铁路客运专线耐久性混凝土施工工艺控制及注意问题

【机构】 中铁十八局集团有限公司科研设计院；

【摘要】 通过对耐久性混凝土的试验研究,对外加剂、掺合料的作用机理、特点及适应性进行了系统的阐述,总结了耐久性混凝土施工工艺控制要点,对高速铁路混凝土施工具有指导意义。 

【关键词】 铁路； 耐久性混凝土； 施工； 

【所属期刊栏目】 实用技术 （2012年04期） 

一、耐久性混凝土与外加剂和掺合料

1．耐久性混凝土的主要特点

耐久性混凝土是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术制作的混凝土，它以耐久性作为主要指标。针对不同用途要求，耐久性混凝土对下列性能有重点地予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性。为此，耐久性混凝土在配料上的特点是：低水胶比、选用优质原料，并除水泥、水、集料外，还必须掺加足够数量的矿物细粉掺合料和高效减水剂。

耐久性混凝土能够解决混凝土在使用过程中的诸多问题：如需要高强，即能够达到高强；需要泵送施工，可以配制大坍落度，流动性好的混凝土；需要防水，可根据需要配制抗渗混凝土；需要耐蚀，可根据需要配制各类耐腐蚀混凝土；总之，针对混凝土所处环境、耐久要求、施工工艺等按需配制。

耐久性混凝土，在正常条件下使用寿命都能满足100年，配制好的耐久性混凝土，在恶劣环境下的使用寿命也能超过100年。发达国家（如美国）工程施工对混凝土耐久性的要求是大于120年。我国三夹工程大坝设计使用年限大于100年，杭州湾大桥（抗腐蚀混凝土）、现在施工的各铁路客运专线主体工程混凝土，设计寿命都按使用100年不用维修。因此，混凝土工艺要根据工程所处的环境条件，使用耐久要达到100年以上来配制。

2．高效减水剂在混凝土中的作用

高效减水剂又称超塑化剂，其区别普通减水剂之处就是减水率高，不引气的特点。普通减水剂的减水率一般为5%～10%，并有少量引气作用。而高效减水剂的减水率可达15%～30%，而且不引气；普通减水剂的掺量不能超过限值，因为引气量已达到4.5%，再掺多即对混凝土抗压强度不利，因混凝土内的含气量每增加1%，混凝土抗压强度将下降5%～6%。而高效减水剂是非引气的，可以较高比例掺入，对混凝土都无不利影响。

目前常用的高效减水剂主要有三大类，即三聚氰胺（密胺）磺酸盐甲醛缩合物、萘磺酸盐甲醛缩合物和聚羧酸类高效减水剂。为了在最低价格下获得最优的混凝土性能，常将高效减水剂与普通减水剂和缓凝剂一起复合使用。通过优化各外加剂的比例和掺量，可以获得改善混凝土强度增长的性质、改善混凝土拌合物工作性能、控制混凝土凝结时间和坍落度损失等效果。

减水剂在水泥浆中是渗透力很强并能打破水的表面张力，在混凝土混合料搅拌过程中击穿物料周围表面张力, 将物料颗粒包围的游离水释放出来,发挥吸附和润滑作用,使在保持混凝土坍落度不变情况下,单位用水量减少。且能与水泥中的游离氧化物产生凝胶作用,阻塞混凝土中的空隙,使外界水不能渗进混凝土内,因此掺减水剂的混凝土抗渗指标可比普通混凝土提高2～3倍。由于减水剂与硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料在混凝土中各自产生的作用机理不同，二者互不干扰，作用迭加,又因减水剂除了对水泥本身起作用外，而且对掺合料中的活性颗粒也同样发生作用，提高掺合料本身的性能,故掺合料与减水剂共掺要比掺合料或减水剂两者单掺所产生的效果总和还要好。

3．用于混凝土的磨细矿物掺合料

磨细矿物掺合料也称混凝土外掺料，主要品种有粉煤灰、磨细矿渣粉和硅灰等。另外还有天然沸石粉、磨细石灰石粉、石英砂粉也可以作为混凝土的外掺料。有些工程根据需要还要掺约10%左右的膨胀剂以改善混凝土的性能。但用于高速铁路耐久性混凝土只限用粉煤灰、磨细矿渣粉和硅灰。

