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摘 要：本文从大体积混凝土的定义、裂缝分类、温度控制方法、施工措施几个方面简要论述大体积混凝土。
关键词：大体积混凝土；裂缝；施工措施
中图分类号：TU755文献标识码：A文章编号：1006-4117（2011）08-0313-01
一、大体积混凝土的定义
关于大体积混凝土的定义各国不尽相同，但基本上都是从混凝土的尺寸和温差两方面描述的。根据《GB50496-2009大体积混凝土施工规范》，大体积混凝土即混凝土结构实体最小尺寸等于大于1m，或预计会因水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。由此看来尺寸和温差是界定大体积混凝土的关键因素。
相比而言，前者更符合实际。大体积混凝土与普通混凝土的区别从表面上看是“大”，即尺寸要超过一定的范围，但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化产生大量热量，而由于其“大”造成混凝土内部热量不如表层热量散发得快，从而造成内外温差过大，由此产生的温度应力会造成混凝土开裂。因此判别是否属于大体积混凝土范畴既要考虑尺寸因素，又要考虑水泥种类、强度、水泥用量、环境等因素，当温度应力大于当时混凝土抗拉强度时就会产生裂缝，但这种计算比较复杂，通常是通过比较水化热所引起的砼的温升值与环境温度的差值来判定的，一般情况，当温差小于25℃时，其所产生的应力会小于混凝土自身的强度，不会形成混凝土裂缝，当温差大于25℃时，其所产生的应力可能会大于混凝土自身的强度，形成混凝土裂缝，此时就可判定该混凝土属于大体积混凝土。《GB50496-2009大体积混凝土施工规范中》有详细的计算方法，这里就不再累述。实际施工中，不能简单的以截面尺寸来判断是否大体积混凝土，有些混凝土厚度达到1m，但由于其温差所产生的应力不足以使混凝土产生裂缝，其也不属于大体积混凝土的范畴，有些混凝土虽然厚度未达到1m，但水化热却较大，不按大体积混凝土的技术标准施工，也会造成结构裂缝。
二、大体积混凝土的裂缝
大体积混凝土裂缝按深度不同可分为贯通裂缝、深度裂缝和表层裂缝。贯通裂缝贯通了混凝土的整个断面，会减弱混凝土结构的强度和耐久性，其危害较大；深度裂缝是裂缝以蔓延到混凝土深处单位形成贯通断面，有一定的危害，如继续发展会形成贯通裂缝；表层裂缝一般危害较小。大体积混凝土裂缝按产生的原因主要分为温度裂缝和收缩裂缝。温度裂缝是由于水泥水化热引起的混凝土内外温差过大而造成的，尤其是大体积混凝土内部的热量不易散发就更易产生此种裂缝。混凝土在浇筑初期会产生大量的水化热，虽然此时混凝土内部的温度没有达到峰值，但由于浇筑初期混凝土的强度也比较小，水化热形成内外温差所产生的温度应力很容易打破混凝土自身束缚而形成裂缝。随着混凝土内部温度不断升高，内部温差所产生温度应力也会裂缝。在混凝土拆模前后，由于混凝土内部温度还比较高，而外界的气温相对比较低，由此行成内外温差加大，也会导致裂缝产生。收缩裂缝是混凝土在硬化过程中产生的收缩应力超过混凝土自身的强度而产生的裂缝。
三、大体积混凝土的施工措施
首先，在进行大体积混凝土施工时要做好充分的准备。设计混凝土配合比时要在保证混凝土强度的情况下尽量减少水化热，在保证混凝土易和性的情况下尽量减少水泥用量。因此施工中我应选择粉煤灰水泥、矿渣水泥等低热水泥，同时掺加粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料，掺入减水剂、缓凝剂等外加剂控制水灰比减少水泥用量。此外，我们在选择骨料时尽量采用连续的级配。在细骨料级配中，我们尽量采用粗砂。因为相同体积的砂子，粗砂的边面积要比细砂小很多，这样拌合同样易和性的混凝土，粗砂所需要的水泥量和水量要少一些。同样的道理，保证密实度的情况下，可以适当提高砂子的细度模数，增大粗骨料的粒径，同时可以考虑在混凝土浇筑时才入一些强度好、清洗干净的大石块，一般直径为200mm～300mm。这样不仅有利于减少混凝土用量，大石块自身也可以从新浇混凝土中吸收热量从而降低整个砼结构的水化热。为了降低混凝土的出仓温度，我们可以降低骨料和水的温度，对混凝土的出仓温度影响由大至小依次是石子、水、砂子和水泥，施工中我们通常采用水冷、风冷、氢冷等方法以及一些辅助方法来降低骨料和水的温度。
