化热，要尽量采取早期水化热低的水泥，由于水泥的水化热 是矿物成分与细度的函数，要降低水泥的水化热，主要是选择适宜的矿物组 成和调整水泥的细度模数，硅酸盐水泥的矿物组成主要有：C3S、C2S、C3A 和C4AF，试验说明：水泥中铝酸三钙C3A和硅酸三钙C3S含量高的， 水化热较高，所以，为了减少水泥的水化热，必须降低熟料中 C3A 和 C3S 的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。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，因为水泥的细度会影 响水化热的放热速率，试验说明比外表积每增加100cm2/g，Id的水化热增加 17J/g21 J/g，7d 和 20d 均增加 4 J/g12 J/g。掺加粉煤灰 为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把局部水泥用 粉煤灰代替，掺入粉煤灰主要有以下作用：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展二次反响，是其活性的来源，可以取 代局部水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀；由于粉煤灰颗粒较 细，能够参加二次反响的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀；同时, 粉煤灰的火山灰反响进一步改善了混凝土内部的孔构造，使混凝土中总的孔 隙率降低，孔构造进一步的细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致 密，相应收缩值也减少。值得一提的是：由于粉煤灰的比重较水泥小，混凝土振捣时比重小的粉 煤灰容易浮在混凝土的外表，使上部混凝土中的掺合料较多，强度较低，外 表容易产生塑性收缩裂缝。因此，粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中我们应 根据具体情况确定粉煤灰的掺量。骨料1 粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径，因为粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小， 总外表积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，水化热就随之 降低，对防止裂缝的产生有利。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 外表积小，这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热就低，裂缝 就减少，另一方面，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，因此细骨料尽量用干净的中粗沙。参加外加剂参加外加剂后能减小混凝土收缩开裂的时机，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的主要作用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，而水灰比的降低，水泥用量的减 少对防止开裂是十分有利的。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，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，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，减少运输过程中的塌落度损失。3 引气剂对混凝土开裂的影响引气剂在混凝土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的抗裂性能。在这里值得注意的 是：外加剂不能掺量过大，否那么会产生负面影响，在GB80761977中规定， 掺有外加剂的混凝土，28d的收缩比不得大于135%，即掺有外加剂的混凝土 收缩比基准混凝土的收缩不得大于 35%。3.2 采用合理的施工方法混凝土的拌制1 在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，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展冷却，二是加冰拌合，一般使新拌混凝土 的温度控制在6C左右。混凝土浇注、拆模1 混凝土浇注过程质量控制浇注过程中要进展振捣方可密实，振捣时间应均匀一致以外表泛浆为 宜，间距要均匀，以振捣力涉及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，外表 要压实、抹平，以防止外表裂缝。另外，浇注混凝土要求分层浇注，分层流 水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合严密。防止纵向施工缝、 提高构造整体性和抗剪性能。2 浇注时间控制尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注，假设由于工程需要在夏季施工， 那么尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排在夜间进展。3 混凝土拆模时间控制混凝土在实际温度养护的条件下，强度到达设计强度的75%以上，混凝 土中心与外表最低温度控制在25C以内，预计拆模后混凝土外表温降不超过 9 C以上允许拆模。.3 做好外表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，由于内部较外表散热快，会形成内外温差，外表收缩受内部约束产生拉 应力，但是这种拉应力通常很小，不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。 但是如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使外表温度降温过大 就很容易导致裂缝的产生，所以在混凝土在拆模后，特别是低温季节，在拆 模后立即采取外表保护。防止外表降温过大 ，引起裂缝。另外，当日平均气 温在23d内连续下降不小于68C时，28d龄期内混凝土外表必须进展外 表保护。.4 养护混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土外表经常湿润，这样 既减少外界高温倒罐，又防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度的稳定增长。 一般在浇注完毕后 1218h 内立即开场养护，连续养护时间不少于 28d 或设 计龄期。通水冷却假设是在高温季节施工，那么要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高 温度峰值，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。为了削减内外温差，还应在夏末秋初进展中期通水冷却，中期通水一般采用河水，通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块到达接缝灌浆的必要措施，一般采用通河水和通制冷水相结合的方案