4．粉煤灰用于混凝土中的特点

粉煤灰是用煤粉炉发电的电厂排放出的烟道灰，由大部分直径以μm计的实心或中空玻璃微珠以及少量的莫来石、石英等结晶物质所组成。原状粉煤灰的细度和电厂制粉系统与收尘装置有关。含碳量和锅炉性质及燃烧技术有关。现代电厂先进的制粉系统使其粉煤灰比老厂的细；煤粉炉温度的提高又使灰烬中的含碳量大大减少；电吸尘分级收尘可将很细的灰收集下来。粉煤灰的需水量与其组成有关。用于高速铁路C50以下耐久性混凝土的粉煤灰需水量比应不大于105%（C50以上≤95%），烧失量（含碳量）应低于3%。

粉煤灰作为混凝土的掺合料，在相同水胶比下，粉煤灰的掺量不超过20%时，对混凝土性能影响不大，只是混凝土的温升稍有降低。只有掺量超过25%时，粉煤灰对混凝土的性能才会有明显的改善。应当注意，当使用粉煤灰时，不能是不改变原配合比而只用粉煤灰来取代水泥，而是要根据达到一定的目标强度和工作性对粉煤灰掺量和水胶比的关系确定混凝土的配合比。粉煤灰等级及掺量要根据工程性质来确定。

5．磨细矿渣用于混凝土中的特点

粒化高炉矿渣简称为矿渣，是属于第一类矿物细粉掺合料。矿渣中含有钙镁铝和很少量的硅酸一钙或硅酸二钙等结晶态组分，因此，它具有微弱的自身水硬性。粒径大于45μm的矿渣颗粒很难参与水化反应，因此要求用于高速铁路耐久性混凝土的矿渣粉磨至比表面积为350～500m²/kg，以充分地改建挥其活性，减小泌水性。

矿渣粉磨得越细，其活性越高，掺入混凝土后，早期产生的水化热越大，越不利于降低混凝土的温升。当矿渣的比表面积超过400m²/kg后，用于很低水胶比（小于0.30）的混凝土时，混凝土早期强度的自收缩随掺量的增加而增大。且因粉磨矿渣要消耗能源，成本较高。矿渣粉磨得越细，掺量越大，则用于低水胶比的耐久性混凝土拌合物就越粘稠。因此，磨细矿渣的比表面积大小，应综合考虑其利弊。用于大体积混凝土时，矿渣的比表面积以不超过500cm²/kg为宜，超过500m²/kg的，宜用于水胶比不低于0.30的非大体积混凝土。如与需水量低的粉煤灰复合掺入时。上述问题可以得到缓解。磨细矿渣掺量超过70%时，自收缩可减小，水化热可降低。

这里需要指出的是，矿渣水泥里面含有矿渣，但制水泥时，矿渣是和水泥熟料一起粉磨的，由于矿渣比熟料难磨，当熟料磨到一定细度后，矿渣仍不够细，以至水泥保水性很差，耐久性不好。如果延长粉磨时间使矿渣磨细，则熟料就会过细，使水泥加速水化。从而加快坍落度损失。这两种情况都不适于耐久性混凝土，因此，耐久性混凝土应使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥再掺加矿物细粉料为好。

6．配制耐久性混凝土必须掺加磨细矿物掺合料和高效减水剂

磨细矿物掺合料是高活性材料，本身结构致密,内表面积小,其主要成分为活性氧化硅,活性氧化铝。它单独并不硬化,当有水存在时,在混凝土中靠吸收水泥中的游离碱(包括外加剂存在的碱)发生反应生成新的硅酸钙凝胶,而保持的胶状状态相当长,一般达8～10小时,待水泥石终凝后它才开始凝结,占据水泥石凝结后留下的空隙(包括极细的裂纹),增加混凝土中的密实度。此外，它能在常温下与水泥水化反应生成新的难溶的硅酸钙凝胶,使CaO不易被溶析和对混凝土内部孔隙起细化或阻塞作用,从而提高混凝土的抗渗性,使水和外界气体渗不进水泥石胶体内部,因而对于腐蚀作用有较好的抵抗力。

