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浅谈大体积混凝土防裂施工技术摘要：大体积混凝土是指最小截面尺寸大于等于1m的混凝土结构。
本文主要就工程实例中的大体积混凝土出现的裂缝问题进行分析，并总结出一些防裂措施，以供参考。
abstract： mass concrete refers the concrete structure which minimum cross-sectional dimension is greater than or equal to 1m. in this paper， problems in mass concrete cracks of engineering example were analyzed， and some anti-cracking measures were summarized， for reference.关键词：大体积混凝土；防裂；施工技术key words： mass concrete；anti-cracking；construction technology中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）03-0097-020 引言①通灌铁路大体积混凝土简介。
大体积混凝土是指最小截面尺寸大于等于1m的混凝土结构。
东北东部铁路新建通化至灌水段工程，起始于辽宁省丹东市的宽甸满族自治县境内终止于吉林省通化县。
沿线高桥长隧比例高，其中北青沟特大桥最大墩高57.4m，基础采用挖井基础，16#墩基础截面为圆端型长12.74米，宽10.94米，高11米，基础混凝土方量为1250.601ｍ3，如图１。
兴隆沟6号大桥为三线桥，３＃墩坡比４５：１，墩底截面是圆端型，长1５.１８米，宽4.78米。
施工时每6米一个浇注段，一次浇注混凝土方量为392m3。
如图２。
②大体积混凝土出现裂缝的种类。
按深度的不同，大体积混凝土内出现的裂缝可分为表面裂缝、深层裂缝及贯穿裂缝三种。
其中表面裂缝一般危害性较小；深层裂缝是部分地切断了结构断面，也有一定危害性；而贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。
超厚大体积混凝土防裂措施混凝土是一种常用的建筑材料，广泛应用于房屋建筑、桥梁、道路等各个领域。
在一些大型建筑工程中，需要使用超厚大体积混凝土，如高层建筑、水坝、电站等。
然而，超厚大体积混凝土存在着易开裂的问题，影响着它的使用寿命和安全性。
本文将介绍一些常用的超厚大体积混凝土防裂措施，为相关工程的顺利进行提供帮助。
控制混凝土温度混凝土温度的升高会导致混凝土收缩，从而引起裂缝。
因此，在施工过程中，需要控制混凝土的温度，尤其是在高温季节容易出现温度过高的情况。
控制混凝土温度的措施包括：1.改变混凝土料配比，减少水泥用量，用掺减水剂的方法降低混凝土用水量，以减少混凝土的热发生量。
2.采用冷却措施，如使用冷却水对混凝土表面进行冷却，采用喷水帐篷覆盖混凝土表面进行遮蔽，等等。
3.使用遮阳网进行覆盖，减少太阳的直射，保持施工区域的湿度。
采用中间层隔离措施超厚大体积混凝土的自重较大，当混凝土膨胀时，易引起沉降不均，使混凝土出现不同的应力分布。
这种不均匀的应力分布容易导致混凝土裂缝。
中间层是指在混凝土浇筑之前，先铺设一层隔离材料，以达到隔离混凝土的作用。
这种措施可以增强混凝土的延展性和可塑性，减少混凝土交接处的渗漏和滑移。
加入纤维材料在超厚大体积混凝土中加入适量的纤维材料可提高混凝土的韧性和抗裂性能。
纤维材料的种类主要有玻璃纤维、碳纤维、钢纤维和聚丙烯纤维等。
这些材料均具有优异的耐高温性、高强度和抗腐蚀性，在混凝土中加入后，不仅可以增加混凝土的延展性，还能够阻止裂纹的形成和扩展。
加强混凝土养护混凝土的强度和性能取决于养护质量，因此充分的养护是防止超厚大体积混凝土裂缝产生的重要措施。
养护措施包括：1.在混凝土浇筑后，及时进行养护。
可以使用覆盖物覆盖混凝土表面，以保持湿度，防止混凝土表面脱水，同时保温以防止温度过低。
2.提高混凝土养护时间。
一般来说，混凝土养护的时间越长，混凝土强度和耐久性就越高。
使用构造适度措施超厚大体积混凝土的用途复杂，通常需要考虑不同的应力分布情况和施工条件。
浅谈大体积混凝土的施工温度与裂缝董建(浙江工程建设监理公司，浙江杭州310012)工程技术大体积浇捣混凝土的裂缝较为普遍。
