摘要：在大面积混凝土中体积收缩，内外温差及体积安全性具有重要意义，作者根据从事水利施工、管理经验，对施工中混凝土裂缝的成因提出了防治办法。
关键词：混凝土裂缝；材料控制；施工防治
1大体积混凝土裂缝成因
1.1收缩裂缝
混凝土在逐渐散热和硬化过程中引起的收缩应力是很大的，特别是大体积混凝土结构物，如果应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。
1.2温差裂缝
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑，浇筑后，由于体积大水泥因水化引起水化热聚集在内部不易散发，其内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝龄期较短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面产生裂缝。
1.3安定性裂缝
安定性裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。
2裂缝的控制措施
2.1对收缩裂缝的防治
在混凝土配置过程中应注意所选用的水泥品种、水泥用量及水灰比的控制，骨料、掺和料和外加剂的选用等。
2.1.1水泥的选用
大坝混凝土应选用低发热量、低含碱量、初期强度高、塑性性能好、初凝期长的特制大坝水泥。普通硅酸盐水泥熟料化学成分见表1。
表1 普通硅酸盐水泥熟料化学成分[l]
矿物名称水化速度水化热体积收缩强度
C3S快大中高
C2S慢小中早期低,后期高
C3A最快最大最大低
C4AF较快中最小中
由上表可以看出，C2S是比较适合的矿物，而C3A的含量应该加以控制。其化学成份的控制最好能作到C2S十C3S≥80%,C3A≤5％,C4AF≤15％。水泥供应品种不宜过多过杂，水泥运进工地以后应当严格地进行检验，并进行混凝土试验。
2.1.2水泥用量及水灰比
在混凝土配制时，尽量减少水泥用量及单位用水量，但又不能失掉水泥的流动性、粘聚性和保水性，以免配制出的混凝土不合格，不能浇筑。
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2.1.3砂石骨料
骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80％～83%，因此，在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。
2.1.4掺和料
水泥掺和料应当采用经过试验的、符合要求的活性材料，否则掺用不合格料也会大大影响混凝土的强度和寿命。
2.LS外加剂
高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，对提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用，是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分，应积极使用。
2.2对温差裂缝的防治
温差裂缝，即混凝土水化热引起的内部温度与混凝土表面的温差过大而导致的混凝土裂缝。引起水化热大的因素，除水和水泥用量、单位用水量、掺和料和外加剂选用等混凝土配置上的因素外，还存在施工中的控制问题。因此，施工技术对于温差裂缝的控制也是极其有效的方法。
2.2.1降低浇筑速度、减小浇筑层厚度
大体积混凝土结构的浇筑方案，可分为全面分层、分段分层和斜面分层三种。全面分层法要求混凝土浇筑强度大，斜面分层法混凝土浇筑强度小，施工中可根据结构物的具体尺寸、捣实方法和混凝土供应能力，选择浇筑方案，目前应用较多的是斜面分层法。
2.2.2采用综合措施，控制混凝土初始温度
邸良制混凝土拌和物的出料口温度。在气温较高的季节，刚刚出机口的混凝土拌和物料往往温度过高，必须采取人工降温措施。例如采用冷水喷淋预冷骨料，或一次、二次风冷骨料，加冰片和加冷水扳指混凝土等。
逗在坝体混凝土内预埋冷水管，进行一、二期通水冷却。
2.2.3拆模时间的控制
混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。
2.2.4采用补偿收缩混凝土技术
根据具体工程特点，采用uEA补偿收缩混凝土技术。
2.3对安定性裂缝的防治
混凝土体积安定性是指水泥硬化过程中，体积变化是否均匀的性能。水泥安定性不良会导致构件产生膨胀性裂纹或翘曲变形，造成质量事故。引起安定性不良的主要原因是熟料中游离氧化钙或游离氧化镁过剩或石膏掺量过多。混凝土配料时要严格检查其成分，已免水泥安定性不合格。
3混凝土大坝补强处理
有些裂缝不易处理，在进行以上的所有措施之后，仍无法消除裂缝，在需要的情况下可以进行大坝补强处理。
3.1灌浆处理
补强灌浆是处理混凝土裂缝的有效措施。灌浆孔布置采用逐步加密的方法，即在需要补强灌浆的混凝土上钻孔灌浆。
3.2结构补强
结构处理有多种方法，一种是小丰满补强时所采用的钢筋锚栓。另一种方法是在坝体达到稳定以后，沿裂缝面挖槽，槽宽lm左右，并在两面凿成键槽形状，然后回填质量优良的混凝土，这种方法在丹江口补强研究过，可能是最有效的措施，但施工上比较复杂。
3.3挖除后重新回填
有一些部位裂缝、浇筑事故、混凝土强度不足等情况应有尽有，其影响极为复杂，这时一般水泥灌浆很难收到预期效果，甚至采取结构补强措施也难以做到完全有效。这时往往考虑挖除后重新回填，回填时只要严格控制施工质量及温度应力，一般新老混凝土是可以结合好的。
4结论
通过以上的论述可见，大体积混凝土的裂缝问题，在混凝土的选料、配置、施工过程中逐步控制，是可以预防的。在操作中一定要把好各个过程关，遵循规范化，才能使大体积混凝土水工建筑物得逞质量有所保障，从而保证了国家和人民的财产安全。
论文作者:林天瑜
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/22
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水泥论文; 骨料论文; 水化论文; 温差论文; 《防护工程》2017年第18期论文;