减水剂在水泥浆中是渗透力很强并能打破水的表面张力，在混凝土混合料搅拌过程中击穿物料周围表面张力, 将物料颗粒包围的游离水释放出来,发挥吸附和润滑作用,使在保持混凝土坍落度不变情况下,单位用水量减少。且能与水泥中的游离氧化物产生凝胶作用,阻塞混凝土中的空隙,使外界水不能渗进混凝土内,因此掺减水剂的混凝土抗渗指标可比普通混凝土提高2～3倍。由于减水剂与硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料在混凝土中各自产生的作用机理不同，二者互不干扰，作用迭加,又因减水剂除了对水泥本身起作用外，而且对掺合料中的活性颗粒也同样发生作用，提高掺合料本身的性能,故掺合料与减水剂共掺要比掺合料或减水剂两者单掺所产生的效果总和还要好。

7．矿物细掺料在混凝土中的综合作用：

1)改善新拌混凝土的工作性   当混凝土提高流动度后很容易引起离析和泌水，使新拌混凝土体积不稳定。掺入矿物细粉料后混凝土则有很好的粘聚性。需水量小的细粉料（如矿渣粉、粉煤灰），还可以进一步降低混凝土的水胶比而保持良好的工作性。硅灰的需水量大，但掺量不超过5%时，对混凝土的流动性基本无影响，而混凝土的粘聚度则有所改善。

优质粉煤灰的需水量比（试验是用掺30%粉煤灰的水泥浆的标准稠度用水量和纯水泥浆标准稠度用水量比）小于105%。则在保持相同坍落度时，混凝土用水量随粉煤灰掺量的增加而降低。

2)降低混凝土内的温升   水泥水化是放热反应，硅酸盐水泥的水化热约为500j/g，混凝土类似于绝热体，会因水泥水化放热而使混凝土内部温度上升。同时混凝土外部散热较快时，就可能造成内外温差而产生温度应力，引起混凝土开裂。这是影响混凝土耐久性的重要因素之一。混凝土内部温升的大小取决于水泥用量、水胶比、构件尺寸、集料种类和用量等。为了使低水胶比的混凝土有足够的流动性，就要用较多的水泥，则会产生较大的温升。掺入矿物细粉料后，由于水泥熟料相应减少，水泥水化热总量就会减少，从而可降低混凝土的温升。

但是，掺入硅灰并不降低温升，而且温峰反而稍有提前，磨细矿渣如比表面积过大（当超过500m²/kg的）也会有这种情况，这一点应引起注意。对需要严格控制温升而且又要求混凝土强度高的混凝土，可以将硅灰和粉煤灰复合使用。

3)可以调整混凝土的强度发展   掺入不同的矿物细粉料对混凝土会有不同的影响。在相同的水胶比下，掺入矿渣、粉煤灰，混凝土早期强度会有下降，但后期强度可持续增长。如掺粉煤灰后，水胶比降低，混凝土早期强度降低也不明显。

4)可提高混凝土抗化学侵蚀能力，增强混凝土耐久性   当硅酸盐水泥混凝土处于有侵蚀性介质的环境时，侵蚀介质会与水泥石中水化生成Ca(OH)₂和C₃A水化物发生反应，逐渐使混凝土破坏。在混凝土中掺入矿物细粉料后，一方面由于减少了水泥用量，也就是减少了受腐蚀的内部因素；另一方面，矿物细掺料的细微颗粒均匀分散到水泥浆体中时，成为大量水化物沉积的核心，随着水化龄期的进展，这些细微颗粒及其水化物反应产物填充水泥石孔隙，改善了混凝土孔结构，逐渐降低混凝土的渗透性，阻碍侵蚀性介质浸入。因此，掺入矿物细粉料的混凝土对硫酸盐、氯盐和海水的腐蚀有较好的抵抗能力。