其次，在混凝土浇筑过程中我要采取有效措施加快水化热的散发。通常选择温度较低时浇筑混凝土，较低的气温有利于混凝土水化热的散发。同时采用分层浇筑的方法，即将所需浇筑混凝土的整个高度分成若干个层来浇筑而不是一次浇筑到整个高度。这样使新浇的混凝土尽可能多的暴露在空气中与大气进行热量交换，有利于混凝土水化热的散发。分层浇筑的厚度可根据具体的施工情况而定，以有利于热量散发且不至形成冷缝为准。最后，在混凝土浇筑完成后要及时进行养护并采取有效的温控措施。大体积混凝土养护，可根据具体的工程情况，采用薄膜草袋和蓄水等养护方法。在保证内外温差的前提下，应尽可能推迟保温开始时间，这样可以使混凝土早期产生的水化热尽可能多的散发。采取保温保湿养护使砼中心温度与表层温度差值不大于25℃，砼表层温度与大气温度差值不大于25℃，当砼中心温度与表层温差小于20℃，且表层温度与大气温度差小于20℃，可以逐渐拆除保温层。大体积混凝土养护时的温度控制一般有降温发和保温法。降温法是在混凝土浇筑完成后，通过预埋的冷却水管，降低浇筑物的内部温度从而控制混凝土内外温差。保温法是混凝土浇筑完成后，通过保温材料覆盖、加热、蓄存热水等方法，提高混凝土表面及四周散热面的温度从而控制混凝土内外温差。不管采取哪种方法都应确保混凝土内外的温差。
结束语：随着科技的发展和施工工艺的进步，大体积混凝土越来越多应用到各种建、构造物中，但随之出现的质量问题也层出不穷，同时，大体积混凝土都是结构的关键部位，其施工质量好坏直接影响到整个工程的安全问题和施工功能。许多大型项目出现的质量事故都是由大体积混凝土的施工质量引起的，因此，我们在大体积混凝土的施工过程中要引起高度重视，合理采用施工措施，严格控制温度应力，防止表面裂缝杜绝深度裂缝和贯穿裂缝，确保大体积混凝土的施工质量。
作者单位：西北电力建设集团公司
关键词：大体积混凝土；裂缝；施工措施
中图分类号：TU755文献标识码：A文章编号：1006-4117（2011）08-0313-01
一、大体积混凝土的定义
关于大体积混凝土的定义各国不尽相同，但基本上都是从混凝土的尺寸和温差两方面描述的。根据《GB50496-2009大体积混凝土施工规范》，大体积混凝土即混凝土结构实体最小尺寸等于大于1m，或预计会因水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。由此看来尺寸和温差是界定大体积混凝土的关键因素。
相比而言，前者更符合实际。大体积混凝土与普通混凝土的区别从表面上看是“大”，即尺寸要超过一定的范围，但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化产生大量热量，而由于其“大”造成混凝土内部热量不如表层热量散发得快，从而造成内外温差过大，由此产生的温度应力会造成混凝土开裂。因此判别是否属于大体积混凝土范畴既要考虑尺寸因素，又要考虑水泥种类、强度、水泥用量、环境等因素，当温度应力大于当时混凝土抗拉强度时就会产生裂缝，但这种计算比较复杂，通常是通过比较水化热所引起的砼的温升值与环境温度的差值来判定的，一般情况，当温差小于25℃时，其所产生的应力会小于混凝土自身的强度，不会形成混凝土裂缝，当温差大于25℃时，其所产生的应力可能会大于混凝土自身的强度，形成混凝土裂缝，此时就可判定该混凝土属于大体积混凝土。《GB50496-2009大体积混凝土施工规范中》有详细的计算方法，这里就不再累述。实际施工中，不能简单的以截面尺寸来判断是否大体积混凝土，有些混凝土厚度达到1m，但由于其温差所产生的应力不足以使混凝土产生裂缝，其也不属于大体积混凝土的范畴，有些混凝土虽然厚度未达到1m，但水化热却较大，不按大体积混凝土的技术标准施工，也会造成结构裂缝。
