袁国太
身份证；42102319810406****
摘要：大体积混凝土在浇筑过程中容易因水化作用产生大量的热量，如果不能及时释放内部热量或者温度分布不均匀，就很可能因内外温差过大引发温度裂缝问题。提升内外温差的控制力度可降低施工中大体积混凝土裂缝的发生概率，采取有效措施降温并控制混凝土的收缩，坚持预防为主的原则，对原材料、施工工艺、养护措施进行严格控制。
关键词：建筑工程；大体积混凝土；温度裂缝
引言
近年来，建筑行业迅速发展，随着各种新材料、新技术的应用，混凝土性能有了很大的提高，大体积混凝土在施工中越来越常见。大体积混凝土结构尺寸大，内部水化热无法轻易散发，在施工过程中常出现裂缝，对结构的耐久性产生一定影响。本文通过对香港某综合废物管理设施工程预制素混凝土大方块施工过程进行分析，得出了行之有效的裂缝控制方法。
1大体积混凝土温度裂缝的成因
大体积混凝土裂缝常见的类型是温度裂缝，温度裂缝的出现会对大体积混凝土的整体结构质量产生影响。一般情况下，混凝土的材料属性是造成温度裂缝产生的主要原因。在实际工程中，导致温度裂缝出现的主要原因有以下几点：第一，原材料质量不符合工程要求。施工技术人员没有严格遵照规定的配合比进行混凝土配置，使混凝土的强度、内外荷载等技术指标达不到施工要求，影响混凝土结构的整体性能质量，也容易产生温度裂缝。第二，未严格控制作业温度。结束混凝土原材料的配置工作后，还需对搅拌温度进行严格控制，运输过程中的温度控制也会对混凝土浇筑质量产生影响。为保证在原料配置和运输过程中，温度达到规定的要求，应实施有效的运输罐车保温措施。在施工作业受天气、环境等因素的影响下，大体积混凝土浇筑砌块容易存在较大的内外温差，这会增加温度裂缝的发生概率，同时浇筑的水化反应也是导致大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因。第三，缺乏合理性设计。在建筑工程施工过程中，需对混凝土等级标号、结构承担荷载的应力最大值等关键性技术参数进行计算和分析，从而保证结构整体的受力满足工程要求。如果技术人员忽视对混凝土最大荷载应力的计算工作，会降低设计的科学性和合理性，进而导致在施工中发生大体积混凝土的温度裂缝问题。
2大体积混凝土温度裂缝的类型
（1）干缩裂缝。网状裂缝和平行线状浅细裂缝是大体积混凝土干缩裂缝的特征，一般裂缝宽度在0.05～0.20mm，这种类型的裂缝在大体积混凝土平面中比较常见。大体积混凝土施工过程中水泥的用量和水灰比是导致干缩裂缝的原因，混凝土浇筑后水分蒸发就会形成干缩裂缝。干缩裂缝首先会导致大体积混凝土的抗渗性下降，然后影响大体积混凝土的使用耐久性，最后造成大体积混凝土的承载力下降。（2）温度裂缝。混凝土内外温度差距导致大体积混凝土产生的裂缝主要为温度裂缝，温度裂缝发生在表面或者结构中都是有可能的，并且裂缝的宽度也不尽相同。一般来说，冬季温差导致的裂缝宽度比较大，夏季温差导致的裂缝宽度比较小。温度裂缝的宽度有大有小，其裂缝的走向也没有规律，横竖交错的裂缝都是常见的。（3）沉陷裂缝。大体积混凝土沉陷裂缝是结构基地导致的，地基回填土和土质疏松会导致混凝土沉陷，最后混凝土模板支撑间距比较大导致沉降裂缝的发生。（4）塑性收缩裂缝。大体积混凝土塑性收缩裂缝会对混凝土的性能和使用寿命造成影响，一般来说，塑性收缩裂缝主要发生在天气炎热或者风力较强的天气状况。塑性收缩裂缝表现为不连贯、长短不一致、中间宽两端细，主要发生在混凝土表面。