5)能够抑制碱—集料反应   当混凝土中使用含活性SiO₂的集料时，矿物细掺料对碱—集料反应也有抑制作用。有试验资料表明，掺加粉煤灰30%、细矿渣粉40%、硅灰10%的掺合料对抑制碱—集料反应效果很好。

二、混凝土施工可能出现问题的现象、原因及注意避免

1．混凝土拌合物泌水

1)新拌混凝土发生泌水就是保水性差，导致和易性也差。新拌混凝土发生泌水是个综合症，长期以来，一直是一个难题，原因在于泌水受到很多因素的影响，但是没有哪个因素能起关键作用，不能通过该因素直接解决泌水问题。

混凝土由水、胶凝材料、细骨料、粗骨料、外加剂等拌合而成，质量好的新拌混凝土应该是所有组分及气泡分布均匀稳定。产生不均匀的情况有三种，一是骨料沉底、浆体上浮，二是浆体沉底、骨料上浮，这两种情况即经常遇到的混凝土离析，三是泌水即水分上浮逸出。产生不均匀的直接原因是各组分密度不同导致沉降或上浮。前两种情况直接导致混凝土的宏观不均匀性。泌水后的混凝土在宏观上仍然是均匀的，但是会导致混凝土上表面不均匀和内部局部不均匀。  

根据水分在混凝土中的存在状态，新拌混凝土中的水分可以划分为结合水、润湿水与自由水。水泥中反应速度快的部分在加水以后可能会发生水化反应，消耗部分水，这部分水定义为新拌混凝土中的结合水，这部分水不能被邻近部位的水分置换，也无法逸出拌和物；水遇到干燥状态的胶凝材料、骨料等以后，胶凝材料和骨料表面会吸附一定量的水，使干燥的材料湿润，这部分水受到固体材料表面的吸附，不能逸出拌和物，但是可以被邻近部位的水分置换，定义这部分水为润湿水；新拌混凝土中其余的水分为自由水，在新拌混凝土中起润滑的作用，混凝土坍落度在很大程度上取决于自由水量的多少和其润滑效果，这部分水与固体材料的联系较少，可以逸出混凝土，所有原材料中水的密度最小，逸出以后上浮，形成泌水，这部分水也称为可泌水。

水分要从混凝土内部泌出到表面，需要经过较长的距离，犹如经过弯弯曲曲的微细水管，最后到达表面。如果各种颗粒级配好，堆积密实，孔隙微细，则水分泌出需要经过的距离很长，则会使泌水量减小。或者如果水分泌出的通道被阻断，泌水量也会减小。

2)影响混凝土泌水的因素

混凝土的泌水几乎与混凝土生产的所有环节有关，如胶凝材料、配合比、含气量、外加剂、振捣过程等。

(1)水泥对混凝土泌水的影响

胶凝材料影响混凝土泌水主要与其反应活性、细度、颗粒形貌等有关。胶凝材料细度越高，比表面积越大，则湿润胶凝材料表面所需的水量越多，即润湿水量较多；同时如果胶凝材料较细，其反应活性增加，初期反应所需要的结合水也会增加。这两部分水的增加会使可以逸出形成泌水的自由水量减少，从而对降低泌水有利。另外，较细的胶凝材料会细化混凝土中的孔隙，降低孔隙连通性，导致泌水通道数量减少和泌水通道距离增大，使得泌水量减少。胶凝材料形貌不同，其比表面积也不同，所以需要的润湿水不同，最终影响混凝土的泌水程度也不同。

