四川大学网络教育学院 毕 业 论 文 校外学习中心： 温州建校 学 生 姓 名： 吴敏敏 专 业： 土木工程 层 次： 业余高中起点专科 年 级： 2011年春季 学 号：
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内容提要
随着我国建筑业的发展，大体积工程施工大量出现。砼体积常常达数千立方米。大体积砼结构由于在水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和砼本身的收缩受到外界约束作用时，就会在砼内部产生温度应力和收缩应力，当应力超过砼的抗拉极限，裂缝也就随之产生：由于这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害，因此控制温度应力和温度变形裂缝是大体积砼结构施工中所面临的一个重大课题：因此，在大体积砼施工中，必须考虑温度应力的影响以及如何控制温度变形裂缝的发生和发展。砼是一种多种材料组成的非匀质材料，其抗拉强度远小于抗压强度。当拉应力超过砼的抗拉强度，就产生了裂缝甚至达到破坏。并尽可能减少温度变形引起的开裂提出了一些合理的对策、建议。
关键词：特点、裂缝、温度、配制、浇筑
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浅谈大体积混凝土
1、大体积混凝土的特点
大体积混凝土是指混凝土结构中实体尺寸大于或等于lm的部位所用的混凝土。 大体积混凝土的特点是：结构厚实，混凝土量大；工程条件复杂(—般都是现浇钢筋混凝土地下结构)；施工技术要求高；水泥水化热使结构产生温度变形，应采取相应的措施，尽可能减少温度变形引起的开裂。
大体积混凝土除了结构最小断面和内外温差有—定的规定外，对平面尺寸也有一些限制。因为结构的平面尺寸过火，约束作用而产生的温度应力也愈大，如采取控制温度的措施不当，更易产生裂缝。我国的《混凝土结构设计规范》GB50010－2010中，对于混凝上结构伸缩缝最大间距作以下规定：当现浇式结构置于室内或土中时为30m，露天条件下则为20m。
2、大体积混凝土的裂缝
混凝土是由多种材料所组成的，它虽具有抗压强度高与耐久性良好等特性，但其抗拉强度很低，受拉时抗变形能力小，容易开裂。
混凝土的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝又称为肉眼不可见裂缝，其宽度在0.05mm以下，主要是骨料与水泥石粘者面上的裂缝、水泥石裂缝和骨料裂缝。宏观裂缝又称肉眼可见裂缝，其宽度等于或大于0.05mm。
大体积混凝土内出现的裂缝，按其深度不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种贯穿裂缝切断了结构断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的；深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝一般危害性较小。
宏观裂缝是可以避免的，但不是所有的宏观裂缝都是有害的。我国的《混凝土结构设计规范》GB50010－2010规定：钢筋混凝土结构处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度允许值为0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度允许值为0.2mm；对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。—般当裂缝宽度在0.1～0.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一般时间后，裂缝
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可以自愈。如超过0.2～0.3mm，则诊漏水量与裂缝宽度的三次方按比例增加，为此在地下工程中，应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝，必须进行化学灌浆处理。
3、温度裂缝的性质
混凝土随着温度的变化而发生膨胀或收缩，称为温度变形。对于大体积混凝土施工阶段来说，裂缝由于温度变形而引起的称为初始裂缝。
大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土由于内外温差而产生的应力和应变，另一方面是结构物的外部约束和混凝土各质点间的约束，应阻止这种应变。一旦温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。
产生裂缝的主要原因有以下几方面： 3.1．水泥水化热
水泥在水化过程中要发出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。通过实测，水泥水化热引起的温升在建筑工程中一般为20～30℃，甚至更高。水泥水化热引起的绝热温刊，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长，一般在10～12d接近于最终绝热温升(视气温变化而异)。但由于结构物有一个自然散热条件，实际上混凝土内部的最高温度，多数发生在混凝土浇筑后的最初3～5d。当混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。而混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥用量有关，混凝土愈厚，水泥用量愈大，内部温度愈高。所形成的温度应力与混凝土结构的尺寸有关，在一定尺寸范围内，混凝土结构尺寸愈大，温度应力也愈大，因而引起裂缝的可能性也愈大。
由于混凝土的导热性能较差，浇筑初期混凝土的强度和弹性模量都很低，对水化热g，起的急剧温升约束不大，相应的温度应力也较小。随着混凝土龄期的增长，弹性模量的增高，对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大，以致产生很大的拉
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应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时，便开始出现温度裂缝。 3.2 外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段，常受外界气温变化的影响。混凝土内部温度是有水泥水华热温度、浇筑温度和混凝土的散热温度三者的叠加。外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高；而外界温度下降，又增加混凝土的降温幅度，特别是气温骤降，会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，这对大体积混凝土是极为不利的。
混凝上内部的温度是水化热的绝热温度、浇筑温度和结构物的散热温降等各种温度的叠加，而温度应力则是由温差所引起的温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高湿度一般可达60℃～65℃，并且有较长的延续时间。为此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。 3.3 约束条件
各种结构在变形中，必然会受到一定的“约束’’而阻碍变形，这就是约束条件。
约束条件分为两类：即外约束和内约束。外约束是指结构物的边界条件，如支座或其他外界因素对结构物变形的约束。内约束是指由于内部非均匀的温度及收缩分布，各质点变形不均匀而产生的相互约束。大体积混凝土由于温度变化会产生变形，而这种变形又受到约束，便产生了应力，这就是温度变化引起的应力状态。而当应力超过某一数值，便引起裂缝。如在完全约束条件下混凝土结构的温度变形，是温差与温度膨胀系数的乘积，当超过混凝土的抗拉强度，混凝土将会出现垂直裂缝。
3.4 混凝土的收缩
混凝土中约20％的水分是水泥硬化所必须的，而约80％的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩，这种收缩变形不受约束条件的影响。
混凝土收缩的主要原因是内部空隙水蒸发变化时引起的毛细管引力。收缩在很大程度上是有可逆现象的。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替将引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是
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