3温度裂缝的控制措施
3.1合理选择水泥的品种
水泥在水化过程中会释放大量的热量，这些热量聚集在大体积混凝土结构的内部，如果无法及时释放就会产生温度裂缝。所以，降低水化热是控制温度裂缝的有效措施，在实际工程中可以选择水化热较低的水泥。
硅酸盐水泥（P.Ⅰ和P.Ⅱ）和普通硅酸盐水泥（P.O）的水化热较高，水泥中的硅酸三钙（C3S）和铝酸三钙（C3A）含量偏多可降低水泥的水化热，所以，在满足设计要求的基础上可以尽量选择水化热较低的水泥。
3.2配合比设计
大体积混凝土设计强度为35D/20，香港规范要求使用OPC水泥，OPC水泥按组分比例分析，与国标P·Ⅱ水泥一致，故采用P·Ⅱ水泥。P·Ⅱ水泥中熟料+石膏的比例超过95%，其他掺料比例低，因此P·Ⅱ水泥的水化热量较普通硅酸盐水泥大。香港规范要求混凝土水灰比不超过0.5，胶凝材料用量不少于330kg/m3，设计配合比胶凝材料总量达370kg/m3，胶材用量高。经过试配，在保证强度的前提下提高粉煤灰掺量（30%）以减少水泥用量，减少水化热的产生。此外，选择苏博特PCA-Ⅰ型缓凝型减水剂，延缓混凝土的凝结速度，减少水化热在混凝土内部所形成的应力。
3.3选用合适的外加剂
适量的膨胀剂可以降低大体积混凝土在凝结硬化过程中的体积膨胀度，同时提升混凝土的密实度，在结构内部产生的挤压力能够抵消部分由温差产生的拉应力，对大体积混凝土的温度裂缝能够起到预防作用。缓凝型减水剂能够减缓大体积混凝土在浇筑过程中的水泥水热化速度，有效延缓水化热释放的峰值期，避免大体积混凝土集中溢出。复合型高效减水剂能够大幅度提高混凝土强度，减少拌和水泥的使用量，实现降低水化热的目的。
3.4现场浇筑控制
现场浇注时需将混凝土的入模温度控制在较低水平，气温较高月份浇筑时间选择在傍晚，以降低混凝土的入模温度。在运输罐车停放处设置遮阳篷，防止罐体被太阳暴晒。在罐体上设置遮阳洒水降温帆布，尽可能地避免运输过程中因太阳照射而升温。现场搅拌站与方块预制场地距离较近，在气温较高时，为尽量减少混凝土在车内时间过长导致的温度上升，混凝土运输罐车选择不满载，10m3罐车只装载5~6m3进行运输。采用泵送分层浇筑，分层厚度不超过500mm。利用浇注面散热。
3）养护阶段
建筑工程大体积混凝土浇筑完成之后必须进行养护，控制混凝土内部和外部之间的温度差距和温度下降速度，防止温度差距过大由温度应力产生温度裂缝。混凝土养护可以让混凝土温度下降的速度变缓，然后混凝土经过化学反应可以凭借自身的抗拉强度减少裂缝的产生。在混凝土浇筑完成之后的12h左右应该进行养护工作，可根据实际情况采用覆盖养护或者喷雾养护，保证养护时间大于半个月。塑料薄膜是常见的养护材料，麻袋、土工布也可以作为养护材料。
结束语
大体积混凝土的温度控制是裂缝控制的关键一环，通过对具体大体积混凝土工程实例浇筑后温度变化情况的研究，确定了大体积混凝土结构在浇筑后极易产生裂缝的原因，并据此提出了可行的裂缝控制措施。(1)结合《大体积混凝土施工标准》与对实际工程实例的研究，造成大体积混凝土结构产生裂缝的主要原因一是混凝土内外温差超过25℃。二是温度下降速率超过2℃/d。(2)在混凝土浇筑前期、混凝土浇筑过程以及混凝土浇筑完成后可以通过降低水化热的产生、加速水化热的弥散以及做好混凝土的养护等措施，以降低水化热对大体积混凝土的影响，从而达到裂缝控制的目的。
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