尽管我们在施工中采取各种措施，但裂缝仍然时有出现。
究其原因，我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。
在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。
这主要是由于两方面的原因。
首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。
其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。
我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
1裂缝的原因大体积混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的胞【生和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，等。
混疑土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。
后期在降温过程中，又会在混凝土内部出现拉应力。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。
当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。
在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。
一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。
但是在施工中混疑土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。
有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
2温度应力的分析根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：1)早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。
这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急副变化。
由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。
2)中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
控制大体积混凝土裂缝的方法
1.减少水泥用量，降低水化热。
大体积混凝土升温，主要是由水泥水化热引起的。
预防和控制混凝土裂缝，首先应从降低水泥水化热着手，不少工程曾使用低热水泥来减少水化热。
2.预设冷却管能降低混凝土内部的最高温升。
控制大体积混凝土内部的最高温升，另一项措施是在混凝土内部预设冷却水管，用循环水及时将热量排出．以降低混凝土内部最高温升。
3、表面覆盖蓄热养生。
大体积混凝土内外温差根据体积大小和温度梯度不同，一般控制在25~30℃，不会出现裂缝。
4、及时对混凝土覆盖保温、保湿材料。
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5、在拌合混凝土时，还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力。
地下室大体积防裂施工技术探讨【摘要】本文针对地下室中存在大体积混凝土施工情况，针对大体积混凝土开裂的情况提出了改进措施，包括从配制方法、浇筑方法、养护方法做了改进，旨在为同类工程提供借鉴指导。
【关键词】地下室施工；大体积混凝土；混凝土浇筑；抗裂措施1. 工程概况本工程为人防地下室结构类型采取剪力墙结构，结构抗震等级为二级，地下室混凝土采用0.6mpa抗渗等级。
地下室的剪力墙墙厚为200、250mm厚混凝土墙，地下室顶板厚度采用200mm。
整个地下室混凝土总用量为6553m3。
对地下室柱、墙、梁、板混凝土施工时采取一次性浇筑。
本地下室混凝土施工存在较大难度，其难度在于地下室采取筏板基础，筏板厚度达到1100mm，而且地下室面积较大，是典型的大体积混凝土施工。