二、大体积混凝土的裂缝
大体积混凝土裂缝按深度不同可分为贯通裂缝、深度裂缝和表层裂缝。贯通裂缝贯通了混凝土的整个断面，会减弱混凝土结构的强度和耐久性，其危害较大；深度裂缝是裂缝以蔓延到混凝土深处单位形成贯通断面，有一定的危害，如继续发展会形成贯通裂缝；表层裂缝一般危害较小。大体积混凝土裂缝按产生的原因主要分为温度裂缝和收缩裂缝。温度裂缝是由于水泥水化热引起的混凝土内外温差过大而造成的，尤其是大体积混凝土内部的热量不易散发就更易产生此种裂缝。混凝土在浇筑初期会产生大量的水化热，虽然此时混凝土内部的温度没有达到峰值，但由于浇筑初期混凝土的强度也比较小，水化热形成内外温差所产生的温度应力很容易打破混凝土自身束缚而形成裂缝。随着混凝土内部温度不断升高，内部温差所产生温度应力也会裂缝。在混凝土拆模前后，由于混凝土内部温度还比较高，而外界的气温相对比较低，由此行成内外温差加大，也会导致裂缝产生。收缩裂缝是混凝土在硬化过程中产生的收缩应力超过混凝土自身的强度而产生的裂缝。
三、大体积混凝土的施工措施
首先，在进行大体积混凝土施工时要做好充分的准备。设计混凝土配合比时要在保证混凝土强度的情况下尽量减少水化热，在保证混凝土易和性的情况下尽量减少水泥用量。因此施工中我应选择粉煤灰水泥、矿渣水泥等低热水泥，同时掺加粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料，掺入减水剂、缓凝剂等外加剂控制水灰比减少水泥用量。此外，我们在选择骨料时尽量采用连续的级配。在细骨料级配中，我们尽量采用粗砂。因为相同体积的砂子，粗砂的边面积要比细砂小很多，这样拌合同样易和性的混凝土，粗砂所需要的水泥量和水量要少一些。同样的道理，保证密实度的情况下，可以适当提高砂子的细度模数，增大粗骨料的粒径，同时可以考虑在混凝土浇筑时才入一些强度好、清洗干净的大石块，一般直径为200mm～300mm。这样不仅有利于减少混凝土用量，大石块自身也可以从新浇混凝土中吸收热量从而降低整个砼结构的水化热。为了降低混凝土的出仓温度，我们可以降低骨料和水的温度，对混凝土的出仓温度影响由大至小依次是石子、水、砂子和水泥，施工中我们通常采用水冷、风冷、氢冷等方法以及一些辅助方法来降低骨料和水的温度。
其次，在混凝土浇筑过程中我要采取有效措施加快水化热的散发。通常选择温度较低时浇筑混凝土，较低的气温有利于混凝土水化热的散发。同时采用分层浇筑的方法，即将所需浇筑混凝土的整个高度分成若干个层来浇筑而不是一次浇筑到整个高度。这样使新浇的混凝土尽可能多的暴露在空气中与大气进行热量交换，有利于混凝土水化热的散发。分层浇筑的厚度可根据具体的施工情况而定，以有利于热量散发且不至形成冷缝为准。最后，在混凝土浇筑完成后要及时进行养护并采取有效的温控措施。大体积混凝土养护，可根据具体的工程情况，采用薄膜草袋和蓄水等养护方法。在保证内外温差的前提下，应尽可能推迟保温开始时间，这样可以使混凝土早期产生的水化热尽可能多的散发。采取保温保湿养护使砼中心温度与表层温度差值不大于25℃，砼表层温度与大气温度差值不大于25℃，当砼中心温度与表层温差小于20℃，且表层温度与大气温度差小于20℃，可以逐渐拆除保温层。大体积混凝土养护时的温度控制一般有降温发和保温法。降温法是在混凝土浇筑完成后，通过预埋的冷却水管，降低浇筑物的内部温度从而控制混凝土内外温差。保温法是混凝土浇筑完成后，通过保温材料覆盖、加热、蓄存热水等方法，提高混凝土表面及四周散热面的温度从而控制混凝土内外温差。不管采取哪种方法都应确保混凝土内外的温差。
结束语：随着科技的发展和施工工艺的进步，大体积混凝土越来越多应用到各种建、构造物中，但随之出现的质量问题也层出不穷，同时，大体积混凝土都是结构的关键部位，其施工质量好坏直接影响到整个工程的安全问题和施工功能。许多大型项目出现的质量事故都是由大体积混凝土的施工质量引起的，因此，我们在大体积混凝土的施工过程中要引起高度重视，合理采用施工措施，严格控制温度应力，防止表面裂缝杜绝深度裂缝和贯穿裂缝，确保大体积混凝土的施工质量。
作者单位：西北电力建设集团公司