(2)粉煤灰对泌水的影响

粉煤灰对混凝土泌水的影响具有两面性。掺加粉煤灰减少混凝土泌水可以从三个方面理解：一是粉煤灰的颗粒小于水泥颗粒，比表面积较水泥大很多，因此对水分的吸附作用加强，因而可泌自由水减少；二是粉煤灰颗粒细小，混凝土中固相堆积密实度提高，混凝土中的孔隙细化，泌水通道减小，通道距离增加，也阻碍了水分泌出；三是粉煤灰的密度较小，相对于水泥颗粒而言，不易产生浆体沉降离析，拌和物经时均匀性较好，有利于减少泌水。当然，粉煤灰对改善泌水的有利作用是在粉煤灰品质较好的前提下。如果粉煤灰品质较差，需水量增大，会使混凝土中可泌水量增大。有的加粉煤灰后使混凝土发生泌水的原因有：一是粉煤灰的反应活性远低于水泥，会使混凝土中的结合水量显著减少，导致可泌水分增加；二是粉煤灰颗粒的形貌一般是球形玻璃体，这种形貌不利于吸附混凝土的水分，也可能使混凝土中的可泌水分增加，当然这种形貌对于改善混凝土和易性非常有利。粉煤灰对新拌混凝土泌水的影响取决于具体的粉煤灰品质。

(3)配合比对混凝土泌水的影响

影响混凝土泌水的配合比因素主要有胶凝材料用量和砂率。胶凝材料用量增加或者砂率增加，会使拌和物颗粒的总比表面积增加，润湿水分量增加，使可泌水量减少。同时，细颗粒用量增加，会使泌水通道长度增加，对减小混凝土泌水有利。胶凝材料用量增加，会使混凝土的粘聚性增加、保水性改善，对减少泌水有利。混凝土中的单位用水量与泌水有直接的关系，如果其他材料比例关系保持不变，用水量增加，会使新拌混凝土中的可泌自由水量增加，泌水增大。

(4)含气量对泌水的影响

含气量对新拌混凝土泌水有显著影响。新拌混凝土中的气泡由水分包裹形成，如果气泡能稳定存在，则包裹该气泡的水分被固定在气泡周围。如果气泡很细小、数量足够多，则有相当多量的水分被固定，可泌的水分大大减少，使泌水率显著降低。同时，如果泌水通道中有气泡存在，气泡犹如一个塞子，可以阻断通道，使自由水分不能泌出。即使不能完全阻断通道，也使通道有效面积显著降低，导致泌水量减少。

(5)减水剂对泌水的影响

根据减水剂的作用机理，极性分子吸附在水泥颗粒周围，使得颗粒之间相互排斥，减少絮凝作用，释放被水泥颗粒包裹的水分，同时使水泥颗粒表面的吸附水层变薄，所需的润湿水量大大减少。以此机理，减水剂会使新拌混凝土中的可泌自由水量增加，使泌水增大。但是另一方面，由于减水剂的减水作用，同样坍落度的混凝土所需的拌和水量大大减少，使混凝土中的可泌自由水量减少。最终的泌水情况取决于哪种作用起主导作用。

外加剂与水泥的适应性也影响混凝土的泌水，关于适应性机理，因素很复杂，在此略。

(6)施工对混凝土泌水的影响
施工过程中影响混凝土泌水的主要因素是振捣，振捣过程中，混凝土拌和物处于液化状态，此时其中的自由水在压力作用下，很容易在拌和物中形成通道泌出。另外，如果是泵送混凝土，泵送过程中的压力作用会使混凝土中气泡受到破坏，导致泌水增大。

4)解决混凝土泌水的途径

根据混凝土泌水的原理和各因素影响泌水的机理，解决混凝土泌水主要方法有以下几种。混凝土配合比方面：适当增加胶凝材料用量，适当提高混凝土的砂率，在满足其它性能的前提下，使混凝土适量引气；在保证施工性能的前提下，尽量减少单位用水量。原材料方面：选用较细的掺合料和高品质的引气剂和颗粒级配好的骨料。减水剂方面：选用泌水较小的减水剂。如果配合比固定，在满足标准和使用要求的情况下，选用减水率合适的减水剂掺量，避免减水率过高造成泌水。施工方面：严格控制混凝土振捣时间，避免过振。另外，对于新拌混凝土的性能控制，选取适当的控制点(如胶凝材料用量、水胶比、坍落度、含气量等)，使得控制有利于减小混凝土泌水。假如要控制最大含气量，控制点可选在入仓口，将混凝土输送过程中含气量损失对泌水的影响降到最低。