针对此，本工程一方面对地下室的大体积混凝土施工采取一些列的抗裂措施，另一方面对本地下车库共分三大块浇筑，按设计留置后浇带。
本文将结合该地下室中的大体积混凝土施工环节来进行深入探讨。
2. 大体积混凝土的配制技巧对于大体积混凝土施工来说，首先要优化混凝土的配合比，对混凝土配制过程中所采用的原材料等采取优选，即通过合理选择原材料，优化混凝土配合比。
从工程实践效果表明，为了能有效地减少大体积混凝土中受到温度影响，第一步是要分析器配制所用材料和配制方法了；同时对于配制大体积混凝土所选用原材料需要注意五个方面的细节。
（1）对于大体积混凝土施工中选用骨料方面，应当选择连续级配的粗骨料较为适宜，中砂作为细骨料较好。
（2）混凝土配制所采用的外加剂要使用减水剂和缓凝剂，掺合料通常选用粉煤灰及矿渣粉等，部分情况还要额外采用硅灰等材料。
（3）大体积混凝土要实现其对混凝土强度和塌落度的要求，同时尽量减少睡你的用量，并且提高骨料及掺合料的比例，这样可以保证水化热减少。
（4）尽量使用凝结时间较长且水化热较低的水泥，选用中热型硅酸盐水泥、低热型矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥等都比较优越。
大体积混凝土抗裂计算及防裂措施大体积混凝土在施工过程中容易产生裂缝，这不仅影响了混凝土结构的美观性，还可能导致混凝土结构的强度和耐久性下降。
因此，为了提高大体积混凝土的抗裂性能，需要进行抗裂计算并采取相应的防裂措施。
进行大体积混凝土的抗裂计算是非常重要的。
抗裂计算通常包括对混凝土的温度应变、收缩应变和应力应变进行分析和计算。
温度应变是指由于混凝土内部温度变化引起的应变，而收缩应变是指由于混凝土的收缩引起的应变。
应力应变是指混凝土受到外部荷载作用时产生的应力和相应的应变。
在进行抗裂计算时，需要考虑混凝土的材料性能、混凝土结构的几何形状和施工条件等因素。
根据不同的计算方法和标准，可以确定混凝土结构的最大允许裂缝宽度。
一般来说，裂缝宽度应控制在0.1mm到0.2mm之间，以保证混凝土结构的正常使用和安全。
为了提高大体积混凝土的抗裂性能，可以采取以下防裂措施：1. 控制混凝土材料的配合比：合理的配合比可以提高混凝土的强度和耐久性，减少裂缝的产生。
在配制混凝土时，应根据具体的施工要求和工程环境，选择合适的水灰比、砂石比和掺合料比例，确保混凝土拥有良好的流动性和抗裂性能。
2. 控制施工过程中的温度和湿度：混凝土的温度和湿度变化会导致混凝土收缩和膨胀，进而引起裂缝的产生。
因此，在施工过程中需要控制混凝土的温度和湿度，避免过快或过慢的干燥，以减少混凝土的收缩和膨胀。
3. 使用合适的混凝土增强材料：可以在混凝土中添加适量的纤维材料或合成纤维增强材料，以提高混凝土的韧性和抗拉强度。
这些增强材料可以有效地阻止裂缝的扩展，提高混凝土的抗裂性能。
4. 加强混凝土结构的连接和支撑：混凝土结构在受到外部荷载作用时，容易产生应力集中，从而引起裂缝的产生。
为了减少应力集中，可以通过加强混凝土结构的连接和支撑，增加结构的整体刚度和稳定性。
在实际工程中，抗裂计算和防裂措施是保证大体积混凝土结构安全和耐久的关键。
通过科学合理地进行抗裂计算，并采取相应的防裂措施，可以有效地控制混凝土的裂缝宽度，提高混凝土结构的抗裂性能。
大体积混凝土防裂探讨 关键词：大体积混凝土；裂缝；耐久性；过境力学性能；早期热裂缝 摘 要：大体积混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能相差很大，尤其是对耐久性(渗透性)的影响更大，而混凝土渗透反过来又会加速和促使混凝土的进一步恶化，严重影响结构的长期安全和耐久运行。而裂缝大多又是在早期产生的，因此，探讨裂缝产生的原因和防止裂缝的出现就显得格外重要。通过对大体积混凝土裂缝产生的原因和类型的论述，从各个环节提出了预防裂缝的综合措施。
大体积混凝土结构开裂一直是工程界所密切关注的课题。过去，几乎都采用“温控防裂设计准则”来控制混凝土裂缝。然而，近期的研究结果表明【1】，“温控防裂准则”并不能完全真实地反映混凝土早期热应力和热应力发展情况，温度已不是唯一影响早期混凝土温度诱导裂缝的决定性因素。人们认识到早期混凝土变形“约束度”和硬化混凝土的“过境力学性能”的重要性，并实际考虑应用各种试验或监测手段，通过“过境材料性能”特性研究和借助先进的计算机模拟技术，估计和预测早期混凝土的温度应力和裂缝情况。国外从十年前就已开始系统研究如何避免混凝土早期热裂缝，有些大型实验机构或实验室都开发和研制裂缝
