如何防治大體積混凝土的開裂

　　防治大體積混凝土開裂，應(yīng)從以下方面入手：

　　1.設(shè)計(jì)措施

　　（1）精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰摻量）”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌、中彈、低熱和高抗拉值”的抗裂混凝土。

　?。?）增配構(gòu)造筋，提高抗裂性能。這里應(yīng)采用小直徑、小間距的配筋方式，全截面的配筋率應(yīng)為0.3%～0.5%。

　?。?）避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中。在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。

　?。?）在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度。

　?。?）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫；在正常施工條件下，后澆縫間距應(yīng)為20~30m ，保留時(shí)間一般不少于60d 。如不能預(yù)測施工時(shí)的具體條件，也可臨時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。

　　2.原材料控制措施

　?。?）盡量選用低熱或中熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥)，或利用混凝土的后期強(qiáng)度（90～180d ），以降低水泥用量，減少水化熱（因?yàn)槊考訙p10k g 水泥，溫度會(huì)相應(yīng)增減1℃，水化熱與水泥用量成正比）。在條件許可的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。因?yàn)檫@種水泥在水化膨脹期（1～5d ）可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力可部分抵消溫度徐變應(yīng)力，減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。

　　（2）適當(dāng)摻加粉煤灰。混凝土中摻用粉煤灰后，可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，抑制堿骨料反應(yīng)，減少新拌混凝土的泌水等。

　?。?）選擇級(jí)配良好的骨料。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對(duì)體積的80%～83%，因此在選擇骨料時(shí)，應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級(jí)配良好的骨料。一般來說，可以選用粒徑4～40m m 的粗骨料，盡量采用中砂；嚴(yán)格控制砂、石子的含泥量(石子在1%以內(nèi)，砂在2%以內(nèi))，控制水灰比在0.6以下；還可以在混凝土中摻緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱。另外還可以考慮在大體積混凝土中摻加堅(jiān)實(shí)無裂縫、沖洗干凈、規(guī)格為150～300m m 的大塊石。摻加大塊石不僅減少了混凝土總用量，降低了水化熱，而且石塊本身也吸收了熱量，使水化熱能進(jìn)一步降低，對(duì)控制裂縫有一定好處。

　?。?）適當(dāng)選用高效減水劑和引氣劑，這對(duì)減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用。

　　3.施工方法控制措施大體積混凝土施工時(shí)內(nèi)部應(yīng)適當(dāng)預(yù)留一些孔道，在內(nèi)部通循環(huán)冷水或冷氣冷卻，降溫速度不應(yīng)超過0.5℃～1.0℃/h 。對(duì)大型設(shè)備基礎(chǔ)可采用分塊分層澆筑(每層間隔時(shí)間5～7d )，分塊厚度為1.0～1.5m ，以利于水化熱散發(fā)和減少約束作用。當(dāng)混凝土澆筑在巖石地基或厚大的混凝土墊層上時(shí)，在巖石地基或混凝土墊層上鋪設(shè)防滑隔離層(澆二度瀝青膠、撒鋪5m m 厚砂子或鋪二氈三油)，將底板高低起伏和截面突變處做成漸變化形式，以消除或減少約束作用。此外，還應(yīng)加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗，提高密實(shí)度。盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上。盡量采用兩次振搗技術(shù)，以改善混凝土強(qiáng)度，提高抗裂性。還可根據(jù)具體工程特點(diǎn)，采用U E A 補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。

　　4.溫度控制措施

　　混凝土溫度和溫度變化對(duì)混凝土裂縫是極其敏感的。當(dāng)混凝土從零應(yīng)力溫度降低到混凝土開裂溫度時(shí)，混凝土拉應(yīng)力超過了此時(shí)的混凝土極限拉應(yīng)力。因此，應(yīng)通過降低混凝土內(nèi)水化熱溫度和混凝土初始溫度，減少和避免裂縫風(fēng)險(xiǎn)。

　　人工控制混凝土溫度的措施對(duì)早期因熱原因引起的裂縫作用不明顯。比如表面保溫材料保護(hù)可以減少內(nèi)外溫差，但不可避免地招致混凝土體內(nèi)溫度很高，從受約束而導(dǎo)致貫穿裂縫的角度看，是一個(gè)潛在惡化裂縫的條件，因?yàn)轶w內(nèi)熱量遲早是要散發(fā)掉的。另外，人工控制混凝土溫度還需注意防止過速冷卻和超冷，過速冷卻不僅會(huì)使混凝土溫度梯度過大，而且早期的過速超冷會(huì)影響水泥-膠體體系的水化程度和早期強(qiáng)度，更易產(chǎn)生早期熱裂縫。超冷會(huì)使混凝土溫差過大，引起溫差裂縫。因此，澆筑時(shí)間應(yīng)盡量安排在夜間，以最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時(shí)，要求在砂、石堆場搭設(shè)簡易遮陽裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時(shí)向骨料噴冷水?；炷帘盟蜁r(shí)，可在水平及垂直泵管上加蓋草袋并噴冷水。