2．混凝土拆模时发现表面脱皮

1）可能原因：

(1)采用的脱模剂效果不好，或漏涂脱模剂；

(2)模板面原粘有灰渣，施工时未将其除掉即涂脱模剂；

(3)脱模过早，混凝土表面灰浆本身的抗拉强度还抵抗不过混凝土表面与模板的粘结力。

2)注意避免：

(1)选用好的脱模剂，涂抹时一定要均匀，不能漏涂。

(2)灌筑混凝土前先将模板面的旧灰渣清除干净，并涂好脱模剂再灌筑混凝土，避免旧灰渣粘在混凝土面影响光面。

(3)适当晚些拆模，待表面混凝土的抗拉强度增长到大于混凝土面与模板面的粘结强度才能拆模。混凝土表面与模板面的粘结强度可根据模板面的实际情况预先进行拉拔试验测定，按实验结果作依据进行施工控制。

3．混凝土拆模时表面出现砂面或水印

1）可能原因：

(1)混凝土灌筑捣固时，在混凝土内紧靠模板振动时间过长，混凝土离析形成砂面。而在过振后靠着模板且向上拔出过快，滞留的气泡与水在模板边滚动形成水印（蚯蚓沟）。

(2)掺有粉煤灰的混凝土，而且混凝土的含气大、坍落度大、缓凝时间又长，当混凝土的灌筑高度超过4至5米时，下层混凝土还未初凝，在捣固过程中集料下沉挤破气泡释放出水或减水剂继续减水释放出的水受高度的混凝土重压，便带着最轻的粉料(煤灰)向模板边迁移，拆模量由于粉煤灰不凝固形成沙面。

2)注意避免：

(1)混凝土捣固时，不要靠近模板，应离开模板5～10cm，应垂直快速插入混凝土中，深度以30～40cm为宜，插入下层深度为5～10cm为宜。振捣过程中观察周围已不冒气泡，刚冒出稀浆为度，然后慢慢拔出，将棒底滞留的气泡引出混凝土外。

(2)当混凝土的缓凝过长应慢速灌筑，保证灌筑的混凝土高度达到3～4米时，下层混凝土便已初凝。

4．混凝土表面出现“黑斑”和“云彩”状

1) 可能原因：

（1）此情况与使用的脱模剂有关。当采用机油作脱模剂，如涂得很合适，机油在模板面只起润滑作用，灌入混凝土时，被混凝土表面水泥颗粒周围的水膜隔离，即成为良好的水泥与模板隔离剂。如机油涂得过多，由于新灌入的混凝土在模板边流动将多余的机油往前排，当混凝土停止流动时，此处就形成一道机油围堰，由于机油积得很厚，即浸入水泥浆体中与水泥中的钙离子发生反应形成一种黑色物质，机油越多其色质越黑。

（2）模板合缝不严密。当模板有漏浆时，混凝土表面肯定出现沙面，即使是不漏浆，仅仅渗水，在渗水部位的混凝土表面就形成“黑斑”。

2) 注意避免：

（1）尽量不用机油作为混凝土隔离剂，改用其它不与水泥发生反应的油质作隔离剂，或购置成品的优质脱模剂。如需要用机油作隔离剂，也不要用纯机油，应掺些其它不与水泥发生反应的油质稀释。涂涮时力求越薄越好。

（2）模板合缝必须严密，不得有渗水、漏气，更不得有漏浆现象。

5．混凝土表面气泡多

1) 可能原因：

(1)模板表面不光滑，振捣时气泡滞留在模板边；

(2)振捣工艺不对，将气泡引到模板边。

2)注意避免：

(1)模板面必须修整光滑，并涂好脱模剂。

(2)灌筑混凝土时，按每层灌厚不大于30cm捣固一次，振捣前应用布料工具（如铁钯等）将混凝土钯平后再振捣。振捣时，振捣器应距模板5～10cm,垂直快速插入混凝土内，每在一个位置上的振动时间，应保证混凝土获得足够的密实度，并不少于灌筑层厚度（厘米）×(秒)，将混凝土内靠近模板边的气泡振出混凝土外，或引到周边排出，但要注意插入震捣器在混凝土内的振动时间最多不超过40秒 ，防止过振混凝土表面离析出现砂面。振捣器拔出混凝土时速度要慢，保证周围的空气能够跟随引出。附着式震动器一次震动不要超过20秒。如有条件在混凝土刚振捣过后趁模边混凝土稀浆液化时立即用捣固铲顺模板边插捣一遍，然后人工用捣固锤距模板2～3cm，插入深20～30cm上下晃动混凝土数下效果更好。