试验架和温度—应力试验机（简称TST装置）。 1 大体积混凝土裂缝的原因和主要类型 产生裂缝风险的原因很多，归纳起来主要包括三类：结构设计不合理引起的裂缝；混凝土自身性能（力学、变形及热学性能）引起的裂缝；外部环境因素和约束条件引起的裂缝，三者既相互关联又相互影响。 混凝土早期开裂是极其关键的，因为后期开裂是在早期开裂或早期潜在开裂的基础上,受外力（荷载、外环境侵蚀等）作用而使混凝土的耐久性遭受破坏后发展和演变而来。混凝土早期开裂分为早期沉降裂缝、早期表面干缩裂缝和早期热裂缝。早期沉降裂缝是在泌水和沉陷较大且沉降物受到约束的情况下产生的，可通过配合比优化设计，减少泌水，降低沉陷趋势和复振等方法消除或避免。早期表面干缩裂缝主要是在高温、低湿度和高风速等恶劣气候条件下，骨料和模板吸水、水分蒸发损失以及水泥—水系统体积减少引起混凝土表面开裂。它可以通过加湿骨料与模板，设置临时屏风减小混凝土表面的风速，设置临时遮阳篷降低混凝土表面的温度，降低混凝土初始温度，用聚乙烯薄膜或麻袋临时覆盖混凝土表面以最大限度的减少水分蒸发，抹面后进行喷雾或涂抹养护剂等消除或避免。可见前两种早期开裂是可以消除或避免的，只有早期热裂缝是较难预测和控制的。
2 避免和减少混凝土裂缝的途径和方法 既然裂缝的产生与混凝土的温度变化和受约束程度有关，那么避免和减少混凝土开裂的途径应该围绕提高混凝土的抗裂能力、削减温度变化因素、减少混凝土结构中的约束应力和变形、尽量防止环境因素的影响等进行探讨。 2.1 提高混凝土的综合抗裂能力 2.1.1 优选混凝土各种原材料 在选择大体积混凝土用水泥时，在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期（1～5 d）可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。为此，水泥熟料中的碱含量应低且适宜【3】，熟料中MgO含量在3.0%～5.0%，石膏与C3A的比值尽量大些，C3A、C3S和C2S含量应分别控制在5.0%以内、50.0%左右和20.0%左右，这种熟料比例的水泥具有长期稳定的微膨胀抗裂性能【2】。 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。 砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，这样不仅有利于提高混凝土的工作性，而且可提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。有研究表明，砂子中石粉比例一般在15%～18%之间为宜。 粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当，烧失量小，含硫量和含碱量低，需水量比小，均可掺用在混凝土中使用。混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。 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，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，也是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分。 2.1.2 精心设计混凝土配合比 混凝土配合比设计时，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。 2.2 加强混凝土早期性能和过渡区性能发展的研究 2.2.1 借助先进的声光仪器研究混凝土微观结构 以往，人们过多的集中在研究混凝土的宏观力学和变形性能上，对水泥—矿物掺和料—外加剂体系水化过程和过渡区界面形成及结构的研究较少。众所周知，凝胶体和骨料的形态和结构都比较致密，但它们混合组成混凝土后，在骨料和凝胶体间形成很薄的过渡区，而恰恰是过渡区的微观结构影响着混凝土的性能，尤其是早期抗裂性和抗渗透性。因此，借助先进的声光仪器，对优化混凝土组分体系和改善混凝土性能进行研究是今后的课题之一。事实上，进行过渡区研究的目的就是要找出裂缝产生的缘由并依此制订避免裂缝的措施及具体方案和办法。 2.2.2 注重混凝土早期性能研究 早期性能对混凝土的影响不容忽视。大体积混凝土早期极易开裂，这是因为大体积混凝土在2～5 d水化放热温升很高（一般在1～3 d内温升达最终温升的1／2以上），但这期间混凝土的强度和杨氏模量很低。国外Byfors和Umehera等人已做过一些试验研究【5】，早期性能和后期性能之间存在“拐点”，这就是前面我们提到的“过境力学性能”的概念，见图1。因此，加强混凝土早期强度、弹性模量、自身体积变形、干缩变形以及绝热温升等的发展演变对进一步认识和了解混凝土早期性能，提高和改善混凝土的各项性能都有着重要的指导意义。 另外，还应该模拟现场情况，通过早期开裂试验架和力学模型研究、分析和