6．混凝土出现裂纹

1)塑性沉降裂缝

在新拌混凝土中，骨料颗粒悬浮在一定稠度的胶结材浆体中，由于普通混凝土的浆体密度低于骨料，因而骨料在浆体中有下沉趋势。而浆体中水泥颗粒密度又大于粉煤灰并大于水，从而使浆体中的粉煤灰与水向上漂移而产生沉降与离析、泌水现象。骨料下沉和水分上升会在水平钢筋底部和粗骨料底部积聚水分，干后形成空隙，还会使混凝土接近表面部分由于粉煤灰组分多而降低强度。当下沉的固体颗粒遇到水平钢筋或受到侧面模板的摩擦阻力时，就会与周围的混凝土形成沉降差，在混凝土顶部表面形成塑性沉降裂缝。混凝土坍落度越大，越易发生塑性沉降裂缝。

2)塑性收缩裂缝

混凝土在初凝前由于水分蒸发，混凝土内部水分不断向表面迁移，形成混凝土在塑性阶段体积收缩。一般混凝土的塑性收缩约为1%，大流动性的混凝土的塑性收缩量可达2%。当施工的温度高，相对湿度低时，混凝土内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下，混凝土表面失水干缩受下面混凝土的约束，表面会出现不规则的塑性收缩裂缝。此种塑性收缩裂缝在混凝土初凝前及时抹压或二次振捣可以愈合，如不及时处理并蓄水养护，可能发展为贯通性有害裂缝。

3)水化收缩及自生干缩裂缝

水泥在水化反应过程中，水化产物的绝对体积同水化前的水泥与水的体积之和相比有所减少的现象称作水化收缩。硅酸盐水泥的水化收缩量约为1%～2%。水化收缩在初凝前表现为浆体的宏观体积收缩，初凝后则在已形成的水泥石骨架内生成孔隙。在水泥继续水化过程不断消耗水分导致毛细孔中自由水减少，湿度降低，在外部养护水供应不足的情况下，混凝土内部产生自干燥现象。由自干燥作用导致毛细孔内产生负压，引起混凝土内自干燥收缩。混凝土的水化收缩与自干燥收缩率可达0.01%～0.03%。

4)振捣工艺不当发生的裂缝

振捣不足部位混凝土构造比较疏松，拆模后易出现蜂窝、麻面，过振部位则粗骨料下沉，表面泌浆、泌水，中间砂浆富集，易由表及里发生塑性裂缝和干缩裂缝。有时工地为减少泵管移动次数，将混凝土集中在一个地方灌下，用振捣器赶料，使大量浆体被赶走，粗骨料留在原处，导致混凝土结构失匀，浆体多的部位易出现塑性收缩裂缝或干缩裂缝。

5)温差胀缩裂缝

混凝土浇筑后，水泥的水化热使混凝土内部温度升高，一般每100㎏水泥可使混凝土温度升高10℃左右，加上混凝土的入模温度，在2～3d内，混凝土内部温度可达50～80℃。而混凝土的线膨胀系数约为10×10^-6/℃，即温度每升高或降低10℃，混凝土会产生0.01%的线膨胀或收缩。经验表明，在无风天气，混凝土表面温度与环境气温之差大于25℃时，即出现肉眼可见的温差收缩裂缝，这就是大体积混凝土施工需要采取的“内降外保”保温保湿养护措施的原因。

本工程大体积混凝土混凝土施工如何避免温差胀缩造成的裂缝：

(1)混凝土在保证强度的前提下，掺加外掺料，主要是粉煤灰(Ⅱ级灰以上)和高效减水剂，有效的降低混凝土内的水化温升。

(2)混凝土的入模温度控制在25℃以下，混凝土的拌合出机温度按下式求得：