评价早期热裂缝及其热裂缝风险。图2中，Tz1为第一零应力温度；Tz2为第二零应力温度；Tc为开裂温度。 2.3 加强原形观测，提高和改进设计 笔者在某工程现场工作时，曾向业主提出，在完整坚硬的砂岩地基上，厂房44 m不分缝和泄洪闸30 m分缝的设计不合理，混凝土浇筑后经过一个冬季后均发现不同程度的细裂缝。尤其是第一个枯水季节施工的三孔泄洪闸裂缝的分布和形式是极其相似的，是系统原因造成，而且裂缝暗示结构设计的不合理性。后来，业主聘请有经验的设计和施工专家进行复核设计和咨询，将泄洪闸30 m分缝改为15 m分缝，至今没有发现结构性裂缝。 2.4 采用综合措施，控制混凝土初始温度 混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度T2降低到混凝土开裂的温度Tt时，t时刻的混凝土拉应力σt超过了t时刻的混凝土极限拉应力σtu。因此，通过降低混凝土内的水化热温度(主要通过掺用高效减水剂减少用水，减少胶凝材料，多掺粉煤灰和矿物掺和料)和混凝土初始温度(通过骨料水冷和风冷降温、加冰和加冷却水拌和、各生产环节加强保温以免冷量损失等措施，降低混凝土初始温度)，减少和避免裂缝风险。 2.5 人工控制硬化混凝土内部温度 人工控制混凝土温度的措施(如：体内埋设冷却水管和风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护)主要是针对后期而言，对早期因热原因引起的裂缝是无助的。比如表面保温材料保护可以减少内外温差，但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高，从受约束而导致贯穿裂缝的角度看，是一个潜在恶化裂缝的条件。因为体内热量迟早是要散发掉的。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止“过速冷却”和“超冷”，过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大，而且早期的过速超冷会影响水泥—胶体体系的水化程度和早期强度，更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大，引起温差裂缝。
2.6 拆模后及时良好的养护 新浇筑的混凝土就象刚刚出生的婴儿，需要体贴关心和爱护。混凝土的养护不仅对防止早期表面裂缝显得重要，它对混凝土后期强度的发展、混凝土的进一步成熟和耐久性等也同样重要，在过去许多工程的施工和管理中对养护的重要性没有充分的认识。
2.7 现场实物模型浇筑并进行观测 为了证实混凝土的工作性和其他与施工和设计有关的特性，在施工现场进行试验性浇筑实物模型并进行观测是十分重要的。同时，对确定和验证水化反应和放热情况，以及核实混凝土温度和裂缝控制情况是极为有用和必不可少的。 无论是强度实验还是绝热温升实验，在实验室进行试验时，养护条件和散热情况与现场相差极大。我们曾在工程中做过两组标准养护和自然湿养护对照试验，一组是在冬季（环境气温5.6～14.7℃）进行，另一组是在夏季（环境气温22.0～33.5℃）进行。对同一批次拌和的混凝土，一组试件拆摸后存放在标准养护室，而另一组试件拆摸后存放在自然环境中进行湿养护，结果发现，冬季对照组的后者的早期强度比前者低，而夏季对照组的后者的早期强度比前者高。这是由于成型试件初始温度为8℃，低温情况下早期水化反应缓慢，高温情况下则相反。因此，养护对混凝土的性能影响不容忽视，在今后应加强温度匹配养护研究。 2.8 准确地建立数字应力模型 为了更准确地建立数字应力分析模型，必须采用现代应力分析方法或应力风险分析，并应用这些分析来调查相对有效的裂缝控制措施。对于大型工程，建议进行早期力学、热学、变形等性能试验，并借助开裂试验架或温度—应力试验装置的结果提出开裂温度，进行裂缝风险的准确估计和评价。
